高勇,劉陽(yáng),王冬,王治明,邱杰

摘 要：本文通過(guò)試驗(yàn)充分對(duì)比了交通標(biāo)線逆反射的靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)兩種檢測(cè)方法，分析了檢測(cè)車(chē)加/減速引起的觀測(cè)距離變化以及觀測(cè)距離變化和標(biāo)線不均勻度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并建議使用數(shù)值均勻的預(yù)成形標(biāo)線在勻速區(qū)測(cè)試來(lái)消除不利影響。

關(guān)鍵詞：標(biāo)線;動(dòng)態(tài)檢測(cè);靜態(tài)檢測(cè);車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x;便攜式逆反射測(cè)量?jī)x

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)，隨著人民生活水平的提高，全國(guó)的公路建設(shè)和公路運(yùn)輸事業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，道路通車(chē)?yán)锍?、機(jī)動(dòng)車(chē)和駕駛?cè)藬?shù)量、道路交通運(yùn)量等持續(xù)大幅度增長(zhǎng)，初步形成了以高速公路、國(guó)道、省道為骨架的公路運(yùn)輸網(wǎng)。截止2019年底，全國(guó)公路總里程達(dá)到519.81萬(wàn)公里，公路養(yǎng)護(hù)里程達(dá)到514.4萬(wàn)公里，占公路總里程的99%。交通標(biāo)線作為公路重要的附屬設(shè)施，承擔(dān)著保障司乘人員安全，指引行駛方向的重要責(zé)任，交通標(biāo)線的技術(shù)狀況決定了公路服務(wù)使用者的能力，更重要的是直接影響著公路使用者的出行安全。

交通標(biāo)線的關(guān)鍵技術(shù)性能是表征夜間可視性的逆反射亮度系數(shù)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于標(biāo)線逆反射的檢測(cè)手段主要有兩類(lèi)：靜態(tài)檢測(cè)使用便攜式逆反射測(cè)量?jī)x和動(dòng)態(tài)檢測(cè)使用車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x。便攜式測(cè)量設(shè)備在國(guó)內(nèi)已普遍使用，主要應(yīng)用在交工驗(yàn)收中，而國(guó)內(nèi)交通標(biāo)線絕大多數(shù)處于運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)期，標(biāo)線的養(yǎng)護(hù)規(guī)模非常龐大，這就需要更加高效、安全的檢測(cè)手段，因此，許多公路業(yè)主和檢測(cè)單位逐步嘗試使用動(dòng)態(tài)快速的車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x。

目前，國(guó)內(nèi)市面上的車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x主要以歐美和國(guó)內(nèi)自主生產(chǎn)為主，雖然其應(yīng)用數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如便攜式逆反射測(cè)量?jī)x，但已在實(shí)際應(yīng)用中起到了非常大的作用，特別是在“十三五”公路國(guó)檢中，國(guó)內(nèi)許多省份把車(chē)載動(dòng)態(tài)檢測(cè)作為全省標(biāo)線技術(shù)狀況調(diào)查的重要手段。

本文通過(guò)試驗(yàn)充分對(duì)比了兩種標(biāo)線檢測(cè)方法，進(jìn)一步說(shuō)明動(dòng)態(tài)檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)文中試驗(yàn)方法也為車(chē)載式設(shè)備的試驗(yàn)驗(yàn)證和標(biāo)線的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)對(duì)比提供參考。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 路上標(biāo)線試驗(yàn)對(duì)比

在公路上選擇試驗(yàn)路段，試驗(yàn)路段內(nèi)標(biāo)線清晰、無(wú)污染、遮蓋、破損，封閉試驗(yàn)道路，然后進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)方法如下：

（1）靜態(tài)檢測(cè)。使用便攜式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x對(duì)試驗(yàn)路段內(nèi)每條標(biāo)線隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)后取平均值，記為該條標(biāo)線的逆反射亮度系數(shù);

（2）動(dòng)態(tài)檢測(cè)。使用車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x分別以30 km/h、50 km/h和80 km/h三種速度對(duì)試驗(yàn)路段內(nèi)標(biāo)線進(jìn)行測(cè)試，每種速度反復(fù)測(cè)試5次后取平均值;

（3）試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算。分別計(jì)算測(cè)量示值誤差和測(cè)量重復(fù)性。

1.2 預(yù)成形標(biāo)線試驗(yàn)對(duì)比

由于公路上已有標(biāo)線不均勻度較大，有可能導(dǎo)致每次動(dòng)態(tài)檢測(cè)測(cè)試區(qū)域不同而引起數(shù)值波動(dòng)較大，所以本文同時(shí)選用了逆反射數(shù)值均勻的預(yù)成形標(biāo)線進(jìn)行試驗(yàn)。預(yù)成形標(biāo)線裁剪成與普通公路上標(biāo)線一致的形狀尺寸，然后粘貼在路面上，粘貼后需外力碾壓（一般使用汽車(chē)反復(fù)碾壓）來(lái)確保標(biāo)線粘貼牢固、無(wú)翹曲，然后開(kāi)始試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算

（1）測(cè)量示值誤差：

式中：R ——示值誤差;

R靜——靜態(tài)檢測(cè)逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1;

R動(dòng)——?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

（2）測(cè)量重復(fù)性：

測(cè)量重復(fù)性用變異系數(shù)表示，公式如下：

式中：——重復(fù)性變異系數(shù);

S ——樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差，單位：mcd·m-2·lx-1;

——5次測(cè)量逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 試驗(yàn)儀器

（1）車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x，Retro M1型，四川京煒數(shù)字科技有限公司;

（2）便攜式逆反射測(cè)量?jī)x，Mini型，巴西Easylux。

2.2 路上標(biāo)線試驗(yàn)結(jié)果分析

選取了成都某條公路作為試驗(yàn)路段，使用便攜式逆反射測(cè)量?jī)x和車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x對(duì)路段內(nèi)38條標(biāo)線進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

根據(jù)表1中測(cè)試數(shù)據(jù)繪制路上標(biāo)線的逆反射亮度系數(shù)趨勢(shì)圖（如圖3所示），從圖3中可以看到，車(chē)載式設(shè)備的動(dòng)態(tài)測(cè)試值與便攜式設(shè)備的靜態(tài)測(cè)試值基本相符，但從圖中也可以看到，在車(chē)載測(cè)試的起始階段和結(jié)束階段，動(dòng)態(tài)測(cè)試值與靜態(tài)測(cè)試值的偏差略大，且呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)試值在起始階段略小和在結(jié)束階段略大的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)在高速（80 km/h）下則更為明顯。這種現(xiàn)象是因?yàn)闄z測(cè)車(chē)在達(dá)到指定速度前需要進(jìn)行加速，加速時(shí)車(chē)體和測(cè)量設(shè)備有后仰趨勢(shì)，以致車(chē)載設(shè)備的觀測(cè)距離變遠(yuǎn)，測(cè)試光線變?nèi)?，使測(cè)量值變小;同理，在結(jié)束檢測(cè)前一段距離，檢測(cè)車(chē)需要減速，減速時(shí)車(chē)體和測(cè)量設(shè)備有前傾趨勢(shì)，以致車(chē)載設(shè)備的觀測(cè)距離變近，測(cè)試光線變強(qiáng)，使測(cè)量值變大。

根據(jù)表1中測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算測(cè)量示值誤差并繪制趨勢(shì)圖（如圖4所示），從圖4中可以看到，在檢測(cè)車(chē)的加速區(qū)和減速區(qū)，測(cè)量示值誤差較大，而且速度越高引起的偏差就更大，而在勻速區(qū)，三種速度下的測(cè)量示值誤差基本都在5%以下。

根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x的測(cè)量重復(fù)性并繪制趨勢(shì)圖（如圖5所示），從圖5中可以看到，設(shè)備的測(cè)量重復(fù)性基本在5%以下，只有個(gè)別數(shù)據(jù)超出5%，超出數(shù)據(jù)處于測(cè)試時(shí)的加/減速階段，這個(gè)階段由于是人工進(jìn)行操作，加/減速的力道每次并非一致，會(huì)使觀測(cè)距離和測(cè)試光線的變化并非一致，以致測(cè)量重復(fù)性偏差稍大。

2.3 預(yù)成形標(biāo)線試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)路上標(biāo)線的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，為了盡量排除人為和加/減速對(duì)測(cè)試的影響，試驗(yàn)設(shè)計(jì)在檢測(cè)車(chē)行駛的勻速區(qū)域鋪設(shè)預(yù)成形標(biāo)線，試驗(yàn)中選用了3種不同數(shù)值且分布均勻的預(yù)成形標(biāo)線。

使用便攜式逆反射測(cè)量?jī)x和車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x分別測(cè)試預(yù)成形標(biāo)線，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

根據(jù)表2中試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制趨勢(shì)圖（如圖7所示），從圖7中可以看到，車(chē)載式設(shè)備不同速度下的動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)和便攜式設(shè)備靜態(tài)下的測(cè)試數(shù)據(jù)基本相符。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算車(chē)載式設(shè)備的動(dòng)態(tài)測(cè)量示值誤差和測(cè)量重復(fù)性（如表3所示），從表3中計(jì)算結(jié)果可以看到，測(cè)量示值誤差和測(cè)量重復(fù)性都在5%以下，說(shuō)明車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x在檢測(cè)車(chē)勻速行駛時(shí)測(cè)量數(shù)值均勻的標(biāo)線時(shí)，測(cè)試準(zhǔn)確性和可靠性都很高。

3 結(jié)論

通過(guò)交通標(biāo)線的靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)對(duì)比，得到以下結(jié)論：

（1）車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x在公路上動(dòng)態(tài)檢測(cè)標(biāo)線時(shí)，在檢測(cè)車(chē)加/減速時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)偏差較大，檢測(cè)車(chē)應(yīng)盡可能勻速行駛檢測(cè);

（2）車(chē)載式標(biāo)線逆反射測(cè)量?jī)x的準(zhǔn)確性和可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證應(yīng)選用數(shù)值均勻的標(biāo)線，且待測(cè)標(biāo)線應(yīng)位于測(cè)試路段的檢測(cè)車(chē)勻速行駛區(qū);

（3）從文中還可以看到，試驗(yàn)中檢測(cè)車(chē)的加/減速會(huì)引起觀測(cè)距離變化，其實(shí)在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中還會(huì)有其它因素（如：燃油消耗、風(fēng)壓變化、輪胎壓力變化和道路顛簸等）同樣引起觀測(cè)距離變化，車(chē)載式標(biāo)線動(dòng)態(tài)檢測(cè)設(shè)備應(yīng)考慮引入補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

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