在铺设沥青路面的材料中,添加硬或半硬磁记录材料,利用三轴异轨同构磁化机制,对磁沥青路面灌写空间定位、道路里程、道路特征等诱导信息,形成数字化磁沥青路面,丰富道路标线的内涵,创立一种新的磁沥青路面诱导机制。根据磁记录互易原理,建立车路协同下电与磁信号相互转换的映射关系,揭示磁沥青路面的路面厚度、颗粒大小、磁材料组份等结构变化对磁记录信号干扰机理,探索三轴异轨同构(即→,←,↑,↓,⊕,⊙和0)磁路面的辨识模式,阐明磁沥青路面磁信号诱导机理;根据车路协同动力学模型,利用三轴异轨同构的磁诱导信息,设计磁沥青路面硬件在环实验,检验磁沥青路面的车道保持、换道控制和车辆跟驰等自动驾驶方式,建立磁沥青路面车路协同控制新方法。该方法用于雪、雨、夜晚、大雾等天气情况下车路协同控制和自动驾驶,可推广到AGV诱导、盲人诱导、集装箱码头诱导等系统,提高车辆的空间感知能力、控制能力、巡航能力、驾驶可靠性。
digital magnetic asphalt pavement;magnetic sensor;information coding;Cooperative vehicle infrastructure;
三轴异轨同构数字化磁沥青路面在传统的磁信号诱导系统的基础上,将沥青路面进行特定方向的磁化,产生特定三轴磁信号代替原有的在道路标线上埋设磁道钉产生的磁信号,为车辆提供相关诱导信息。实验分别采用5组纯沥青加磁粉以及3组矿粉混合料加沥青配磁粉,在典型的垂直磁场中进行磁化,对不同配比的磁沥青表面剩磁进行采集,分析表面剩磁强度分布,综合分析得出最佳配比。设计相关的模拟装置用以模拟汽车的行驶。设计磁化方式,利用磁场方向变化进行诱导信息的编码。选择线性霍尔传感器作为实验传感器,设计出一套可以动态采集实验数据的采集电路,采集特定配比的磁沥青路面的磁信号。通过研究设计磁信号的载体,磁信号的编码方式与磁信号动态采集电路,完成磁沥青诱导系统的基本设计。