【摘 要】隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，公路檢測技術(shù)水平有了很大的提高。我國多功能道路檢測車也有了較快發(fā)展。本文講述了多功能檢查車在道路檢測方面的應(yīng)用。對318國道的路面損毀狀況進行了檢測，還分析了檢測和方法和檢測的原理，并給出了評價和建議。

【關(guān)鍵詞】ARAN多功能檢測車；路面檢測；應(yīng)用；技術(shù)

一、引言

近幾年，我國的公路事業(yè)發(fā)展比較迅速，所以對公路的保養(yǎng)要求也提高了。為了使公路能夠使用壽命增長，那么就比采用預防的方法對公路進行保養(yǎng)。保養(yǎng)的前提是我們必須知道哪些公路的路面有損壞的情況。所以我們要對公路進行全面的檢測，找出路面存在的問題。具體做法是搜集道路的全線的路基和路面的技術(shù)數(shù)據(jù)。只有建立了公路的數(shù)據(jù)庫才能為路基、路面的養(yǎng)護和維修管理提供一定的科學依據(jù)。我們了解的路基路面的情況后，就可以選擇合理的養(yǎng)護和維修的方法，對路基路面實行全面的管理。近幾年，我國的路面管理這項系統(tǒng)一直難以推廣，主要是因為沒有準確的數(shù)據(jù)支持，采用人工檢測的方法速度慢，而且工作量特別大。人工檢測的數(shù)據(jù)還不夠準確?，F(xiàn)在交通這么發(fā)達，僅僅靠人工進行路面進行路面檢測已經(jīng)不能適應(yīng)公路事業(yè)發(fā)展，也不能適應(yīng)經(jīng)濟的發(fā)展速度。所以我們要依靠先進的技術(shù)，用自動化的檢測設(shè)備對道路和路基的損壞狀況進行檢測，這項技術(shù)的應(yīng)用對公路的保養(yǎng)具有非常重要的作用。

二、ARAN多功能檢測車的車況介紹

2008年6月，湖北省公路工程咨詢監(jiān)理中心從加拿大Road—ware公司引進了一輛RAN4900C多功能檢測車。這輛車的組成部分主要有一輛特別改裝的福特車底盤以及各種數(shù)據(jù)采集子體統(tǒng)。這輛車的改裝、調(diào)試以及標定工作在2008年12月完成的。

這輛檢測車的檢測水平特別的高，是世界比較高端的道路檢測工具。這輛檢測車之所以能夠用于高效的數(shù)據(jù)采集和道路路面的圖像處理，主要是因為這輛檢測車配置有先進的傳感器、數(shù)字式圖像處理設(shè)備和先進的計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件采用的是最新的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，檢測人員可以檢測傳感器設(shè)備的工作情況，這樣就可以以最小成本獲取高質(zhì)量的數(shù)據(jù)資料。在一次單獨的行程中，檢測車有能力為各種不同類型用途采集數(shù)據(jù)和圖像。這套先進的系統(tǒng)給交通行業(yè)的各個部門提供了有效地數(shù)據(jù)，帶來了很多好處。像道路平整度、缺陷斷層、紋理以及裂縫和補坑等反應(yīng)道路狀況的數(shù)據(jù)都被采集過來，為路面的管理做準備。道路的數(shù)字圖像可以對道路的護欄以及道路的路標進行管理。數(shù)字圖像和曲率數(shù)據(jù)比較清晰，可以把它們用在測交通的流量上面。其中，GIS系統(tǒng)可以和GPS經(jīng)緯數(shù)據(jù)結(jié)合使用。收集路面的比較詳細的圖像視圖可以評估路面的病態(tài)狀況。

2009年9月，湖北省公路工程咨詢監(jiān)理中心對湖北省公路局管理段管轄的209國道路線的路面進行了檢測。下面將詳細的論述這次檢測的過程。

三、ARAN多功能檢測車檢測路面的方法和原理

1.簡述檢測車的各項功能。（1）縱向斷面測量系統(tǒng)（平整度）可以利用加速度計和高速激光傳感器采集道路的斷面數(shù)據(jù)。通過采集到的數(shù)據(jù)可以及時地計算出國際平整度指數(shù)（IRI）。這個系統(tǒng)在變速的情況下也能夠測量，速度達到100kg/h的情況下卻不會破壞測量的精確度，采樣的間距是12.5m。據(jù)資料顯示速度達到60kg/h的請況下檢測到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性最高，數(shù)據(jù)也最可靠。（2）定位定向系統(tǒng)（橫坡、縱坡）可以為其他車載測量子系統(tǒng)提供精確的、橫滾角、偏航角、俯仰角速度和位置等信息。在車上的的陀螺儀測量路面橫坡、彎道的半徑和超高及道路的縱坡都可以安裝這項系統(tǒng)。這項系統(tǒng)是一套非常高精度的幾參數(shù)測量系統(tǒng)。這項系統(tǒng)能夠達到“水準儀和準尺”的精確度，是一套慣性導航系統(tǒng)，它代表了新技術(shù)的發(fā)展水平。（3）激光掃描橫斷面系統(tǒng)（車轍）使用了掃描激光傳感器測量道路的橫斷面，這樣做到目的是為了計算出車轍的深度。車上安裝的四個激光器，2個用于發(fā)射，2個用于接受。這樣設(shè)計的目的是為了發(fā)射激光后能夠同步地接收，路面的情況能夠及時地反應(yīng)出來。這項系統(tǒng)測量的不僅僅是車撤，包括整個斷面的測量，這樣的測量可以消除在檢測時檢測車偏離的情況對車撤值的影響。該系統(tǒng)的采樣頻率是20Hz（以80kg/h的速度測量時，道路的橫斷面采樣間距為1.1m），系統(tǒng)的橫向分辨率大概是1280點。（4）全球定位系統(tǒng)的使用可以為道路實施提供經(jīng)度和緯度，然后用CAD和GIS技術(shù)變換成地圖。還可以用來測定地球空間的三維坐標。ARAN的GPS和其他的子系統(tǒng)共同構(gòu)成了一個整體。所以當接收器不能確定具體位置的時候，或者是衛(wèi)星出現(xiàn)狀況的時候，就可以利用這項系統(tǒng)，這樣系統(tǒng)可以彌補這項不足。（5）道路全景攝像系統(tǒng)的設(shè)置可以對道路的路況進行錄像。有2臺像素為1 920×1 080的像機可以在同一個時間從多角度記錄圖像。在集整個調(diào)查范圍內(nèi)道路和路面的數(shù)字圖像都可以采集的到。拍攝的圖像適合客戶進行一次現(xiàn)場的旅行。還可以編輯路產(chǎn)的清單，把路面的病態(tài)進行分類。（6）全自動裂縫探測系統(tǒng)，這項系統(tǒng)的功能可以對路面的狀況進行評價。這項系統(tǒng)之所以能夠把長和寬都是4.27m車道的數(shù)字路面的平面圖像直接的記錄在了硬盤上。主要是因為這項系統(tǒng)配有備2臺單色數(shù)碼相機的ARAN路面攝像系統(tǒng)，攝像相機的分辨率特別的高。相機可以采集整個調(diào)查范圍內(nèi)的路面數(shù)字圖像，左右兩側(cè)的相機是同步拍攝的，相機的高度和分辨率能夠達到整個車道寬度的要求，還能都達到分辨裂縫為2mm的要求。相機的安裝位置是在可伸縮的懸壁上。相機左右兩側(cè)拍攝過程中，實時軟件可以將左右的畫面正確處理后，會形成一幅全車道的圖像。

2.檢測方法和原理。檢測路面的損壞狀況可以利用檢測車全程拍攝的方式進行。高速攝像機在60km/h的速度記錄下比較清晰而且連續(xù)的、無重疊的的圖像。圖像的對比度可以到達1.5m×4m。即使在明亮的陽光下，閃光燈也可以把樹木、隧道和橋梁上的陰影消除。圖像識別軟件的使用可以進行離線處理圖像。生成的報告記錄下了裂縫的位置和范圍、嚴重程度以及裂縫的類別。這種獨特的設(shè)計可以促使計算機分析程序和路面工程師相互配合。自動裂縫識別軟件的應(yīng)用，使路面的評估更具有客觀性，也使工作人員從單調(diào)的工作中解脫了。這樣能夠獲得更好的路面檢測結(jié)果。

將采集到的數(shù)據(jù)拷貝到工作站內(nèi)，然后通過相應(yīng)的軟件進行數(shù)據(jù)的處理和分析。在采集車上的采集結(jié)果只有在工作站內(nèi)處理之后才能觀看和使用分析。這樣經(jīng)過工作站內(nèi)工作人員的處理，原始數(shù)據(jù)更具有準確性。

3.檢測計算。路面損毀狀況把表示路面狀況指數(shù)PCI作為評價的標準。DR表示路面損壞率。那么兩者的關(guān)系計算為（數(shù)值范圍為0～100）：PCI=100-α■DR■■，DR=100■。按照《公路技術(shù)狀況評定標準》的要求，路面的損毀標準如下表。

4.檢測與評價。318國道本次檢測結(jié)果及評價等級如下表。

5.檢測結(jié)論和建議。209國道K189+000-K216+994損壞的狀況PCI為72.4，路面破損率DR為4.44。評價等級為中。當路面評價等級為優(yōu)、良、中時，以日常養(yǎng)護為主，局部破損狀況進行小修。該路段損壞比較嚴重，建議對該路段進行小修。

四、結(jié)語

ARAN多功能檢測車給路面的檢測帶來了極大的便利，大大提高了公路路面狀況的效率。我們相信隨著多功能檢測車在我國的使用，會給公路的保養(yǎng)和維護提供更好的科學依據(jù)。

參 考 文 獻

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