基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法技术

本发明专利技术公开了基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法，主要步骤包括：确定透水混凝土路面代表车型；采集代表车型在透水混凝土路面行驶的音频；对采集到的行驶音频进行预处理；对预处理后的行驶音频进行滤噪处理；建立透水混凝土路面试验段不同孔隙率与代表车型行驶音频关系模型，根据模型计算得到透水混凝土路面孔隙率。本发明专利技术通过车辆称重数据确定透水混凝土路面代表车型，采集代表车型在透水混凝土路面行驶的音频，并进行预处理以及滤噪处理，根据模型计算得到透水混凝土路面孔隙率，能够在不损伤路面的情况下，有效计算得到透水混凝土路面孔隙率，实现孔隙率的检测与控制，保证路面的良好性能。保证路面的良好性能。

【技术实现步骤摘要】
基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法


[0001]本专利技术涉及语音或声音处理
，尤其涉及声音处理技术在透水混凝土路面工程中的应用，本专利技术提出了基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法。

技术介绍

[0002]透水混凝土是经过特殊无机型透水保水水泥混凝土增强剂经与水混合形成稀释液再于水泥混合形成水泥浆包裹住粗、细骨料，配合精细施工制成具有连续孔隙的高强度透水混凝土，是一种新型生态环保型城市道路的铺装材料，它既可满足城市各种载荷道路的强度要求，又具有透气透水性，分解汽车尾气等有害气体，吸附微小粉尘，降音、降噪，缓解城市“热岛效应”等。
[0003]透水混凝土路面因其较大的孔隙率，路面表面构造深度较大，具有良好的抗滑性能。因其较大的孔隙率，能有效吸收车辆行驶过程中产生的声音，因而具有良好的降噪功能。因此孔隙率大小的控制、检测与计算对透水混凝土路面功能的实现至关重要。
[0004]专利申请CN205280548U公开了一种透水混凝土孔隙率简易检测装置。该装置是包括混凝土含气量测定仪，所述混凝土含气量测定仪连接有一个容积一定的储气罐，所述储气罐通过管道与试样筒相连通，所述管道设有控制阀，所述储气罐设有压力表。
[0005]论文《透水混凝土孔隙率快速检测方法》黄大伟、魏姗姗等，建材发展导向. 2014,12(24) 页码：51
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53。通过对透水混凝土的结构模型分析和试验设计找出了适用于透水混凝土现场质量检测的一种方法。
[0006]此外，无其他文献提及透水混凝土路面孔隙率的检测与计算。通过以上相关文献的分析可以发现，现有透水混凝土孔隙率的检测与计算较少，对于透水混凝土的胶石比这一决定性能的原生参数的检测方法较少涉及，更没有与代表车型行驶音频处理技术相结合的相关研究。然而透水混凝土路面孔隙率对于路面的抗滑与降噪功能影响巨大，因此基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法显得迫切且必要。

技术实现思路

[0007]本专利技术为克服现有技术的不足之处，提出了一种道路行人过街信号灯的自适应控制方法，通过综合考虑行人数量和等待时间以及车辆的数量和等待时间因素，来动态调整行人过街信号灯的相位和时长，以便更好地满足行人的出行需求和道路的交通安全要求，有望为城市道路交通系统提供更智能、更高效的行人过街信号灯管理方案，从而为行人提供更安全、更顺畅的出行环境。
[0008]本专利技术为达到上述专利技术目的，采用如下技术方案：基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法，包括以下步骤：步骤一，确定透水混凝土路面代表车型；步骤二，采集代表车型在透水混凝土路面行驶的音频；步骤三，对采集到的行驶音频进行预处理；
步骤四，对预处理后的行驶音频进行滤噪处理；步骤五，建立透水混凝土路面试验段不同孔隙率与代表车型行驶音频关系模型，根据模型计算得到透水混凝土路面孔隙率。
[0009]本专利技术的进一步技术：优选的，步骤二采用声压计采集车辆行驶音频，采集的条件要满足：（1）采集温度在10
°
C
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30
°
C之间；（2）天气晴朗，无大风；（3）采集地点平坦；（4）采集期间除了代表车型，其他车辆不得干扰；（5）采样频率取10000Hz。
[0010]优选的，步骤三包含以下内容：（1）对于采集到的代表车型行驶音频对声音信号数字化之后，将其通过一阶高通滤波器；（2）对通过滤波器后的音频信号进行加窗和分帧处理，通过窗函数乘原始信号形成加窗信号来实现分帧，窗函数采用海明窗，窗函数的长度取 15ms
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30ms；（3）以能量和过零率特征指标对分帧处理后的信号进行端点检测；若能量和过零率都很小或都为零，则为有效音频。
[0011]优选的，步骤四：预定阈值，对信号进行多尺度小波变换，小波分解后产生大于和小于阈值的系数，分别计算去噪后的小波估计系数，最终去除噪。
[0012]优选的，去噪后的小波估计系数的计算公式为：优选的，去噪后的小波估计系数的计算公式为：：去噪后小波系数； ：声信号的小波系数；a：调节系数，在0到1之间取值；：噪声的标准差，db；：噪声信号的长度，s。
[0013]优选的，步骤五建立不同孔隙率与车辆行驶音频关系模型，通过模型计算得到透水混凝土路面孔隙率：水混凝土路面孔隙率：：代表车型行驶预处理并去除噪声后的音频，db;：参考噪声级，db；3.5t以上重型车81.2，3.5t以下的载重汽车及各类公共汽车76.6，小型面包车和各类轿车71.6；：代表车型交通流量，辆；：车速，km/h；T：观测时间；
：计算基准距离，取7.5m；：受音点至路表面车道中心线的垂直距离，m；：面层厚度，mm；：路面孔隙率。
[0014]与已有技术相比，本专利技术的有益技术效果体现在：本专利技术提出的透水混凝土路面孔隙率测算方法，是在代表车型行驶音频处理的理论基础上，通过车辆称重数据确定透水混凝土路面代表车型，采集代表车型在透水混凝土路面行驶的音频，并进行预处理以及滤噪处理，建立孔隙率与代表车型行驶音频关系模型，根据模型计算得到透水混凝土路面孔隙率。能够在不损伤路面的情况下，有效计算得到透水混凝土路面孔隙率，实现孔隙率的检测与控制，保证路面的良好性能。
具体实施方式
[0015]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本说明，并不用于限定本专利技术。
[0016]实施例：在安徽芜湖雍镇附近新建高速公路，路面结构为10cm透水混凝土面层+20cm水泥稳定碎石基层+20cm低剂量水泥稳定碎石底基层。
[0017]步骤一，确定透水混凝土路面代表车型雍镇主线收费站代号为206，搜集近期的收费站数据，依据下表进行统计：表1 收费站数据按照规范要求划分原则
统计结果，1类车车型比例为45.8%,车型比例最大，因此选为代表车型。
[0018]步骤二，采集代表车型在透水混凝土路面行驶的音频采用声压计采集1类车车辆行驶音频，采集的条件要满足：（1）采集温度在10
°
C
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30
°
C之间。
[0019]（2）天气晴朗，无大风。
[0020]（3）采集地点平坦。
[0021]（4）采集期间除了代表车型，其他车辆不得干扰。
[0022]（5）采样频率取10000Hz。
[0023]步骤三，对采集到的行驶音频进行预处理（1）对于采集到的代表车型行驶音频对声音信号数字化之后，将其通过一阶高通滤波器，减小整体幅度，增加高频成分。
[0024]（2）对通过滤波器后的音频信号进行加窗和分帧处理。通过窗函数乘原始信号形成加窗信号来实现分帧，窗函数采用海明窗，窗函数的长度取 20ms。
[0025]（3）以能量和过零率特征指标对分帧处理后的信号进行端点检测；若能量和过零率都很本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，确定透水混凝土路面代表车型；步骤二，采集代表车型在透水混凝土路面行驶的音频；步骤三，对采集到的行驶音频进行预处理；步骤四，对预处理后的行驶音频进行滤噪处理；步骤五，建立透水混凝土路面试验段不同孔隙率与代表车型行驶音频关系模型，根据模型计算得到透水混凝土路面孔隙率。2.根据权利要求1中所述的基于代表车型声音处理的透水混凝土路面孔隙率测算方法，其特征在于，步骤三包含以下内容：（1）对于采集到的代表车型行驶音频对声音信号数字化之后，将其通过一阶高通滤波器；（2）对通过滤波器后的音频信号进行加窗和分帧处理，通过窗函数乘原始信号形成加窗信号来实现分帧，窗函数采用海明窗，窗函数的长度取 15ms
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30ms；（3）以能量和过零率特征指标对分帧处理后的信号进行端点检测；若能量和过零率都很小或都为零，则为有效音频。3.根据权利要求1中所述的基于代表车型声音处理的透水混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍世辉，张玉斌，刘亦舟，王祥彪，王春红，
申请(专利权)人：安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：