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第一章 绪论1

第一节 车辆与道路1

一、人与道路1

二、车辆与道路1

三、汽车与公路1

第二节 路面不平度的重要性3

一、车辆的运行环境3

（一）车辆的运行环境3

（二）路面不平度分析的现状4

（三）路面不平的部分应用实例4

二、公路运输经济6

（一）公路交通费用组成6

（二）车辆营运费用6

（三）路面平整度的作用9

第三节 路面不平度的定义11

一、国际路面不平度分级11

（一）国际路面不平度分级11

（二）我国公路等级和国际不平度分级的关系12

二、路面不平度的定义14

（一）路面不平度的名词和内容14

（二）路面不平度的定义16

第二章 路面不平度的测量和仪器17

第一节 路面不平度测量仪器的两个重要特性17

一、路面测量的波长范围和采样间隔17

二、路面不平度仪器的幅频特性18

第二节 路面不平度的测量和仪器20

一、不振动（固定）基准的测量方法和仪器20

（一）用水平仪作基准测量路面纵剖面20

（二）用光线作基准测量路面纵剖面21

（三）用直梁作基准测量路面纵断面21

（四）直尺及其测量方法22

二、多轮测平车（随动基准）的性能及测量方法24

三、动态响应测量（间接测量）的方法和仪器28

（一）传递函数法28

（二）颠簸累积仪28

四、递推基准的路面纵剖面测量仪33

（一）TRL高速路面计33

（二）轻便的递推式路面计43

五、惯性基准路面纵剖面测量仪46

（一）GMR路面计（美、中、德、澳等计算修正的惯性基准）46

（二）RST多道路面测试仪（瑞典等，计算修正的惯性基准）56

（三）APL路面纵剖面仪（惯性摆基准）61

六、角度基准路面纵剖面测量仪65

（一）陀螺基准的两种测量仪器65

（二）AASHO道路纵剖面测量仪68

（三）真实路形计（三角度求和方案）73

第三章 不平度分析的数学基础79

第一节 平衡随机过程79

一、随机过程79

二、平衡随机过程79

三、各态历经随机过程80

第二节 傅立叶变换81

一、傅立叶级数81

二、傅立叶积分83

三、有限离散傅立叶变换84

四、离散变换的周期现象86

五、卷积定理和巴什瓦等式88

第三节 采样与混淆90

一、采样的频率混淆91

二、抗混淆波波和采样频率的确定92

第四节 数据的预处理和平衡性检验93

一、数据的预处理94

（一）去均值（零均值化）95

（二）去趋势项95

（三）数字滤波96

二、数据的平稳性检验105

第四章 路面不平度数据的表示方法108

第一节 幅值域的参量估计108

一、方差估计108

二、标准差估计108

第二节 频率域表示——功率谱密度估计108

一、空间频率n与波长λ109

二、单道数据——自功率谱密度估计109

（一）自功率谱密度的定义109

（二）泄露及加窗110

（三）自动功率谱密度估计113

（四）总体平均和频率平滑114

（五）路面功率谱密度函数的特性及其图形119

（六）空间频率功率谱密度Gd（n）化为激励功率谱密度Gd（f）120

（七）频带的累计方差121

三、多道数据——互功率谱密度估计和凝聚函数122

第三节 国际道路不平度指数（IRI）126

一、国际不平度试验（IRRE）126

二、国际不平度指数（IRI）127

三、测点预处理和系数矩阵128

（一）测点间的包容性计算128

（二）测点间隔的规范化128

（三）过渡过程和系数矩阵129

第四节 各种路面不平度指标之间的换算131

第五章 应用133

第一节 北京市路面谱分析133

一、天安门广场和西长安街134

二、特殊使用条件的三个路段134

三、筑路材料及数据处理方法的影响135

第二节 车辆试验道路及试验场136

一、车辆的自然试验道路136

二、武器试验场的路面谱136

（一）承载系振动试验跑道140

（二）越野道路的定性检查方法141

（三）试验道路的功率谱密度142

三、汽车试验场146

（一）高速环形道146

（二）可靠性试验坏路148

（三）山区公路157

四、承载系试验的路面输入等效法158

（一）车辆响应等效法和路面输入等效法158

（二）输入滤波器参数的选择159

（三）路面输入等效的验证161

第三节 路面工况的室内模拟试验163

一、道路模拟试验机163

（一）室内模拟试验技术的提出163

（二）MTS道路模拟试验机163

（三）有效路形和真实路形165

二、虚拟车辆试验场165

（一）数据库和建模166

（二）整车分析168

第四节 道路工程168

一、路面结构设计168

（一）按使用要求设计路面（AASHO法）168

（二）影响路面平整度的工程因素169

二、路面管理系统171

（一）平整度的衰减171

（二）路面养护管理系统172

三、路面的使用性能176

（一）功能性使用性能176

（二）功能性与结构性使用性能177

（三）平整度标准178

参考文献180

附录：ISO/DIS 8608机械振动—路面纵剖面—测量数据报告方法182

附录A 报告的范例（资料）188

附录B 道路纵剖面特性及功率谱密度拟合191

附录C 使用道路纵剖面统计数据的一般指导193

附录D 功率谱密度的计算及精度的若干问题200

附录E 书目205