高勇,劉陽,王冬,王治明,邱杰

摘 要：本文通過試驗充分對比了交通標(biāo)線逆反射的靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩種檢測方法，分析了檢測車加/減速引起的觀測距離變化以及觀測距離變化和標(biāo)線不均勻度對測量結(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)測試來消除不利影響。

關(guān)鍵詞：標(biāo)線;動態(tài)檢測;靜態(tài)檢測;車載式標(biāo)線逆反射測量儀;便攜式逆反射測量儀

0 引言

改革開放以來，隨著人民生活水平的提高，全國的公路建設(shè)和公路運輸事業(yè)取得了長足的發(fā)展，道路通車?yán)锍獭C動車和駕駛?cè)藬?shù)量、道路交通運量等持續(xù)大幅度增長，初步形成了以高速公路、國道、省道為骨架的公路運輸網(wǎng)。截止2019年底，全國公路總里程達到519.81萬公里，公路養(yǎng)護里程達到514.4萬公里，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)，目前國內(nèi)對于標(biāo)線逆反射的檢測手段主要有兩類：靜態(tài)檢測使用便攜式逆反射測量儀和動態(tài)檢測使用車載式標(biāo)線逆反射測量儀。便攜式測量設(shè)備在國內(nèi)已普遍使用，主要應(yīng)用在交工驗收中，而國內(nèi)交通標(biāo)線絕大多數(shù)處于運營養(yǎng)護期，標(biāo)線的養(yǎng)護規(guī)模非常龐大，這就需要更加高效、安全的檢測手段，因此，許多公路業(yè)主和檢測單位逐步嘗試使用動態(tài)快速的車載式標(biāo)線逆反射測量儀。

目前，國內(nèi)市面上的車載式標(biāo)線逆反射測量儀主要以歐美和國內(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量儀，但已在實際應(yīng)用中起到了非常大的作用，特別是在“十三五”公路國檢中，國內(nèi)許多省份把車載動態(tài)檢測作為全省標(biāo)線技術(shù)狀況調(diào)查的重要手段。

本文通過試驗充分對比了兩種標(biāo)線檢測方法，進一步說明動態(tài)檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，同時文中試驗方法也為車載式設(shè)備的試驗驗證和標(biāo)線的現(xiàn)場檢測對比提供參考。

1 試驗設(shè)計

1.1 路上標(biāo)線試驗對比

在公路上選擇試驗路段，試驗路段內(nèi)標(biāo)線清晰、無污染、遮蓋、破損，封閉試驗道路，然后進行試驗，試驗方法如下：

（1）靜態(tài)檢測。使用便攜式標(biāo)線逆反射測量儀對試驗路段內(nèi)每條標(biāo)線隨機選取5個點進行測量，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）動態(tài)檢測。使用車載式標(biāo)線逆反射測量儀分別以30 km/h、50 km/h和80 km/h三種速度對試驗路段內(nèi)標(biāo)線進行測試，每種速度反復(fù)測試5次后取平均值;

（3）試驗數(shù)據(jù)計算。分別計算測量示值誤差和測量重復(fù)性。

1.2 預(yù)成形標(biāo)線試驗對比

由于公路上已有標(biāo)線不均勻度較大，有可能導(dǎo)致每次動態(tài)檢測測試區(qū)域不同而引起數(shù)值波動較大，所以本文同時選用了逆反射數(shù)值均勻的預(yù)成形標(biāo)線進行試驗。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（一般使用汽車反復(fù)碾壓）來確保標(biāo)線粘貼牢固、無翹曲，然后開始試驗。

1.3 試驗數(shù)據(jù)的計算

（1）測量示值誤差：

式中：R ——示值誤差;

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

R動——動態(tài)檢測逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

（2）測量重復(fù)性：

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

2 試驗結(jié)果分析

2.1 試驗儀器

（1）車載式標(biāo)線逆反射測量儀，Retro M1型，四川京煒數(shù)字科技有限公司;

（2）便攜式逆反射測量儀，Mini型，巴西Easylux。

2.2 路上標(biāo)線試驗結(jié)果分析

選取了成都某條公路作為試驗路段，使用便攜式逆反射測量儀和車載式標(biāo)線逆反射測量儀對路段內(nèi)38條標(biāo)線進行測試，測試結(jié)果如表1所示。

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

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

根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算車載式標(biāo)線逆反射測量儀的測量重復(fù)性并繪制趨勢圖（如圖5所示），從圖5中可以看到，設(shè)備的測量重復(fù)性基本在5%以下，只有個別數(shù)據(jù)超出5%，超出數(shù)據(jù)處于測試時的加/減速階段，這個階段由于是人工進行操作，加/減速的力道每次并非一致，會使觀測距離和測試光線的變化并非一致，以致測量重復(fù)性偏差稍大。

2.3 預(yù)成形標(biāo)線試驗結(jié)果分析

根據(jù)路上標(biāo)線的試驗經(jīng)驗，為了盡量排除人為和加/減速對測試的影響，試驗設(shè)計在檢測車行駛的勻速區(qū)域鋪設(shè)預(yù)成形標(biāo)線，試驗中選用了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量儀和車載式標(biāo)線逆反射測量儀分別測試預(yù)成形標(biāo)線，測試結(jié)果如表2所示。

根據(jù)表2中試驗數(shù)據(jù)繪制趨勢圖（如圖7所示），從圖7中可以看到，車載式設(shè)備不同速度下的動態(tài)測試數(shù)據(jù)和便攜式設(shè)備靜態(tài)下的測試數(shù)據(jù)基本相符。根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算車載式設(shè)備的動態(tài)測量示值誤差和測量重復(fù)性（如表3所示），從表3中計算結(jié)果可以看到，測量示值誤差和測量重復(fù)性都在5%以下，說明車載式標(biāo)線逆反射測量儀在檢測車勻速行駛時測量數(shù)值均勻的標(biāo)線時，測試準(zhǔn)確性和可靠性都很高。

3 結(jié)論

通過交通標(biāo)線的靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測試驗對比，得到以下結(jié)論：

（1）車載式標(biāo)線逆反射測量儀在公路上動態(tài)檢測標(biāo)線時，在檢測車加/減速時，數(shù)據(jù)會偏差較大，檢測車應(yīng)盡可能勻速行駛檢測;

（2）車載式標(biāo)線逆反射測量儀的準(zhǔn)確性和可靠性試驗驗證應(yīng)選用數(shù)值均勻的標(biāo)線，且待測標(biāo)線應(yīng)位于測試路段的檢測車勻速行駛區(qū);

（3）從文中還可以看到，試驗中檢測車的加/減速會引起觀測距離變化，其實在實際現(xiàn)場檢測中還會有其它因素（如：燃油消耗、風(fēng)壓變化、輪胎壓力變化和道路顛簸等）同樣引起觀測距離變化，車載式標(biāo)線動態(tài)檢測設(shè)備應(yīng)考慮引入補償系統(tǒng)對測量數(shù)據(jù)進行修正。

參考文獻：

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[2]JJG（交通）075-2010，車載式路面激光平整度儀[S].北京：人民交通出版社，2010.

[3]BS EN 1436：2018，Road marking materials-Road marking performance for road users and test methods[S].London：BSI Standards Limited，2018.