机械工程学报

作者：杨显通, 郑玲, 金彦林, 张涵柯, 曾迪, 冀杰

单位：1. 重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400044;2. 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室 重庆 400044;3. 西南大学工程技术学院 重庆 400715

关键词：路面种类语义分割模型,融合估计,状态约束平方根容积卡尔曼滤波；

基金：国家自然科学基金(52375133, 52388102)和和轨道交通运载系统全国重点实验室自主课题(2024RVL-T04)资助项目。

综合车载视觉和车辆动态响应信息，提出一种路面附着系数融合估计算法，以实现路面附着条件变化时对路面附着系数快速准确的估计。首先，标注路面种类语义分割数据集，使用Deeplabv3+算法训练路面种类语义分割模型，根据张正友标定法对相机进行标定，将路面种类语义分割结果映射到车辆坐标系，采用时序加权法对路面种类语义分割结果进行融合，并将其转换为对应的路面附着系数范围。其次，设计状态约束平方根容积卡尔曼滤波(Constrained square-root cubature Kalman filter，CSCKF)算法。最后，构建基于车辆七自由度双轨动力学模型和Brush轮胎模型的系统状态方程和观测方程，将路面语义分割结果作为CSCKF算法的约束边界输入，实现对路面附着系数的估计。结果表明，所提出的路面附着系数融合估计算法在路面附着条件突变时能够快速收敛，并且具有较高的识别精度。

来源：2024年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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