基于GPS的公路路面裂缝定位方法

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1、万方数据第28卷第5期2008年9月长安大学学报(自然科学版)JournalofChang’anUniVersity(NaturalScienceEdition)V01．28Sept．NO．52008文章编号：1671—8879(2008)05—0027—04基于GPS的公路路面裂缝定位方法徐琨1，贺昱曜1，孙朝云1，裴建中2(1．长安大学信息工程学院，陕西西安710064；2，长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安710064)摘要：裂缝定位是路面裂缝检测与识别系统的关键问题之一。结合实际工程应用，给出了一

2、种基于GPS的裂缝定位方法。首先应用正交多项式拟合的方法对原始定位数据进行误差校正，采用高斯投影获得平面定位数据；然后确定裂缝的相邻里程桩位置，使用分段插值方法插值出中间点坐标；最后计算出裂缝距最近里程桩的累积距离。结果表明，该算法应用于车速分别为50、60、70km／h的路面裂缝定位，最小误差为0．3368m，最大误差为5．5623m，满足了系统设计要求。关键词：道路工程；路面裂缝；GPS定位；数据处理中图分类号：U418．6文献标志码：APavementcrackpositioningbasedonGPSXUKunl

3、，HEYu—ya01，SUNChao—yunl，PEIJian—zhon92(1．SchoolofInformationEngineering，Chang’anUniversity，Xf’an710064，Shaanxi，China；2．KeyLaboratoryforSpecialAreaHighwayEngineeringofMinistryofEducation，Chang’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，China)Abstract：Locationisoneofthekeypr

4、oblemsinpavementcrackdetectionandrecognitionsystem．AmethodbasedonGPSisproposedwithengineeringapplication．Themethodoffittingbasedonorthogonalpolynomialisusedtoremovetheerror，andtheplanarcoordinatesaregotafterGaussprojeetionfirstly．Thepositionsoftheadjacentbetweent

5、wopilesaboutthecrackandthemediadotsaregotapplyinginterpolationalgorithm．Atlast，theaccumulateddistancefromthecracktothenearestpilearecalculated．Thisalgorithmisappliedtolocatingthecrackswhenthevehicle’Svelocityis50km／h，60km／hand70km／hrespectively，theminimumerroris0

6、．3368m，andthemaximumerroris5．5623m．Thoseresultsshowthismethodcansatisfythedesigndemandsofthesystem．1tab。4figs，9refs．Keywords：roadengineering；pavementcrack；GPSpositioning；dataprocession0引言传统的路面裂缝检测主要采用人工检测，测量精度差、效率低。随着计算机数据处理速度、容量等性能的提高，数字图像处理技术越来越多地应用于路面裂缝检测中‘1

7、。

8、国外发达国家已开始将数字图像处理应用于公路路面裂缝检测中，如20世纪80年代美国的PCES系统It]。中国在这方面的研究起收稿日期：2007—10—20基金项目：特殊地区公路工程教育部重点实验室资助项目(KI。P200501)作者简介：徐琨(1974一)，女。陕西西安人，讲师。工学博士研究生，E—mail：xkun@chd．edu．cn。万方数据28长安大学学报(自然科学版)2008丘步较晚，吉林大学从2002年开始对路面破损自动检测系统进行研究，并取得了一定的成果p43；哈尔滨工业大学2003年开始了设备与算法方面的研

9、究[5]，但离实际使用还有一定距离。裂缝定位是沥青路面裂缝检测与识别系统的关键技术之一。GPS系统是裂缝定位的重要手段，但由于各种误差存在，定位精度一般较低。目前常用的差分GPS技术¨]、多传感器数据融和方法口蜘虽然能有效提高GPS定位精度，但都需要投入额外资金。为此，本文结合沥青路面裂缝检测与识别系统开发过程中的实