基于群智感知的城市路面健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、公路在我國的交通運輸中起著極大的作用，是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施。路面健康狀況對于交通運輸?shù)陌踩约俺鞘姓w規(guī)劃都有著至關(guān)重要的影響。然而，現(xiàn)有的監(jiān)測路面健康狀況的主要方式是利用專業(yè)儀器，造價高且需要相關(guān)專業(yè)人員花費大量的時間和精力完成測量。本文提出利用智能手機自帶的傳感器，采用群智感知的方式從行駛在道路上的眾多車輛中獲得路面感知數(shù)據(jù)判斷道路的健康狀況的方法。本文主要貢獻總結(jié)如下:
　　1.提出了監(jiān)測路面健康狀況的兩種傳感器選擇算法

2、。根據(jù)傳感器選擇算法來確定采用哪些傳感器進行路面健康監(jiān)測。第一種算法基于主成份分析(PCA)的降維思想，首先求采集到的傳感器數(shù)據(jù)向量的相關(guān)系數(shù)矩陣，之后求其特征值與對應(yīng)的特征向量，取特征值大于閾值α的對應(yīng)的特征向量，再將傳感器與每個特征向量中的值關(guān)聯(lián)起來，取排序后特征向量值大于閾值β的對應(yīng)的傳感器。再對每次取出的傳感器取交集。最后，兩種路面情況下選出的傳感器取差集。該算法能準確選擇出不同路面狀況下影響數(shù)據(jù)整體大的傳感器。第二種算法采用傳

3、感器數(shù)據(jù)方差差值比較法，選擇出不同路面情況下影響大的傳感器數(shù)據(jù)。該方法簡單，易于實現(xiàn)。兩種方法選擇出的傳感器均與人工選擇出的可用來做路面檢測的傳感器相同。
　　2.利用提出的方差方法檢測路面的健康狀況，對路面分類的準確率達到90％以上。在此基礎(chǔ)上提出了斜率方法。該方法主要利用選擇出的傳感器Z軸上的斜率針對于不同路面差異性較大的規(guī)律，通過Z軸上加速度變化值判別路面是否平坦。該方法相對于傳統(tǒng)方法，實時高效，計算簡單且精度高。對測試數(shù)據(jù)