同济大学智能交通新兴计算与感知研究课题组，在JCR一区期刊International Journal of PavementEngineering发表了由刘成龙、吴荻非、李亦舜、蒋盛川、杜豫川撰写的研究论文“Mathematical insightsinto the relationship between pavement roughness and vehicle vibration”。路面平整度是用于道路养护和资产管理的重要指标。作为一种公认的测量方式，反应式装备使我们能够通过测量车内振动来收集路面平整度参数。然而，现有研究大都从振动数据的分布特征进行路面平整度的预估，缺少对其内在动力学机理的讨论。考虑到路面平整度引起的悬架振动和发动机引起的悬架振动的耦合作用，本文推导国际平整度指数和车内振动之间的数学关系模型。以四分之一车模型作为研究对象，根据其线性时不变系统特性，采用拉普拉斯变化与功率谱密度分析方法，客观描述车辆振动的传递过程，并量化了四量纲发动机的影响。通过200多公里的现场测试，分别在低IRI和高IRI场景下与传统的FFT和RMS方法进行比较，验证了所提出模型的准确性。结果表明，所提出的模型以最高的拟合优度和最低的平均评估误差优于传统算法。本文进一步讨论和量化了采样率和行驶速度的对预测结果的影响。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1361920920306581