郝靈恩

(重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074)

多功能道路檢測車發(fā)展綜述

郝靈恩

(重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院 重慶 400074)

對道路病害定期檢測有利于道路的養(yǎng)護和管理，道路檢測技術(shù)能是近年來國際道路界廣泛開展的一項工作，快速精準的檢測技術(shù)有利于更好的對路面性能進行評價和分析。本文主要介紹了近些年國內(nèi)外道路檢測車的發(fā)展?fàn)顩r、相關(guān)車型，及各種車型相關(guān)特點。

多功能道路檢測車；路面檢測；

0、引言

隨著公路里程的不斷增加，高速公路網(wǎng)和城市道路網(wǎng)迅猛發(fā)展，公路養(yǎng)護管理的工作量也不斷增加，對道路路面檢測需求也越來越大。道路檢測可以獲取道路的路況信息，通過路況信息可以判斷道路的使用情況以及損壞程度，為道路的養(yǎng)護和改建提供重要依據(jù)。如何快速、準確、地獲取路況信息成為公路養(yǎng)護管理的關(guān)鍵所在。國內(nèi)外路面破損檢測技術(shù)的總體發(fā)展趨勢經(jīng)歷了三個階段：傳統(tǒng)的人工檢測、半自動化檢測、無損自動檢測。傳統(tǒng)的人工檢測存在很大不足：（1）工作環(huán)境惡劣、工作人員的人身安全得不到保證、影響交通的正常運行；（2）費時、費人力、效率低，很難做到檢測的及時性和周期性（3）對檢測數(shù)據(jù)無法進行重復(fù)判讀，驗證其準確性不利于對路面破損進行客觀和準確的評價。 隨著計算機迅速發(fā)展，多功能道路檢測車利用先進的傳感器、數(shù)字采集及處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)定位等技術(shù)，采用自動化道路路況檢測技術(shù)對道路路面的狀況進行檢測，這項技術(shù)實現(xiàn)了道路檢測管理系統(tǒng)的高速化、智能化、自動化的發(fā)展。

1、國外道路檢測車發(fā)展概況

用路面損壞自動采集設(shè)備取代人工量測的研究始于20世紀70年代初期，最早投入使用的半自動路面檢測設(shè)備是法國道路管理部門研制開發(fā)了路面攝影車（GERPHO系統(tǒng)）該系統(tǒng)基于攝影技術(shù)，將所攝得的底片“數(shù)據(jù)”洗印可以得到路面的數(shù)據(jù)，這套系統(tǒng)具有劃時代的意義,它是人們在公路養(yǎng)護方面從人工走向自動化,有效的減輕了人工檢測公路對交通的影響。但是GERPHO系統(tǒng)存在很多不足,在攝取路面圖像和處理輸出的數(shù)據(jù)得到分析損壞狀況時，仍然需要采 用人機交互的方式來進行，無法實現(xiàn)脫機方式的全自動化。所以該系統(tǒng)無法得到普及發(fā)展。

20世紀80年年代末，日本小松集團研究發(fā)明了Komatsu系統(tǒng)道路檢測車，相比GERPHO系統(tǒng)該系統(tǒng)檢車在路面病害數(shù)據(jù)采集方面有了較大的提升，實現(xiàn)了對路面裂縫、車轍等病害的檢測；然而該系統(tǒng)檢測車由于檢測時只能在夜間以10km/h的低速行駛進行拍攝，所以該系統(tǒng)也沒有得到商業(yè)化的推廣應(yīng)用。

20世紀90年代，瑞典的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)公司開發(fā)了PAVUE 系統(tǒng)檢測車，車載系統(tǒng)通過四臺錄像機來采集路面損壞信息圖像，每一臺錄像機可以完成路面寬度的四分之一的拍攝畫面這樣四臺攝像機可以完成整條車道的拍攝。車上的照明系統(tǒng)可以增強光線來改善自然光不足所帶來的影響。由于 PAVUE系統(tǒng)硬件的性能高，其中包括80 個微處理器，可以完成最高車速為88km/h 的速度下處理路面圖像信息。系統(tǒng)可檢測的最小裂縫可以達到 2.5mm。但是受當(dāng)時技術(shù)條件所限制，圖像信息是以模擬量存儲，而計算機只能對數(shù)字量進行操作。因此需要將這些模擬量通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，通過這樣的轉(zhuǎn)化過程會使路面損壞信息處理的效率降低，同時檢測的精度也會受到影響。

進入21世紀以來，國外的道路檢測車有了較快速度的發(fā)展，誕生了諸如澳大利亞Hawkeye系統(tǒng)檢測車，美國DHDV系統(tǒng)檢測車，加拿大的ARAN系統(tǒng)檢測車等，由于傳感器技術(shù)的發(fā)展，此類系統(tǒng)檢測車都能很好的利用到實際項目中，為道路路面的檢測提供了極大的便利。

2、國內(nèi)道路檢測車發(fā)展概況

我國道路路面檢測技術(shù)始于二十世紀八十年代后期，但由于早期我國國情及檢測技術(shù)硬件限制，道路檢測車在國內(nèi)的發(fā)展較為緩慢，近年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展及道路檢測工作的日益增多，我國相關(guān)部門也對道路檢測車做了相當(dāng)?shù)难芯?，具體如下：

2002年11月由江蘇省寧滬高速公路股份有限公司、南京理工大學(xué)和南京路達基礎(chǔ)工程新技術(shù)研究所研發(fā)成功的N-1型路面狀況智能檢測車是我國首套公路路面破損快速檢測車，N-1型路面狀況智能檢測車具有路面平整度檢測技術(shù)、路面破損圖像采集技術(shù)、掃描式車轍測量技術(shù)。檢測車上安裝了高性能圖像采集設(shè)備圖像處理系統(tǒng)可以對采集的數(shù)據(jù)進行處理分析，研制的圖像處理與分析軟件可以從圖像中提出路面的平整度、路面車轍、路面破損等數(shù)據(jù)。檢測車檢測的速速可以達到70 km/h 。對裂縫的檢測精度可達到 1mm，對車轍測精度為1mm、平整度的檢測精度為0.lmm。由于技術(shù)上的限制檢測車不能完成路面破損處的定位以及對破損信息傳輸方面的研究還有不足。

2004年11月南京理工大學(xué)的賀安之、賀斌、徐友仁、賀寧等南京理工大學(xué)在N-1型的基礎(chǔ)上共同研發(fā)出了JG-1激光三維路面狀況智能檢測車。JG-1型路面狀況智能檢測車具有自己的知識產(chǎn)權(quán)，JG-1系統(tǒng)具有高精度激光測距技術(shù)和斷面三維重構(gòu)技術(shù)。它可以在正80km/h-120km/h的行駛速度下完成對路面圖像信息的采集，通過設(shè)計的路面圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以分析路面縱向起伏情況和橫向路面車轍的狀況,并給出及時的路面檢測報告。車載上配有精密激光高程傳感器，通過高程擺動激光掃描測距法進行高精度的測量，對行駛過路面的裂縫與車轍進行掃描，掃描可以提取路面的車轍、路面的平整度等數(shù)據(jù)，具有實用性。由于該系統(tǒng)以 10 幀/秒的速度采集路面的圖像所以每分鐘只能采集10幅圖像，但它不能一次同步完成多種病害的檢測，而且對路面裂縫檢測的精度也有不足。

ZOYON-RTM武漢大學(xué)卓越科技有限公司與湖北合力專用汽車公司聯(lián)合研制的道路檢測車與2008年研發(fā)成功，該系統(tǒng)已經(jīng)完成了四次技術(shù)的升級。它采用了先進的現(xiàn)代信息技術(shù)，CCD攝影對路面裂縫圖像進行采集,通過激光三維測量技術(shù)來實現(xiàn)對路面車轍和平整度的測量,并且能夠獲取多目 CCD道路設(shè)施的三維立體圖像。武大卓越具有路面破損定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。最高車速可以達到100 km/h,采用激光照明可以完成晝夜工作，采用激光測距，精度達0.01毫米,車轍檢測精可以度達到1毫米。其測量功能有:路面狀況指數(shù)（PCI）、行使質(zhì)量指數(shù)（RQI）、車轍深度指數(shù)（RDI）、沿線設(shè)施養(yǎng)護狀況指數(shù)（TCI）。拍攝圖像可分辨路面上 1毫米的物體，幅寬為 4米。配有病害自動分析模塊，可以減輕病害調(diào)查、統(tǒng)計的工作量?？捎行У膶ξ覈叩燃壒贰⒊鞘械缆愤M行檢測，很好的采集路面裂縫圖像、道路設(shè)施立體圖像、路面的平整度以及路面車轍形狀等信息。

目前JG-1型路面智能檢測車、武大ZOYON-RTM系統(tǒng)道路智能檢測車在我國實際工程項目中得到了一定的應(yīng)用。

3、道路檢測車應(yīng)用前景

目前我國公路建設(shè)已逐漸進入養(yǎng)護維修階段，未來將會面臨大量的道路維修檢測工作，道路智能檢測車以其快速、方便的特點將會在未來的行業(yè)發(fā)展中產(chǎn)生重要作用；然而，目前道路檢測車還存在圖像識別不清晰、病害檢測不全面等多方面問題，還需要進一步的研究。

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K928

B

1007-6344（2017）02-0136-01

2016-12-10；

郝靈恩(1990-)，男，河南唐河人，在讀研究生，主要從事路面設(shè)計理論與施工技術(shù)研究方面的工作。