GPS 距離資料之內差處理

經上述之 GPS 位置與速度資料之內插處理後，可明顯改善 GPS 訊號遺失所造 成之影響。GPS 之距離計算為以每兩點之經、緯度座標利用 Vincenty's formulation 所計算而得。由於 GPS 之資料更新頻率為每秒 1 次，在檢測速度為 50kph 之情況 下，每秒以經行走了 13.9 公尺，然 AARI 之演算法第一步即為進行每 100 公尺之 單位區段間距距離切割，若直接以上述經內插之 GPS 座標資料計算行駛距離，因 GPS 資料擷取之頻率不足則會使單位區段距離在進行切割時無法找到每 100 公尺 之確切臨界點，例如第一筆單位區段間距之上下臨界點應為行駛里程之 0 公尺及 100 公尺，若以上述所之計算行駛距離可能僅得到在 10 公尺及 115 公尺時具有距 離最接近行駛里程之 0 公尺及 100 公尺，導致在距離切割時會與實際之行駛距離 並不相同，進而無法確切地比較 IRI；此外 GPS 接收模組於檢測開始時需要 2 至 4 秒的啟動時間，若於此時間內檢測車輛已經具有一定速度且開始進行檢測，則可能 造成初始之 30 至 60 公尺沒有被簡易型平坦儀所紀錄，造成後續之距離具有連續 累積之誤差。

下圖 4.36 為本研究之範例路段所量測出之 IRI 與 ARI 趨勢圖，圖中帶圓點之 虛線為利用搭載雷射測距儀及距離感測器（Distance Measurement Instrument, DMI）

之慣性式剖面儀所量測之，由於距離感測器為裝設於檢測車輛之輪上，因此其量測

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

IRI (m/km)

AARI

Distance (m)

Original GPS Distance Data IRI

(4) 將第一步驟之首筆 GPS 訊號之瞬時速度以及該點之啟動時間相乘，得因 GPS 啟動延誤造成資料紀錄遺失之行駛距離，並與第三步驟經內插處理 後之距離進行合併，做為最後計算 AARI 之歷時距離資料。

GPS 距離之內差處理流程圖

圖 4.38 為上述經 GPS 距離內插處理後之 AARI 趨勢，與圖 4.37 比較後可明顯 看出在內插之後之 GPS 距離可以改善前述因 GPS 模組啟動時間延誤以及資料更新 頻率不足之問題，其與 IRI 之趨勢由原本無法對齊轉變為幾乎一致，代表此內插處 理邏輯應屬可行。

是

讀取某路段之 GPS 速度資料 並僅保留速度大於 30kph 之路段

經、緯度初始資料遺失之總秒數(sec) 乘以

第一筆速度資料(m/s)

是否因 GPS 之啟動時間造 成初始經、緯度之資料遺失

經內插處理後之 GPS 座標計算距離 Coor A (lat[i], lon[i])

Coor B (lat[i+1], lon[i+1])

1. 因 GPS 啟動時間造成之行駛距離遺失 2. 將計算後之行駛距離每兩點進行內插

3.將 1 與 2 合併為最後之距離資料

否

1 2

經過 GPS 經、緯度與速度分別之內插處理後，再進行每兩點距離間之內插處

實驗道路選在台北市濱江街東向路段，檢測速度控制在 40~45kph。分析方式為以 擷取頻率為 800Hz 蒐集加速度資料，並於後處理分析利用資料筆數之餘數進行資 料篩選，分別將資料總數量改變為原始之 1/2、1/4、1/8、1/16，其意義及為調降簡

0

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300

IRI (m/km)

AARI

Distance (m)

GPS Imterpolation Distance Data IRI