基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法

吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (06): 1538-1542.

基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法

王维锋^1,2,严新平^1,2,初秀民^1,2,谢磊^1,2,马育林^1,2

1.武汉理工大学智能交通系统研究中心,武汉 430063;2.武汉理工大学 |水路公路交通安全控制与装备教育部工程研究中心,武汉 430063

收稿日期:2008-12-02 出版日期:2010-11-01 发布日期:2010-11-01
通讯作者: 王维锋（1979-）,男,博士研究生.研究方向：智能交通工程,交通安全.E-mail:wangweifeng100@126.com E-mail:wangweifeng100@126.com
作者简介:王维锋（1979-）,男,博士研究生.研究方向：智能交通工程,交通安全.E-mail:wangweifeng100@126.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(50678140);武汉市晨光计划项目(200850731387)

Feature description and its solution of asphalt road pavement micro-topography based on fractal theory

WANG Wei-feng^1,2,YAN Xin-ping^1,2,CHU Xiu-min^1,2,XIE Lei^1,2,MA Yu-lin^1,2

1.Intelligent Transport System Research Center,Wuhan University of Technology,Wuhan 430063,China;2Engineering Center for Transportation Safety (Ministry of Education),Wuhan University of Technology,Wuhan 430063,China

Received:2008-12-02 Online:2010-11-01 Published:2010-11-01

摘要/Abstract

摘要：

从分形角度描述沥青路面在垂直方向上的微观形貌特征，并研究了路面构造深度的分形插值方法。利用遗传算法求取迭代函数系统中仿射变换的最佳垂直比例因子，计算分形维数。最后利用高精度激光测距仪获取4种不同沥青路面样块的高程数据，在此基础上分析分形维数与路面平均构造深度、算术平均偏差、均方根偏差的相关关系，并通过插值函数模拟路面构造深度变化的分形曲线。

关键词: 道路工程, 沥青路面, 微观形貌, 分形, 遗传算法

Abstract:

The texture of the asphalt road pavement may be described using the fractal theory due to its complexity and selfsimilarity on microscale. The microtopography of the asphalt pavement structure depths in the vertical direction was analyzed by the fractal interpolation method based on the iterated function. The optimal vertical scaling factors of the affine transformation in the iterated function system were acquired by a genetic algorithm to calculate the fractal dimensions. The profile altitude data of 4 different alphalt pavement specimens were acquired by a highprecision laser range finder. The acquired data were used to analyze the relationships between the fractal dimension and the pavement mean structure depth, the arithmetic mean error, as well as the rootmeansquare error, and to simulate the fractal curve of pavement structure depth variation by the interpolation functions.

Key words: highway engineering, asphalt road pavement, micro-topography, fractal, genetic algorithm

中图分类号:

U491.2

王维锋, 严新平, 初秀民, 谢磊, 马育林. 基于分形理论的沥青路面微观形貌特征描述与求解方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(06): 1538-1542.

WANG Wei-Feng, YAN Xin-Ping, CHU Xiu-Min, XIE Lei, MA Yu-Lin. Feature description and its solution of asphalt road pavement micro-topography based on fractal theory[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(06): 1538-1542.

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