多传感器路面谱采集系统及平整度算法研究

发布时间：2022-05-06 20:12

　　随着交通事业迅速发展,不平整道路数量的逐渐增加,严重地影响着道路的使用性能、寿命和驾驶的舒适度。如何及时准确地获取道路上的平整度信息,实时有效地检测出道路的不平度,成为了备受学者关注的热点问题。近些年来,旨在解决这些问题的路面不平度检测技术及路面数据处理算法已经成为智能交通领域的研究热点。本文在研究了路面特性及路面不平度检测原理的基础上,对路面不平度检测系统及路面数据处理算法进行深入的研究,研究的主要内容为:1.论文设计了一种由加速度传感器、激光位移传感器和旋转编码器为主要模块的路面不平度检测系统:在通过理论分析了系统可行性的基础上,选用以飞思卡尔公司生产的ARM Cortex-M4为内核的MK60DN512ZVLQ10芯片为MCU,开发了路面不平度检测系统的数据采集部分。并以加速度传感器、激光位移传感器模块组合实现了精确测量路面不平度的功能。2.论文通过自定义路面推理规则,从整体上设计了系统的层次架构图,对系统的本体推理和查询功能进行了用例分析:选用Protégé平台和Jena API工具自定义路面推理规则,实现了路面谱采集系统本体模型的智能推理。最后将路面谱采集系统本体模型的智能推... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景综述
    1.2 路面不平度检测的研究现状
        1.2.1 路面不平度检测技术概述
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 章节安排
    1.5 本章小结
第2章 路面谱采集系统理论模型及传感器选择
    2.1 路面谱采集系统理论模型
        2.1.1 路面谱采集系统介绍
        2.1.2 IRI指数介绍
        2.1.3 四分之一车辆模型
    2.2 传感器选择
        2.2.1 加速度传感器
        2.2.2 激光位移传感器
    2.3 本章小结
第3章 路面谱采集系统硬件设计
    3.1 数据采集部分硬件设计
        3.1.1 微控制器选型及外围电路
        3.1.2 CAN接口模块
        3.1.3 SCI接口模块
        3.1.4 加速度传感器模块
        3.1.5 位移传感器模块
        3.1.6 电源模块
    3.2 数据传输部分硬件设计
        3.2.1 微控制器模块
        3.2.2 以太网接口电路
        3.2.3 辅助电路模块
    3.3 本章小结
第4章 基于语义网的路面谱采集系统设计
    4.1 系统总体设计
        4.1.1 系统框架
        4.1.2 用例分析
    4.2 系统具体实现
        4.2.1 本体开发环境和工具
        4.2.2 搭建系统类
    4.3 本体及实例处理
        4.3.1 本体推理
        4.3.2 本体查询
    4.4 本章小结
第5章 路面谱采集系统本体构建
    5.1 本体设计方法
        5.1.1 具体分析
        5.1.2 获取路面知识
        5.1.3 设计路面本体
        5.1.4 建立路面实例
    5.2 设计语义网本体
        5.2.1 类的建立
        5.2.2 属性定义
        5.2.3 本体约束
        5.2.4 路面状况推理
        5.2.5 语义网推理结果
    5.3 本章小结
第6章 实车试验和数据算法研究
    6.1 搭建系统
        6.1.1 实车试验工作流程
        6.1.2 标定传感器及光电编码器
    6.2 路面不平度检测算法
        6.2.1 路面不平度检测
        6.2.2 优化的RBM深度神经网络算法
    6.3 路面不平度检测试验
        6.3.1 MNIST试验数据
        6.3.2 采集的道路谱数据
        6.3.3 结果分析
    6.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：3651136