华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (6): 140-150.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240350
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张金喜 平馨颖 郭旺达 张宇轩
北京工业大学 交通工程北京市重点实验室,北京 100124
ZHANG Jinxi PING Xinying GUO Wangda ZHANG Yuxuan
摘要:
在路面平整度预测达到规范化、标准化的同时,面向智慧城市、智能交通设施建设,路面平整度IRI的快速、高频次、低成本的智能预测也得到广泛的研究,但基于不同智能设备的平整度预测精度、预测效果等,尚未得到深入的研究。首先,本文利用作者课题组开发的两种智能预测设备,即路面行车数据采集智能手机App软件和路面行车数据采集智能终端,开展了路面行车实验,采集了行车振动、速度、位置等数据。通过引入随机森林模型,确定了最能够反映IRI影响的四个振动加速度特征指标。利用循环神经网络RNN、门控循环单元GRU和长短期记忆网络LSTM三种神经网络,建立了路面平整度IRI的预测模型,并对不同模型、不同设备的IRI预测精度进行了对比。结果表明:LSTM在三种神经网络模型中实现了最好的鲁棒性和最高的预测精度,两个智能设备预测IRI的R2分别为0.864、0.789,智能终端的预测精度要高于智能手机的预测精度。研究成果对于提升我国道路路面平整度预测和监测的信息化水平、提高道路养护决策科学化水平等,具有重要的理论意义和应用价值。