基于载荷的路面类型识别研究+MATLAB程序(2)

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4.2 神经网络模式识别原理.29

4.3 典型神经网络简介..29

4.4 改进的粒子群算法简介.33

4.5 使用神经网络实现路面识别33

4.5.1 神经网络的选择..34

4.5.2 程序实现过程.34

4.5.3 MATLALB 流程图,程序段以及识别结果.35

4.6 对两种网络进行识别正确率比较分析.39

第五章结论40

致谢…41

参考文献42

第一章绪论

本章首先介绍了国内外基于载荷的路面不平度研究的背景，分析了基于载荷的路面识别研究的意义，然后概述了神经网络理论研究的研究现状，最后引出本文的研究内容和目标。

1.1 引言

路面不平度的概念源于英文Roughness（即，Road Surface Roughness），是路面相对于基准平面的高度沿道路的走向的变化，见图1-1。

路面不平度示意图

因为路面不平度反映了路面不平整的程度，亦即单位距离内路面起伏变化的程度，所以路面不平度参数成为衡量道路等级的重要指标之一。路面是车辆行驶的主要环境，路面不平度会影响车辆的寿命和行驶的安全性、操纵稳定性等等，所以路面不平度的研究在交通运输领域占据了重要地位，越来越受到重视。

国外早在上世纪初就开始了路面不平度的检测和研究。在1917年，美国联邦公路局使用一种仪器完成道路平整度的测量，开始了平整度的研究。20年代，根据车辆的动力特性研制了动力反应平整度仪，以车轴与车身之间的相对位移来反映道路的不平整特性。60年代，美国各州公路工作者协会(AASHO)进行了大量的平整度试验，提出了用人的主观评价(PSR)来反映道路的不平整度特性。70年代，断面类平整度仪问世，它可以测量道路的纵断面得出若干平整度指标来反映道路的不平整特性。80年代，世界银行在巴西进行国际平整度试验(The International Road Roughness Experiment简称IRRE)，指出了用参考平均校正坡度(Reference Average Rectified Slope简称RARS)作为标准平整度指标一一国际平整度指数(International Roughness Index简称IRI)来反映道路的不平整特性。

从上面路面不平度研究的过程可以看出，路面不平度的研究离不开检测仪器的开发。国外发达国家如美国、英国、日本、法国、丹麦、澳大利亚等都研发了多种类型的路面不平度检测仪，早期采用的仪器包括:

1、各种类型的直尺：3m直尺，4m直尺，5m直尺等。

2、各种类型的多轮仪：英国的16轮纵断面仪等。

3、其它类型的平整度仪:美国的GMR惯性断面仪，BPR平整度仪，PCA仪， Mays仪等，法国的APL惯性断面仪，英国的颠簸累积仪等。

目前，采用较先进的检测仪器包括:

1、各种激光平整度仪：丹麦、英国、美国的激光平整度仪等。

2、其他类型的平整度检测仪：英国的颠簸累积仪(BI)，澳大利亚的手推断面仪等。

国外发达国家研制生产出的多种先进的平整度检测仪，比如激光无破损检测系统，虽然测量精度较高，使用方便，由于价格异常昂贵，使用维护不方便等原因，国内仅有少量引进，未能大范围推广使用。

国内对路面不平度的检测和研究起步较晚。国内从60年代开始使用3m直尺抽测的方法来评价道路的平整性。用路面偏离直尺的竖向间距的标准差或累计值作为平整度指标来反映道路的不平整特性。80年代，西安，北京，上海，锦州等地先后研制了XLPY型,CP型,LPY型和CPJ型等连续式路面平整度仪，其工作原理类似于3m直尺，只不过是机械化代替了人工操作，度量道路不平整特性的平整度指标基本类同。1985年同济大学研制了新型的接触式真实路形计。长春汽车研究所研制了QY-ZL型双迹真实路形计。1987年江苏沐阳公路工程仪器厂仿制英国的颠簸累积仪。1990年长春汽车研究所和哈尔滨建筑工程学院等单位共同研制了快速路形测定仪(High Speed Road Profilemeter)。长安大学(Chang'an University, Shan'xi, Xi'an, China)和河南交通厅(Road Administration of He'Nan Transportation Bureau)合作，针对由长安大学研制了一种激光路面检测系统。