高速公路路面不平度识别研究.pdf

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1、第30卷第4期结构工程师VoI．30．No．42014年8月StructuralEngineersAug．2014高速公路路面不平度识别研究张丽霞'章红梅潘福全(1．青岛理工大学汽车与交通学院，青岛266520；2．同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)摘要为了发现高速公路上路面不平度产生的汽车动载对路面破坏影响，建立了7个自由度汽车振动模型，以得到车身质心垂直加速度和俯仰角加速度作为神经网络理想输入样本，路面不平度作为网络理想输出样本，识别了B级和C级路面不平度。识别的B级路面和c级路面相对误差的最大值分别是0．24％和0．42％。结果表明，该

2、方法具有较理想的识别精度和较强的抗噪声能力，c级路面不平度的相对误差比B级路面不平度的相对误差大。识别出来的路面不平度可为分析高速公路路面动力响应研究提供理论基础。关键词高速公路，路面不平度，识别，RBF神经网络StudyonRoadSurfaceRoughnessIdentificationofFreewaysZHANGLixia·ZHANGHongmeiPANFuquan(1．SchoolofAutomobileandTransportation，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao266520，China；2．

3、ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction，Ton~iUniversity，Shanghai200092，China)AbstractInordertofindtheeffectofvehicledynamiclcadcausedbyroadsurfaceroughnessonthepave．mentdestructiononthehighway．a7DOFvehiclevibrationmodelwasestablished．theve~icalaccelerationandp

4、itchingangularaccelerationofvehiclebodycentroidweregot，whichwereregardedasneuralnetworksi—dealinputsample，thecorrespondingroadsurfaceroughnesswasregardedasneuralnetworksidealoutputsam—pie．ThelevelBandlevelCroadsurfaceroughnesswereidentified．ThemaximumofrelativeerroroflevelBandleve

5、lCroadsurfacewasrespectively0．24％and0．42％．Theresultsshowthatthemethodhasjdealiden．tificationaccuracyandbetterabilityofanti．noise．therelativeerroronthelevelCroadsurfacewasgreaterthanthelevelBroadsurface．Theroadsurfacerough／lessoftheidentificationcanprovideatheoreticalbasisforanalyz

6、ingthedynamicresponseofthefreewayroadsurface．Keywordsfreeway，roadsurfaceroughness，identification，RBFneuralnetwork布状况及路面结构的动力响应有一定的参考价1引言值。文献[2]利用功率谱密度函数得到路面不平由于路面的不平度，当车辆在高速公路上行度，同时考虑路面不平度、汽车动力学性能以及汽驶时会使车辆的振动加剧。车辆对路面或桥面的车车速来计算增加的动载对桥面的破坏影响。文作用力不再是常量，成为随机动载。如果随机动献[3]将分形插值理论应用于路面不平度

7、的研载作用于桥梁结构，可能会对桥梁产生较大的动究，建立了实际道路路面不平度的分形插值模型，力响应，从而会缩短其使用寿命J。作用于路面并分析了其影响因素及影响规律，通过分形参数的随机动载的增加会加剧路面的破坏。因此，高与传统参数确定了模型的精度。该研究结果表明速公路路面不平度的研究对于分析道路的应力分不同路面的模拟参数和传统参数与实际路面能保收稿日期：2014-06—12基金项目：山东省自然科学基金项目(ZR2012EEL09)；山东省高等学校科技计划项目(Jl2LB08)联系作者。Email：z

8、xzhanglixia@163．conStructuralE

9、ngineersVo1．30，No．4·106·持较好的一致性。文