摘要
路是道路交通系统的重要组成部分，而平纵线形参数作为道路的“骨架”，其技术参数的合理与否直接影响着车辆运行的安全性，因此，如何快速、准确的获取道路平纵线形参数对道路安全性评估、危险路段预判、道路改修扩建、交通事故责任鉴定具有十分迫切的现实需求和应用前景。 本文基于车载SPEEDBOX_INS开展道路线形参数重构技术的研究，综合运用道路线形识别技术，线形平差技术以及迭代优化理论等研究方法，建立道路平纵线形参数重构模型，从而实现了线形参数的重构，主要的研究内容如下： 针对道路线形识别问题，在深入分析现有方案的基础上，分别采用车辆方位角数据和道路坡度角数据开展线形识别研究。考虑坡度角数据采样频率高，数据毛刺多等问题，采用移动平均滤波器进行数据滤波操作；提出了一种基于搜索的线形粗分段方法，分析方位角和坡度角数据的斜率特性，通过逻辑判别实现了平曲线直弯节点、纵曲线直圆节点以及线形类别的准确辨识。 针对道路线形拟合过程易受粗差干扰、精度欠佳等问题，基于平差理论分别建立了直线、圆曲线在重心坐标下的平差模型，考虑粗差数据以及不属于待平差线形数据的干扰，引入稳健估计进行线形参数的选权迭代计算，可有效提升直线段、圆曲线线形参数的拟合精度；已知直、圆线形参数，参照公路线形设计理论进行线形整体连接，进而获取道路桩点坐标信息，最终可实现道路线形参数的重构。 利用以上研究所得，在VS2015平台上开发了道路线形参数重构系统。针对行车数据读取和快速处理需求，设计了基于EXCEL程序接口函数、ADO开发技术和SQL语句查询技术的SPEEDBOX数据读取模块；研究了基于数据容量的自适应坐标系技术，通过数据截取操作可实现任一时段车辆运行状态数据的有效显示。最后，以西安市环山公路(一级、限速80km/h)下河滩路段为工程实例，对照公路线形设计规范，验证了道路线形参数重构系统的有效性。
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