平整度檢測

 

平整度智能（自動化）采集技術(shù)分兩大類，一類是反應(yīng)類平整度檢測技術(shù)，一類是斷面類檢測技術(shù)。高等級公路一般采用斷面類平整度檢測技術(shù)，因為此類技術(shù)檢測精度更高，且受車輛載體、車速的影響較小。

 

根據(jù)實現(xiàn)方法的不同，斷面類平整度檢測技術(shù)又分為基于慣性基準(zhǔn)斷面的檢測方法 和 基于高程傳遞的檢測方法。

 

基于慣性基準(zhǔn)斷面的檢測方法優(yōu)點是實現(xiàn)比較容易，精度較高，僅需一個測距傳感器，成本相對較低；缺點是在極低速（小于20km/h）和較大變速（大于3m/s2）檢測時會產(chǎn)生較大誤差。

 

基于高程傳遞的檢測方法優(yōu)點是不采用加速度計因而完全不受速度和變速的影響，缺點是在彎道位置測量的縱斷面不準(zhǔn)確，而且需要采用多個激光測距設(shè)備成本較高，數(shù)據(jù)處理過程相對也比較復(fù)雜，目前僅有少量設(shè)備采用這種方法。

 

基于慣性斷面的平整度檢測技術(shù)未來仍然是平整度檢測的主流技術(shù)，隨著計算機數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢是研究精度更高的加速度計誤差處理算法，提高該技術(shù)在低速和變速情況下的檢測能力。在基于縱斷面的路況解析技術(shù)方面，未來的趨勢是不僅采用縱斷面評價宏觀的舒適性，還將利用高精度的縱斷面數(shù)據(jù)評價局部的道路變形類病害，如錯臺、橋頭跳車、坑槽等。

 

路面破損檢測

 

目前裂縫類路面破損檢測技術(shù)主要采用的是機器視覺檢測技術(shù)，即通過路面圖像的自動采集和路面圖片的機器識別實現(xiàn)路面破損的自動檢測。

 

除機器視覺檢測技術(shù)外，目前國外有研究機構(gòu)正在研究采用高速三維激光掃描技術(shù)進行路面破損的自動檢測，這種技術(shù)利用高速三維掃描設(shè)備獲取高精度的路面三維數(shù)字模型，進而通過路面病害特征的提前獲得路面破損數(shù)據(jù)。

 

相比機器視覺技術(shù)，這種技術(shù)受光照環(huán)境及路面本身污染的影響較小，但受激光掃描速度影響，目前該技術(shù)還不能實現(xiàn)在高速情況下檢測細微裂縫的功能，且對數(shù)據(jù)存儲及處理能力要求很高，因此還未達到工程化應(yīng)用的程度。

 

路面破損智能檢測未來的發(fā)展方向是三維激光掃描技術(shù)，因為可以獲得高精度的路面表面三維數(shù)字模型，這種技術(shù)可以同時實行裂縫類病害和變形類病害的自動檢測。但這項技術(shù)要達到工程化應(yīng)用的程度還需要解決諸如激光高速掃描、海量數(shù)據(jù)存儲及處理、各類病害特征提取等多個技術(shù)難題。

 

抗滑性能檢測

 

目前世界各國已經(jīng)形成了多種路面抗滑性能的測試方法，根據(jù)測試方式可以分為測定摩擦系數(shù)等參數(shù)的直接法 和 測定路面微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造的間接法。

 

國際通用的摩擦系數(shù)測試系統(tǒng)主要有兩類：一類是測定橫向力摩擦系數(shù)，以英國的SCRIM為代表，廣泛應(yīng)用于歐洲國家；另一類是測定縱向摩擦系數(shù)，北美、歐洲和日本等國也經(jīng)常采用。

 

由于路面的抗滑能力受宏觀構(gòu)造和微觀構(gòu)造的綜合影響，僅僅采用宏觀構(gòu)造的紋理深度指標(biāo)不能完全反映路面的抗滑能力，而摩擦系數(shù)測試值主要反映的是微觀構(gòu)造的抗滑能力，因此兩者單獨作為抗滑能力的評價依據(jù)都存在不足。因此，PIARC提出了一種綜合考慮路面宏觀構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)測試值的抗滑能力評價指標(biāo)IFI，但評價模型較為復(fù)雜，目前該指標(biāo)的應(yīng)用范圍并不廣。

 

路面抗滑能力的檢測技術(shù)未來的發(fā)展方向是綜合考慮路面的微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造對抗滑能力的影響，采用同一設(shè)備同時實現(xiàn)這兩項內(nèi)容的檢測，獲取更全面的抗滑能力評價指標(biāo)。

 

車轍檢測

 

車轍檢測主要是通過道路橫斷面的測量獲得的。從實現(xiàn)方法上，目前道路橫斷面的測量方法主要有三類：點激光橫斷面測量方法、線掃激光斷面測量方法和線結(jié)構(gòu)光橫斷面測量方法。

 

獲得橫斷面曲線后，一般采用 模擬直尺法 或 包絡(luò)線法計算車轍深度指標(biāo) 作為路面車轍的評價指標(biāo)。

 

車轍檢測技術(shù)未來的發(fā)展趨勢是采用縱向采樣精度更高的線掃激光裝置，獲取高精度的近似連續(xù)的橫斷面數(shù)據(jù)，在車轍評價方面，采用更豐富的指標(biāo)進行評價，不僅計算車轍深度，還對車轍形狀進行分析，如計算車轍寬度、兩壁坡度等指標(biāo)，以更全面地評價車轍對行車安全和路面結(jié)構(gòu)的影響。

 

彎沉檢測

 

根據(jù)測試方式的不同，彎沉檢測技術(shù)可分為固定采樣和行駛采樣兩類，按照檢測裝置的施荷特性可以分為3類：靜態(tài)彎沉量測、穩(wěn)態(tài)動力彎沉量測和脈沖動力彎沉量測（模擬實際行車荷載）。

 

目前無論哪種彎沉檢測技術(shù)，都存在檢測速度慢、影響交通的問題，國內(nèi)外很多研究機構(gòu)都在研究高速的彎沉檢測技術(shù)，其中激光彎沉檢測技術(shù)的研究已接近應(yīng)用階段，也是未來的發(fā)展方向。