深度学习在路面损伤检测中的应用研究

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作者 耿慧 《电视技术》 2024年第9期17-20,共4页

目前,我国已经形成较为完善的公路网络体系,交通状态得到较大改善。随着公路资源的日益充足,越来越多的公路养护问题随之而来。快速、准确地获取道路损伤数据并进行检测是养护工作的重点。自深度学习出现以来,基于深度学习的检测技术在... 目前,我国已经形成较为完善的公路网络体系,交通状态得到较大改善。随着公路资源的日益充足,越来越多的公路养护问题随之而来。快速、准确地获取道路损伤数据并进行检测是养护工作的重点。自深度学习出现以来,基于深度学习的检测技术在各行业得到广泛应用,也将路面损伤的自动化检测推向新的发展阶段。基于此,综述路面图像数据采集方法以及深度学习技术在路面损伤检测领域的应用。 展开更多

关键词 深度学习 路面损伤检测 路面损伤图像

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结合Transformer和SimAM轻量化路面损伤检测算法

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作者 杨杰 蒋严宣 熊欣燕 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3911-3920,共10页

道路表面的损坏不仅会严重影响驾驶舒适性,还对行车安全造成威胁。若不及时检测和修复,可能导致交通事故的发生。因此,及时检测路面损伤对路面安全和维护有重要意义。针对现有路面损伤检测模型中存在识别精确度低和计算量大的问题,提出... 道路表面的损坏不仅会严重影响驾驶舒适性,还对行车安全造成威胁。若不及时检测和修复,可能导致交通事故的发生。因此,及时检测路面损伤对路面安全和维护有重要意义。针对现有路面损伤检测模型中存在识别精确度低和计算量大的问题,提出一种结合Transformer和SimAM轻量化路面损伤检测算法。首先,结合Transformer的优势,在模型中引入COT模块加强特征提取性能,其可以利用特征图的上下文信息构建自注意力机制,有效捕获路面损伤图像的上下文信息,加强信息表征能力。其次,针对不同大小的路面缺陷,提出MSC模块捕获全局信息,其可以结合多个池化操作动态地增加感受野的大小。同时,MSC模块与COT模块相结合,不仅有效减少了模型的计算量和参数量,而且进一步提升了检测精度。随后,融入SimAM注意力机制调节特征,增强模型在复杂场景下的特征表达能力,抑制无关特征的干扰。研究结果表明,改进算法的平均准确率为70.1%,其精度与YOLOv7、YOLOv7-tiny、YOLOv6-m、YOLOv5-l相比,分别提升2.8%、10.9%、10%、1.4%。此外,所提模型的计算量为40.3 G,约为YOLOv7、YOLOv7-x、YOLOv6-m、YOLOv5-l的38.4%、21.4%、49%、35.2%。通过与主流目标检测模型相比,所提出的模型在提高检测精度的同时,兼顾了模型的计算复杂度,在公开数据集上取得了良好的识别效果,能够有效地检测路面损伤。 展开更多

关键词 路面损伤检测 YOLOv7 卷积神经网络 TRANSFORMER SimAM

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重型车辆平顺性与对路面损伤关系的研究 被引量：8

3

作者 张洪信 陈秉聪 +1 位作者 张铁柱 刘大维 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期1-3,7,共4页

用总加权值法评价车辆垂直方向的平顺性 ,用全概率法评价车辆对路面的损伤 ;车辆悬置质量、非悬置质量、车速、悬架刚度和阻尼等参数分别变化时 ,车辆平顺性与对路面损伤之间有较强的相关性。将本研究应用到车辆优化设计中 ,可实现车辆... 用总加权值法评价车辆垂直方向的平顺性 ,用全概率法评价车辆对路面的损伤 ;车辆悬置质量、非悬置质量、车速、悬架刚度和阻尼等参数分别变化时 ,车辆平顺性与对路面损伤之间有较强的相关性。将本研究应用到车辆优化设计中 ,可实现车辆较高的平顺性和较轻的路面损伤。 展开更多

关键词 平顺性 重型车辆 路面损伤 总加权值法 全概率法

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车辆对路面损伤的全概率评价 被引量：6

4

作者 张洪信 陈秉聪 +1 位作者 张铁柱 刘大维 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2002年第1期60-63,共4页

在车辆对路面损伤的计算评价中 ,只考虑静态轴载是不足的 ,而现用较多的车辆路面动载系数 (DLC)对路面的损伤的评价也是不充分的。本文在“四次幂定律”的基础上提出了一种车辆损伤路面的全概率评价方法 。

关键词 车辆 路面损伤 全概率评价 车辆路面动载系数

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兼顾平顺性和路面损伤的货车悬架特性优化 被引量：1

5

作者 杨道斋 张洪信 +2 位作者 张铁柱 刘大维 陈秉聪 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2005年第3期39-42,共4页

为探讨双桥货车动力学特性兼顾平顺性和路面损伤的优化方法,建立了车辆动力学模型,用总加权值法求解车体加速度均方根以评价车辆平顺性,用全概率法评价车辆对路面的损伤,构造了包括目标泛函、设计变量和约束条件的悬架参数优化设计模型... 为探讨双桥货车动力学特性兼顾平顺性和路面损伤的优化方法,建立了车辆动力学模型,用总加权值法求解车体加速度均方根以评价车辆平顺性,用全概率法评价车辆对路面的损伤,构造了包括目标泛函、设计变量和约束条件的悬架参数优化设计模型。对FAW110货车前后悬架阻尼和刚度优化后,路面损伤和平顺性分别改善6.2%和29%。 展开更多

关键词 货车 悬架 平顺性 路面损伤 优化

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耦合路面损伤的车辆随机动荷载特性研究 被引量：2

6

作者 唐兰军 李倩 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期612-618,共7页

为准确分析车辆对不平整路面作用的实际动荷载,在传统计算方法的基础上,进一步考虑了永久变形和平整度劣化等路面损伤累积的影响,提出了耦合损伤的车辆随机动荷载分析方法。通过计算轴载作用下路面各点的永久变形,推导路面不平整度的更... 为准确分析车辆对不平整路面作用的实际动荷载,在传统计算方法的基础上,进一步考虑了永久变形和平整度劣化等路面损伤累积的影响,提出了耦合损伤的车辆随机动荷载分析方法。通过计算轴载作用下路面各点的永久变形,推导路面不平整度的更新方程,将其引入车-路系统动力方程,采用Matlab编制求解程序,即可得到任意时间路面各点受到的车辆随机动荷载序列。基于该方法分析了车辆随机动荷载沿轮迹的分布变化,研究了随机动荷载系数随轴次的演化规律。结果表明,车辆随机动荷载是随时间逐渐增大的动态演化过程,其沿轮迹的分布具有空间可重复性,随着轴载作用,动荷载的离散程度增大,将引起路面各点的损伤累积差异增大;而车辆行驶速度越低,新建路面越不平整,动荷载随时间演化速率越快,对路面造成的损伤越大。 展开更多

关键词 沥青路面 随机动荷载 路面损伤 永久变形 程序开发

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沥青路面损伤分析及实验开发 被引量：3

7

作者 孙雅珍 葛新 赵颖华 《沈阳建筑工程学院学报（自然科学版）》 2004年第1期14-16,共3页

利用粘弹性与损伤的分析理论,对含表面裂缝沥青路面进行了有限元分析,计算了损伤区半径和裂缝长度的改变量随温度和加载时间的变化,得到不同加载时间和不同变温的损伤区和断裂区的分布情况,模拟了损伤区的演化和裂缝的扩展过程;通过复... 利用粘弹性与损伤的分析理论,对含表面裂缝沥青路面进行了有限元分析,计算了损伤区半径和裂缝长度的改变量随温度和加载时间的变化,得到不同加载时间和不同变温的损伤区和断裂区的分布情况,模拟了损伤区的演化和裂缝的扩展过程;通过复合材料理论和劈裂实验的比较,确定了含纤维沥青混凝土的劲度模量,同时对含纤维和不含纤维沥青混凝土路面的疲劳寿命进行了计算、分析和比较,提出了新型抗损伤沥青路面. 展开更多

关键词 粘弹性 损伤 损伤演化和裂缝扩展 新型抗损伤沥青路面

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路面局部龟裂损伤的维修与加固技术分析

8

作者 鲁力 《工程建设与设计》 2024年第15期122-124,共3页

分析了路面龟裂损伤的类型与成因,介绍了等级化修补、封层修补、裂缝填缝和纤维增强等维修技术,提出了采用一种全卷积神经网络检测算法来解决路面龟裂损伤检测问题。对这种算法进行了多次试验,结果表明其具有较高的检测精度,能够有效识... 分析了路面龟裂损伤的类型与成因,介绍了等级化修补、封层修补、裂缝填缝和纤维增强等维修技术,提出了采用一种全卷积神经网络检测算法来解决路面龟裂损伤检测问题。对这种算法进行了多次试验,结果表明其具有较高的检测精度,能够有效识别龟裂损伤并确定其位置。 展开更多

关键词 路面龟裂损伤 维修技术 路面加固 评估效果

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基于改进遗传算法的公路沥青混凝土路面黏弹性损伤演化模拟 被引量：1

9

作者 陈晋华 《粉煤灰综合利用》 CAS 2023年第1期126-131,共6页

沥青混凝土路面在低温状态下会有明显的开裂现象,一旦公路路面上出现裂缝,路面就会逐渐损坏,影响道路的平稳性与舒适性。为降低公路维护成本,基于改进遗传算法对公路沥青混凝土路面黏弹性损伤进行演化模拟。建立沥青混凝土路面结构模型... 沥青混凝土路面在低温状态下会有明显的开裂现象,一旦公路路面上出现裂缝,路面就会逐渐损坏,影响道路的平稳性与舒适性。为降低公路维护成本,基于改进遗传算法对公路沥青混凝土路面黏弹性损伤进行演化模拟。建立沥青混凝土路面结构模型,依据弹性柔量与摩擦系数的关系得到路面各层级之间的空间特征;基于改进遗传算法计算路面黏弹性损伤荷载,划定初始损伤与断裂区域的应力总值,计算路面黏弹性损伤荷载;设定路面损伤在环境温度以及各层级间相对位移量的边界条件,得到路面损伤模拟分析的方法。由试验数据可知:温度越低,路面的应力作用越大,且裂缝的长度与路面正应力成正比。 展开更多

关键词 改进遗传算法 公路路面 沥青混凝土路面 路面黏弹性 路面损伤 演化模拟

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冻融循环条件下路面粉煤灰混凝土损伤检测研究 被引量：3

10

作者 袁茂林 《粉煤灰综合利用》 CAS 2023年第4期74-79,共6页

针对现有损伤检测方法存在的检测精度低的问题,在充分考虑冻融循环作用的前提下,实现对路面粉煤灰混凝土损伤检测方法的优化设计。根据冻融循环原理,模拟粉煤灰掺量混凝土的损伤过程;在混凝土可能发生损伤的位置上,利用超声脉冲波测定... 针对现有损伤检测方法存在的检测精度低的问题,在充分考虑冻融循环作用的前提下,实现对路面粉煤灰混凝土损伤检测方法的优化设计。根据冻融循环原理,模拟粉煤灰掺量混凝土的损伤过程;在混凝土可能发生损伤的位置上,利用超声脉冲波测定混凝土的声学数据;从弹性模量、剪切模量和断裂能三个方面,计算混凝土的力学强度衰减损伤量,根据超声声学数据度量混凝土的表征结果损伤量;通过定位损伤故障位置,得出路面粉煤灰混凝土的损伤检测结果。结果表明:损伤检测方法在力学损伤和表征结构损伤两个方面的检测误差均低于预设值,检测精度满足设计与应用要求。 展开更多

关键词 冻融循环 路面损伤 粉煤灰混凝土 损伤检测

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背包式激光雷达破损路面形变检测方法

11

作者 吴景动 蔡来良 +1 位作者 张冰洁 王鑫 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第7期55-59,82,共6页

为了高效监测道路破损现象,本文采用背包式三维激光扫描技术观测路面,并提出了一种破损路面形变检测方法。对于拉伸型破损,建立了基于色域均值的点云破损路面提取算法。首先构建二维格网进行破损初步提取。然后对点云的RGB色域进行加权... 为了高效监测道路破损现象,本文采用背包式三维激光扫描技术观测路面,并提出了一种破损路面形变检测方法。对于拉伸型破损,建立了基于色域均值的点云破损路面提取算法。首先构建二维格网进行破损初步提取。然后对点云的RGB色域进行加权均值计算,通过比值的差异化进行精细筛选,获取道路破损点云。对于挤压型破损,采用法向量夹角标准差法。使用欧式聚类,利用分类出的拉伸破损和挤压破损计算长度、宽度、破损间隔、高度。最后计算路面倾斜度,通过五维信息建立路面损伤综合评价模型。试验结果表明,拉伸型破损提取准确率达96.4%,挤压型破损提取准确率达100%;且路面损伤综合评价模型表明该条道路为三级破损,需要进行修复。本文方法基本满足道路破损提取所需精度,能为道路交通管制及修复措施制定提供技术支持。 展开更多

关键词 破损检测 色域权重 二维格网 法向量 路面损伤综合评价模型

原文传递

基于整车多体模型的重型车辆对路面的损伤评价 被引量：9

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作者 刘大维 陈焕明 +1 位作者 刘伟 蒋荣超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期92-96,共5页

为研究重型车辆对路面的损伤程度,利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立了重型载货汽车整车行驶动力学模型。分析了6×4和8×4载货汽车满载和超载在B级路面以不同车速行驶时,各轴轮胎动载荷系数和法向作用力的变化规律;以基于95... 为研究重型车辆对路面的损伤程度,利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立了重型载货汽车整车行驶动力学模型。分析了6×4和8×4载货汽车满载和超载在B级路面以不同车速行驶时,各轴轮胎动载荷系数和法向作用力的变化规律;以基于95百分位四次幂和力的相对路面损伤系数为具体评价指标,进行了重型车辆对路面损伤程度的评价。结果表明:当载重量一定时,车辆各轴的轮胎动载荷系数和法向作用力均随行驶速度的提高而增大;当行驶速度一定时,车辆各轴的轮胎动载荷系数均随载重量的增加而减小,但轮胎法向作用力却随载重量的增加而增大;前轴轮胎动载荷系数大于中后轴和后轴轮胎动载荷系数,但其轮胎法向作用力小于中后轴和后轴。与6×4载货汽车相比,8×4载货汽车满载和超载在B级路面以不同车速行驶时,相对路面损伤系数下降14.64%～19.01%。采用8×4载货汽车进行货物运输,不但可提高运输效率,降低运输成本,还可减轻重型车辆对路面的损伤程度。 展开更多

关键词 重型车辆 路面损伤 虚拟样机技术 多体系统动力学 轮胎动载荷

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市政道路沥青路面疲劳特性及耐久性评价研究

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作者 白小强 《辽宁省交通高等专科学校学报》 2024年第1期1-5,共5页

掌握荷载作用下路面结构损伤变化趋势和分布情况对道路的后期维护、使用寿命的判断和设计至关重要。通过有限元软件建立路面结构损伤计算模型,对其结构损伤变化趋势、空间分布情况以及内部水平正应力变化和分布情况进行了分析和计算,研... 掌握荷载作用下路面结构损伤变化趋势和分布情况对道路的后期维护、使用寿命的判断和设计至关重要。通过有限元软件建立路面结构损伤计算模型,对其结构损伤变化趋势、空间分布情况以及内部水平正应力变化和分布情况进行了分析和计算,研究结果表明:底基层和基层在双轮中心线下,距离底层越近,损伤度的值就越高,基层损伤程度要高于底基层,但其损伤范围小于底基层;损伤度的增大速率随着荷载作用次数的提高而提高;在垂直方向上底基层与基层水平正应力的分布情况类似,因为受到拉应力损伤的影响,在距离层底较近部位有所降低,在离层底距离超过5cm和7cm时水平拉应力表现为线性增加的趋势;沿水平方向基层层底水平正应力分布呈现为左右对称下凹的图形,由双轮中心线的部位向两侧延伸时,水平拉应力表现出先快速增大后迅速降低的趋势。 展开更多

关键词 荷载作用 路面结构损伤 使用寿命 有限元 水平正应力

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车辆纵振路面谱研究 被引量：8

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作者 张洪信 陈秉聪 +1 位作者 张铁柱 刘大维 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期513-515,共3页

为了解决车辆路面纵剪力对路面损伤的评价、车辆纵振平顺性的描述等难题 ,提出了车辆纵振路面谱这一概念。路面不平造成了车辆垂向和纵向的振动 ,使它与垂向路面谱共同产生。定义了车辆纵振路面谱的数学表达方法 ,设计了用五轮仪测量纵... 为了解决车辆路面纵剪力对路面损伤的评价、车辆纵振平顺性的描述等难题 ,提出了车辆纵振路面谱这一概念。路面不平造成了车辆垂向和纵向的振动 ,使它与垂向路面谱共同产生。定义了车辆纵振路面谱的数学表达方法 ,设计了用五轮仪测量纵振路面谱的试验 ,对青 -黄高速公路某段进行了实测。经数据回归分析 ,该路段垂向路面谱对应的路面级别为C级偏优 ,纵振路面谱为B级偏优。 展开更多

关键词 车辆纵振路面谱 五轮仪 路面损伤 概念 测量 高速公路

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安徽省高速公路沥青路面交通荷载参数取值研究 被引量：2

15

作者 王春红 《北方交通》 2019年第7期63-65,共3页

结合《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)对交通荷载参数的要求,通过收集安徽省多条高速公路主线收费站称重数据,采用均值法确定车辆类型分布系数、满载车比例、当量设计轴载换算系数等参数的当地代表值,并通过对比三个水平对路面结... 结合《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)对交通荷载参数的要求,通过收集安徽省多条高速公路主线收费站称重数据,采用均值法确定车辆类型分布系数、满载车比例、当量设计轴载换算系数等参数的当地代表值,并通过对比三个水平对路面结构损伤的影响,证明代表值选取的合理性。 展开更多

关键词 高速公路 交通荷载参数 均值法 路面结构损伤

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施工期荷载对耐久性基层沥青路面的影响分析 被引量：1

16

作者 许新权 吴传海 《广东公路交通》 2013年第3期27-30,共4页

施工期超载运输可能对路面结构产生影响,进而影响路面结构发生早期破坏。从施工车辆的轴载调查入手,分析了施工期车辆超载情况下耐久性基层沥青路面结构层各层的应力状况,并根据路面材料特性提出建议,可供公路建设管理单位参考。

关键词 道路工程 超载运输 路面结构 轴载调查 路面损伤

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防微杜渐诊治沥青路面裂缝 被引量：1

17

作者 庞亚凤 《中国公路》 2022年第11期86-91,共6页

裂缝是沥青路面的顽症,以开裂为主的路面损伤具有显著的多因素耦合和多尺度特征。在道路材料类型丰富、路面结构组合多样,以及多变的交通荷载和复杂的环境影响下,沥青路面的开裂损伤机制难以掌握,病因的不确定性造成了裂缝处治存在“头... 裂缝是沥青路面的顽症,以开裂为主的路面损伤具有显著的多因素耦合和多尺度特征。在道路材料类型丰富、路面结构组合多样,以及多变的交通荷载和复杂的环境影响下,沥青路面的开裂损伤机制难以掌握,病因的不确定性造成了裂缝处治存在“头痛医头,脚痛医脚”的现象,裂缝防治成为道路工程界的国际性难题,建立高质量、高效率、强保障的路面开裂病害防治技术体系迫在眉睫。 展开更多

关键词 沥青路面 道路材料 路面开裂 路面损伤 交通荷载 裂缝处治 多因素耦合 头痛医头

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基于主动悬架系统车辆的道路友好性 被引量：10

18

作者 严天一 刘大维 +1 位作者 陈焕明 霍炜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期163-167,共5页

为分析悬架系统对车辆道路友好性的影响,设计出可提高道路友好性的主动悬架系统最优控制器,及可分析基于最优控制策略的主动悬架系统,以及被动悬架系统的道路友好性动态仿真模型,仿真分析得出车辆在两种典型的A、B级路面行驶时,基于最... 为分析悬架系统对车辆道路友好性的影响,设计出可提高道路友好性的主动悬架系统最优控制器,及可分析基于最优控制策略的主动悬架系统,以及被动悬架系统的道路友好性动态仿真模型,仿真分析得出车辆在两种典型的A、B级路面行驶时,基于最优控制策略的主动悬架系统及被动悬架系统车辆对路面造成的动载荷。利用动态载荷系数、动态载荷应力因子及95百分位综合四次幂力三种典型道路友好性评价指标对两种悬架系统的道路友好性进行分析比较。结果表明,采用动态载荷系数、动态载荷应力因子对悬架系统的道路友好性进行评价时,在A级路面上,主动悬架系统的道路友好性分别是被动悬架系统的1．5、1．6倍;在B级路面上主动悬架系统的道路友好性是被动悬架系统的1．5、2．5倍;采用95百分位综合四次幂力指标评价两种悬架系统的道路友好性时,在A级路面上,两种悬架系统的道路友好性相差无几;在B级路面上主动悬架系统的道路友好性比被动悬架系统提高2.5倍。因此,具有合理控制参数的基于最优控制策略的主动悬架系统可提高重型车辆的道路友好性。 展开更多

关键词 主动悬架系统 道路友好性 控制策略 路面损伤评价指标

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一种基于SVM的路面影像损伤跨尺度识别方法 被引量：9

19

作者 沈照庆 彭余华 舒宁 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期993-997,共5页

针对路面裂缝识别精度和效率较低的问题,提出了一种精确快速检测路面破损图像的跨尺度识别方法。在影像的空间域中,将路面影像根据一定的阈值分为若干个不同尺度的特征影像,根据不同路面损伤影像特性选择若干最佳损伤识别尺度影像有效... 针对路面裂缝识别精度和效率较低的问题,提出了一种精确快速检测路面破损图像的跨尺度识别方法。在影像的空间域中,将路面影像根据一定的阈值分为若干个不同尺度的特征影像,根据不同路面损伤影像特性选择若干最佳损伤识别尺度影像有效叠加为跨尺度影像模型,设计了基于支持向量机(support vectormachine,SVM)的"1Vm"道路损伤影像裂缝模式识别器,可以有效提取细裂缝和粗裂缝。实验结果表明,该算法提高了路面破损图像识别的精度和效率,能快速准确地识别出路面损伤的程度和范围。 展开更多

关键词 路面损伤 影像识别 SVM 跨尺度 道路工程

原文传递

某八车道高速公路车流特性及荷载效应 被引量：13

20

作者 阮欣 周可攀 周军勇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期555-561,共7页

以某高速公路扩建前后的实测车辆荷载数据为基础,对不同车道车流的分布及荷载组成进行了统计,归纳车流及荷载的空间分布规律,并据此探讨沥青路面及桥梁结构对车流横向差异的敏感性.结果表明,车辆的车道选择差异显著,70%以上的二轴车倾... 以某高速公路扩建前后的实测车辆荷载数据为基础,对不同车道车流的分布及荷载组成进行了统计,归纳车流及荷载的空间分布规律,并据此探讨沥青路面及桥梁结构对车流横向差异的敏感性.结果表明,车辆的车道选择差异显著,70%以上的二轴车倾向于在内侧两个车道行驶,90%以上的多轴车选择在外侧两个车道行驶;内侧车道交通分布密集,但是车辆荷载水平较低,外侧车道车辆荷载水平远在内侧车道之上;车辆荷载下十年内超车道路面仍然满足使用性能要求,而其余各车道路面损坏程度很大,必须进行维护;单向四车道桥梁行车道2上车辆荷载弯矩效应极值远大于其他车道,在不同加载长度下,各车道实测效应极值基本大于规范值,说明目前规范车辆荷载模型已无法满足实际的结构设计评估要求,建议修正. 展开更多

关键词 八车道高速公路 车流分布 荷载特性 横向分布 路面损伤 车辆荷载效应

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