基于异步移动传感数据的桥梁结构健康监测

本研究提出一种灵活的方法，利用大量过往车辆收集的智能手机数据来进行桥梁模态识别。每次移动传感器的行程都会对桥梁的时空响应进行采样，并引入多种噪声源，例如车辆动力学、环境效应和路面轮廓。本文进一步提供了证据以支持如下假设：通过行程聚合，此类噪声效应可被抑制并显现出桥梁真实动力学特性。在本研究中，对每次行程应用连续小波变换，并综合其结果来估计桥梁的结构模态响应。提出并在一个实验环境中验证了基于连续小波的众包模态识别（CMICW）方法。总之，该方法以高精度成功识别了桥梁的固有频率与绝对振型。值得注意的是，这些结果首次从移动传感器数据中提取出扭转振型信息。此外，研究了车速对估计精度的影响。最后，提出一种混合仿真框架以考虑原始移动传感数据中的车辆动力学。所提方法成功去除了车辆动力学效应并识别了模态特性。这些结果丰富了关于交通基础设施物理属性移动众包感知实践的知识体系。