(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210754849.2 (22)申请日 2022.06.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114821514 A (43)申请公布日 2022.07.29 (73)专利权人 交通运输部公路科 学研究所 地址 100088 北京市海淀区西土城路8号 (72)发明人 赵娜乐　刘睿彻　郝思源　李佳辉　 矫成武　武珂缦　宋明珠　孙铭　 (74)专利代理 机构 北京信诺创成知识产权代理 有限公司 1 1728 专利代理师 郑世奇　杨仁波 (51)Int.Cl. G06V 20/56(2022.01) G06V 10/762(2022.01)G06V 10/774(2022.01) G06K 9/62(2022.01) 审查员 轩海珍 (54)发明名称 一种用于检测隧道路面湿滑状态的移动检 测系统 (57)摘要 本发明涉及一种用于检测隧道路面湿滑状 态的移动检测系统， 包括： 轨道， 沿隧道的长度方 向设置在隧道路面上方， 长度与隧道长度大致相 同； 移动检测设备， 设置在轨道上并且能够沿轨 道移动， 同时采集隧道路面的路面湿滑状态数 据， 路面湿滑状态数据至少包括由不同检测点位 的路面湿滑系数值构成的检测数据集； 以及数据 处理单元， 用于通过执行聚类算法对检测数据集 进行聚类分析， 获得表示隧道路面湿滑 状态的分 析结果。 通过本发明的移动检测系统， 能够对隧 道内的路面湿滑状态进行及时、 可靠的检测， 有 效地避免了隧道交通流对检测的干扰以及固定 式检测结果的不可靠性， 为客观 地判断隧道内的 路面湿滑状态以及科学有效地对隧道内的交通 流管控提供决策依据。 权利要求书2页 说明书10页 附图1页 CN 114821514 B 2022.11.11 CN 114821514 B 1.一种用于检测隧道路面湿滑状态的移动检测系统， 所述移动检测系统包括： 轨道， 所述轨道沿隧道的长度方向设置在隧道路面的上方， 所述轨道的长度与隧道的 长度大致相同； 移动检测设备， 所述移动检测设备设置在所述轨道上并且能够沿所述轨道移动， 所述 移动检测设备能够在移动的同时采集隧道路面的路面湿滑状态数据， 所述路面湿滑状态数 据至少包括由不同检测点 位的路面湿滑系数值构成的检测数据集； 数据处理单元， 所述数据处理单元用于通过执行聚类算法对所述移动检测设备提供的 检测数据集进行聚类分析， 获得表示隧道路面湿滑状态的分析 结果； 以及 单元网格标记单元， 所述单元网格标记单元用于将隧道路面划分为若干个单元网格， 所述检测数据集包括所述移动检测设备通过采集所述单元网格对应的路面湿滑状态数据 所获得的单 元网格数据集； 其中， 所述单元网格的长度 为80至120米， 所述单元网格数据 集包括200至800个路面湿 滑系数值； 其中， 所述数据处理单元能够对所述单元网格数据集进行聚类分析， 获得表示所述单 元网格路面湿滑状态的分析 结果； 其中， 所述 单元网格数据集为 ， 其中1≤i≤ n， 所述数据处 理单元对所述单 元网格数据集进行聚类分析的过程包括如下步骤： 随机选取聚类质心数量K， 其中， K为整数， 1≤K≤10， 随机选取聚类质心为 ， 其中， 1≤j≤K， Cj为第j个聚类簇的质心， 0 ≤Cj≤1； 步骤A： 通过公式 （1） ， 计算出所述单元网格数据集X中的每个数据样本Xi到每个簇的聚 类质心Cj的欧式距离， （1） 依次比较每个数据样本Xi到各个聚类质心Cj的欧式距离， 将各个数据样本Xi分配到距 离最近的聚类质心Cj的簇中， 得到K个簇 ， 其中， Sj表示第j个聚类簇， 为重新聚类后的第j个聚类簇的数据集 合； 步骤B： 利用公式 （2） 重新计算各个簇Sj的质心， （2） 其中， Cm表示第m个聚类簇的质心， 1≤m≤K； |Sm|表示第m个簇中数据样本的个数； Xd表 示第m个聚类簇中第d个对象， 1≤d≤|Sm|； 步骤C： 重复执行步骤A和步骤B， 直至K个簇的质心不再发生变化， 得到当前K值下的聚 类分析结果。 2.根据权利要求1所述的移动检测系统， 其中， 所述移动检测设备进一步包括路面湿滑 系数检测器， 所述路面湿滑系数检测器能够检测隧道路面上不同位置的路面湿滑系数值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114821514 B 23.根据权利要求1所述的移动检测系统， 其中， 所述单元网格标记单元包括设置在隧道 路面上的路面标记， 其中， 所述移动检测设备通过检测所述路面标记来确定各个所述单元 网格的范围。 4.根据权利要求1所述的移动检测系统， 其中， 所述单元网格标记单元包括定位单元， 所述定位单元用于确定所述移动检测设备相对于所述轨道的位置， 所述移动检测设备通过 所述位置确定各个所述单 元网格的范围。 5.根据权利要求4所述的移动检测系统， 其中， 所述定位单元包括设置在所述轨道上的 定位标记。 6.根据权利要求1所述的移动检测系统， 其中， 所述数据处理单元对所述单元网格数据 集进行聚类分析的过程还进一 步包括对K值进行优化的步骤： 步骤1： 对于数据样本Xi， 计算Xi与其同一簇内的所有其 他元素的平均距离， 记作ai； 步骤2： 选取另外一个簇b， 计算Xi与b中所有元素的平均距离， 并遍历所有其他簇， 找到 Xi与所有其 他簇最近的平均距离， 记作bi； 步骤3： 通过公式 （3） 求出 元素Xi的轮廓系数， （3） 步骤4： 计算所有数据样本X的轮廓系数， 并通过公式 （4） 计算出当前K值对应的整体轮 廓系数， （4） 步骤5： 将K的取值调整为从2到10之间的其它整数， 重 复步骤A至步骤C， 并通过步骤1至 步骤4计算各个K值所对应的整体轮廓系数， 其中最大整体轮廓系数 所对应的K=k ’即为 最优的K值； 步骤6： 将最优K值所对应的聚类结果作为聚类分析的结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114821514 B 3