王慧峰

(山西高速公路工程檢測(cè)有限公司，山西太原　030008)

?

探究道路綜合檢測(cè)車(chē)在公路檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

王慧峰

(山西高速公路工程檢測(cè)有限公司，山西太原030008)

摘要:結(jié)合工程實(shí)例，從車(chē)轍檢測(cè)、構(gòu)造深度檢測(cè)、平整度檢測(cè)三方面，闡述了道路綜合檢測(cè)車(chē)在公路檢測(cè)中的應(yīng)用，并探討了其所具有的性能特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)，對(duì)提高道路檢測(cè)作業(yè)效率有一定的意義。

關(guān)鍵詞:公路檢測(cè)，檢測(cè)車(chē)，車(chē)轍，構(gòu)造深度，平整度

1　道路綜合檢測(cè)車(chē)在公路檢測(cè)中的工程應(yīng)用實(shí)例

道路綜合檢測(cè)車(chē)自引入我國(guó)后，大大方便了公路檢測(cè)作業(yè)。檢測(cè)車(chē)可以快速而準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)檢測(cè)公路路面的多項(xiàng)指標(biāo)［1］，如國(guó)際平整度指數(shù)IRI、構(gòu)造深度TD、車(chē)轍深度RD、反映路面行駛舒適度的行駛質(zhì)量指數(shù)RQI、反映路面損壞類(lèi)型和損壞程度的損壞指數(shù)PCI、測(cè)試速度及行駛距離等結(jié)果，更方便地為道路科學(xué)養(yǎng)護(hù)提供了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)。

在這個(gè)工程測(cè)量實(shí)例［2］中，采用道路綜合檢測(cè)車(chē)對(duì)不同路段的平整度、構(gòu)造深度和車(chē)轍進(jìn)行測(cè)試，為此，選取300 m長(zhǎng)的路段作為平整度測(cè)試路段，選取200 m長(zhǎng)的路段作為構(gòu)造深度和車(chē)轍測(cè)試路段。對(duì)于每個(gè)路段，都以25 km/h，45 km/h，70 km/h的時(shí)速分別進(jìn)行4次數(shù)據(jù)采集。本實(shí)例中所選取的路段是某大學(xué)城周邊路段。

在測(cè)試前，準(zhǔn)備工作包括測(cè)試路段的距離標(biāo)定、攝像系統(tǒng)安置、各設(shè)備調(diào)試、車(chē)輛駕駛及輪胎性能測(cè)試、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)備等。為了對(duì)道路綜合檢測(cè)車(chē)的檢測(cè)結(jié)果正確率有較為客觀的評(píng)價(jià)，該測(cè)量實(shí)例中還采用水準(zhǔn)儀以手工方法測(cè)量了道路縱斷面，得到平整度的人工測(cè)量結(jié)果;采用手工鋪砂法以手工方法測(cè)量了道路構(gòu)造深度;采用合適的直尺以手工方法測(cè)量了車(chē)轍深度。在此不對(duì)這些傳統(tǒng)的手工測(cè)量操作步驟做詳細(xì)說(shuō)明。

1．1車(chē)轍檢測(cè)

當(dāng)檢測(cè)車(chē)行駛于所檢測(cè)路面(一般認(rèn)為是瀝青路面)上，其中的紅外激光發(fā)射器和多目CCD相機(jī)會(huì)對(duì)路面的變形程度作出檢測(cè)，這主要依賴于紅外激光發(fā)射器發(fā)出的激光對(duì)變形路面取點(diǎn)分析，進(jìn)而計(jì)算車(chē)轍深度。兩個(gè)路段的車(chē)轍深度檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1　車(chē)轍試驗(yàn)　mm

由表1可見(jiàn)，檢測(cè)車(chē)對(duì)車(chē)轍的測(cè)量結(jié)果與手動(dòng)測(cè)量結(jié)果的偏差均在3 mm以內(nèi)。

1．2構(gòu)造深度檢測(cè)

構(gòu)造深度的檢測(cè)原理和車(chē)轍檢測(cè)相似，利用檢測(cè)車(chē)內(nèi)部設(shè)備先在高照度下采集道路圖像，繼而通過(guò)智能識(shí)別系統(tǒng)確定道路構(gòu)造深度。兩個(gè)路段的構(gòu)造深度試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2　構(gòu)造深度試驗(yàn)

由表2可見(jiàn)，檢測(cè)車(chē)與手動(dòng)測(cè)量構(gòu)造深度的結(jié)果誤差相當(dāng)小，當(dāng)然，這與所選取路段較平整也有一定關(guān)系。

1．3平整度檢測(cè)

檢測(cè)車(chē)對(duì)路面的檢測(cè)實(shí)際是無(wú)接觸進(jìn)行的，其前后車(chē)輪中設(shè)有加速度計(jì)和激光測(cè)距器，因此可以完成對(duì)車(chē)輪痕跡平整度的測(cè)量，再利用國(guó)際平整度相關(guān)計(jì)算方法輸出結(jié)果IRI。在對(duì)平整度的檢測(cè)中，直接計(jì)算了偏差，如表3所示。

表3　平整度試驗(yàn)　%

由表3可見(jiàn)，檢測(cè)車(chē)與手動(dòng)測(cè)量平整度的結(jié)果誤差均可控制在10%以內(nèi)。

通過(guò)上述三項(xiàng)測(cè)試，可以基本認(rèn)為，道路綜合檢測(cè)車(chē)能滿足國(guó)際通用測(cè)量指標(biāo)平整度IRI、車(chē)轍深度、構(gòu)造深度TD，因此可以用于實(shí)際工程中的公路檢測(cè)。

2　道路綜合檢測(cè)車(chē)性能特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)

道路檢測(cè)是必然需要現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，比如其中的構(gòu)造深度和壓實(shí)度兩個(gè)指標(biāo)的測(cè)量，傳統(tǒng)作業(yè)中一直通過(guò)人力檢測(cè)。顯然，手動(dòng)測(cè)量具有以下兩個(gè)不足:第一，效率低下，這主要是由于檢測(cè)工具的落后和人工測(cè)量速度導(dǎo)致的，并且因?yàn)槿斯ぷx數(shù)時(shí)無(wú)法避免的誤差，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量數(shù)據(jù)精度不夠的問(wèn)題;第二，作業(yè)危險(xiǎn)且影響交通，在進(jìn)行公路檢測(cè)時(shí)，往往要提前將檢測(cè)路段封閉，否則會(huì)影響到檢測(cè)人員和過(guò)往車(chē)輛的安全，封閉路面后，又可能會(huì)對(duì)交通有一定影響，交通量大的路段會(huì)有擁堵情況。

道路綜合檢測(cè)車(chē)在直觀上具有以下幾個(gè)特點(diǎn):1)只通過(guò)內(nèi)部測(cè)距、攝像等設(shè)備就可以完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量和采集，進(jìn)而方便快速地得到所需道路檢測(cè)指標(biāo)。此外，檢測(cè)車(chē)的測(cè)量不依賴于作業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平，避免了主觀能力導(dǎo)致的測(cè)量誤差，操作人員只需懂得計(jì)算機(jī)的基本操作，就能方便地獲得數(shù)據(jù)。2)與手動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)相比，檢測(cè)車(chē)的數(shù)據(jù)精度和準(zhǔn)確度都更高，并且節(jié)省了人力物力，因?yàn)槿斯z測(cè)的成本遠(yuǎn)高于對(duì)道路綜合檢測(cè)車(chē)的維護(hù)費(fèi)用。3)在檢測(cè)車(chē)行駛途中就可以即時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，速度比手動(dòng)測(cè)量快很多，目前最高可達(dá)80 km/h左右的車(chē)載速度而不影響檢測(cè)結(jié)果。4)因?yàn)槭菣z測(cè)車(chē)代替人力檢測(cè)，因此不必?fù)?dān)心人員安全而封閉交通，這不僅使得作業(yè)更安全，也不會(huì)影響交通，可以隨時(shí)隨地檢測(cè)。5)檢測(cè)車(chē)的測(cè)量重復(fù)性很高，且測(cè)量數(shù)據(jù)易于保存，能方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和核對(duì)。6)通過(guò)激光和紅外線感應(yīng)進(jìn)行測(cè)距，不會(huì)對(duì)路面造成額外的損傷。

但是，目前傳統(tǒng)作業(yè)方式并沒(méi)有完全由道路綜合檢測(cè)車(chē)替代，這除了設(shè)備成本上的考慮外，也因?yàn)闄z測(cè)車(chē)有其自身作業(yè)的不足。首先，檢測(cè)車(chē)相對(duì)人工測(cè)量而言更容易受環(huán)境影響，當(dāng)公路路況不夠理想時(shí)，比如存在凹陷、泥塊、水漬等，將會(huì)對(duì)檢測(cè)車(chē)的取點(diǎn)和拍攝造成干擾，進(jìn)而影響檢測(cè)結(jié)果，這時(shí)還需要人工干預(yù)，讓技術(shù)人員進(jìn)行識(shí)別和排除，為檢測(cè)車(chē)營(yíng)造更理想的作業(yè)環(huán)境。此外，對(duì)于沉陷檢測(cè)，檢測(cè)車(chē)也達(dá)不到人工檢測(cè)的水準(zhǔn)，因此這項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)目前還不能依賴于檢測(cè)車(chē)。

目前檢測(cè)車(chē)已被國(guó)內(nèi)多個(gè)道路管理部門(mén)采購(gòu)并應(yīng)用，有效輔助了公路管理。正如前文中介紹的，道路綜合檢測(cè)車(chē)可以檢測(cè)多項(xiàng)指標(biāo)，因此可以在多方面的檢測(cè)工作中應(yīng)用，其數(shù)據(jù)庫(kù)更便于管理，可以促進(jìn)公路路況管理工作。傳統(tǒng)的道路數(shù)據(jù)庫(kù)主要通過(guò)人工測(cè)量建立、修改和輸入，數(shù)據(jù)更新速度慢，且不便于修改和保存，而檢測(cè)車(chē)的數(shù)據(jù)庫(kù)能夠更即時(shí)地更新，方便開(kāi)展道路管理工作。利用數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)路況的缺陷，及時(shí)對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修，而且能對(duì)路況和車(chē)況進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃。盡管道路綜合檢測(cè)車(chē)到目前為止，應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題需要加以注意，比如前文中提到的易受環(huán)境干擾、不能檢測(cè)沉陷路面等。但是，未來(lái)依然可以大力推進(jìn)道路綜合檢測(cè)車(chē)的應(yīng)用，并在未來(lái)相關(guān)研究中提升檢測(cè)技術(shù)，促進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)水準(zhǔn)，有效幫助交通管理部門(mén)的工作順利開(kāi)展。

參考文獻(xiàn):

［1］ 郭陽(yáng)．道路綜合檢測(cè)車(chē)在公路檢測(cè)中的推廣應(yīng)用［J］．黑龍江科技信息，2016(9):62-63．

［2］ 吳湘平．多功能道路綜合檢測(cè)車(chē)的應(yīng)用［J］．施工技術(shù)，2011 (S1):204-207．

中圖分類(lèi)號(hào):U416．06

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0135-02

收稿日期:2016-04-07

作者簡(jiǎn)介:王慧峰(1982-)，男，工程師

Exploration on the actual application of comprehensive road inspection car in highway detection

Wang Huifeng
(Shanxi Highway Engineering Detection Co．，Ltd，Taiyuan 030008，China)

Abstract:Integrating with engineering examples，starting from aspects of track detection，structural depth detection and evenness detection，the paper describes the application of comprehensive road inspection car in highway detection，and explores its performance and merits and defects，which has certain meaning for improving road detection efficiency．

Key words:highway detection，inspection car，track，structural depth，evenness