[发明专利]一种沥青路面车辙三维形貌自动生成方法

权利要求书

1.一种沥青路面车辙三维形貌自动生成方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、构建标准车辙横断面表征模型：以路面基准线为基准，从左至右依次布设7个特征点A、B、C、D、E、F和G，并将7个特征点依次曲线连接，形成两侧隆起的W型形态的标准车辙横断面表征模型；其中，特征点A和G均与路面基准线相交，分别称为左边缘点和右边缘点；特征点B和F均位于路面基准线上方，分别称为左侧隆起点和右侧隆起点；特征点C、D和E均位于路面基准线下方，且特征点D向上隆起，分别称为槽底左谷点、槽底隆起点和槽底右谷点；标准车辙横断面表征模型与路面基准线围合形成若干个封闭区；将位于路面基准线上方的封闭区称为正区段，将位于路面基准线下方的封闭区称为负区段；

步骤2、车辙类型分类：根据现有车辙横断面的曲线形态，将车辙类型分为9类，分别为：U型边缘无隆起车辙、U型单侧隆起车辙、U型双侧隆起车辙、W-Ⅰ型边缘无隆起车辙、W-Ⅰ型单侧隆起车辙、W-Ⅰ型双侧隆起车辙、W-Ⅱ型边缘无隆起车辙、W-Ⅱ型单侧隆起车辙和W-Ⅱ型双侧隆起车辙；9类车辙类型均能通过调整步骤1中标准车辙横断面表征模型中7个特征点的空间位置，匹配得到；W-Ⅰ型和W-Ⅱ型的区别点在于，W-Ⅰ型中的槽底隆起点D位于负区段，W-Ⅱ型中的槽底隆起点D位于正区段；

步骤3、获取原始车辙断面：对待生成车辙三维形貌的沥青路面，沿道路纵向等距选取若干个原始车辙横断面t_i；其中，i≥3；

步骤4、预处理：将步骤3中的每个原始车辙横断面t_i均进行去噪平滑，从而得到预处理后的车辙横断面T_i；

步骤5、划分区段：根据车辙横断面T_i和路面基准线的相交情况，获取交点；根据交点，将车辙横断面T_i和路面基准线围合形成的封闭区，划分为若干个正区段和若干个负区段；

步骤6、寻找特征点：根据步骤5得到的正区段数量、负区段数量和极值点分布，并与步骤2中的车辙类型相匹配，从而确定车辙横断面T_i的车辙类型；接着，根据确定的车辙类型，在每个正区段和负区段内寻找车辙横断面T_i的特征点；

步骤7、重构车辙横断面采用平滑曲线连接特征点，重构形成车辙横断面

步骤8、在三维环境中，沿道路纵向依次连接重构的车辙横断面生成车辙三维形貌。

2.根据权利要求1所述的沥青路面车辙三维形貌自动生成方法，其特征在于：步骤3中，相邻原始车辙横断面的纵向距离不超过0.5m。

3.根据权利要求1所述的沥青路面车辙三维形貌自动生成方法，其特征在于：步骤3中，为保留车辙横断面的波动特征，每一个原始车辙横断面t_i在选取时，采样点数量不低于11个，各采样点的点间距不超过0.2m。

4.根据权利要求1所述的沥青路面车辙三维形貌自动生成方法，其特征在于：步骤2中，W-Ⅰ型的三种车辙和W-Ⅱ型三种车辙的槽底左谷点C和槽底右谷点E均为槽底隆起点D两侧负区段内的最小值点；W-Ⅰ型中三种车辙的槽底隆起点D位于负区段，且槽底隆起点D与槽底左谷点C或槽底右谷点E的高度差值均不小于5mm；W-Ⅱ型中三种车辙的槽底隆起点D位于正区段，且槽底隆起点D与槽底左谷点C或槽底右谷点E的高度差值均不小于5mm。

5.根据权利要求4所述的沥青路面车辙三维形貌自动生成方法，其特征在于：步骤6中，基于机器学习智能匹配算法确定车辙横断面T_i的类型。