公路檢測(cè)中道路綜合檢測(cè)車的推廣應(yīng)用

郭 英 輝

(山西路橋集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司，山西 太原 030006)

公路檢測(cè)中道路綜合檢測(cè)車的推廣應(yīng)用

郭 英 輝

(山西路橋集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司，山西 太原 030006)

針對(duì)公路檢測(cè)任務(wù)繁重、傳統(tǒng)檢測(cè)方法無法適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需求的現(xiàn)狀，提出在公路檢測(cè)工作中合理應(yīng)用綜合檢測(cè)車的新方法，在介紹綜合檢測(cè)車基本組成、功能、特點(diǎn)和數(shù)據(jù)處理方式的基礎(chǔ)上，通過和手工方法的定性試驗(yàn)對(duì)比，驗(yàn)證綜合檢測(cè)車所具有的優(yōu)勢(shì)，最后得出綜合檢測(cè)車的推廣應(yīng)用能大幅提高檢測(cè)效率、檢測(cè)精度，保證安全的結(jié)論。

公路檢測(cè),綜合檢測(cè)車,應(yīng)用

目前，我國(guó)公路路網(wǎng)日益完善，公路總長(zhǎng)度及占地面積都在不斷增加，這使得公路狀況調(diào)查及養(yǎng)護(hù)維修等工作面臨前所未有的壓力。然而，可用于路況調(diào)查、病害分析等工作的資源往往有限，短期還無法真正適應(yīng)需求。因此，應(yīng)加大先進(jìn)技術(shù)裝備的引入力度，比如借助綜合檢測(cè)車來完成車轍、平整度及構(gòu)造深度等指標(biāo)的檢測(cè)任務(wù)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，預(yù)測(cè)公路實(shí)際狀況與使用性能，再通過深入的分析，為相關(guān)管理者和決策者提供可靠的依據(jù)。同時(shí)，檢測(cè)車的普及還能徹底解放檢測(cè)人員雙手，將他們的精力集中到數(shù)據(jù)分析和處理方面，進(jìn)一步提高檢測(cè)效率和結(jié)果的準(zhǔn)確度。

1 綜合檢測(cè)車組成、功能、特點(diǎn)及數(shù)據(jù)處理

1.1綜合檢測(cè)車組成

利用綜合檢測(cè)車可以對(duì)路面實(shí)際狀況與損傷進(jìn)行測(cè)量，為路面管理提供依據(jù)[1]。其組成復(fù)雜，大致可分為以下幾部分：

1)路面裂縫探測(cè)：在車輛安裝攝像機(jī)拍攝路面實(shí)際情況，探測(cè)路面裂縫。

2)路況攝像：拍攝待測(cè)路段，在存儲(chǔ)媒介當(dāng)中保存記錄，以便隨時(shí)取用。

3)定位定向：由參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)成，可對(duì)待測(cè)路段高度、坡度等進(jìn)行測(cè)試。

4)橫縱斷面測(cè)量：不僅能對(duì)縱斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，還能確定路面平整度能否滿足要求。橫斷面測(cè)量不僅能對(duì)橫斷面具體數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，為車轍情況的判斷提供依據(jù)，還能通過計(jì)算確定用于車轍處理的混凝土方量。

5)全球定位：能確定路面上所有物體所在位置的三維坐標(biāo)，并提供相應(yīng)經(jīng)緯度，借助繪圖軟件支持地圖的繪制。

6)構(gòu)造深度測(cè)量：構(gòu)造深度是對(duì)路面抗滑性及排水能力進(jìn)行評(píng)估的重要指標(biāo)，根據(jù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)，能綜合評(píng)價(jià)路面，確認(rèn)是否遭到損壞，最終圈定需要進(jìn)行維修加固的路段。

1.2綜合檢測(cè)車功能、特點(diǎn)

在各項(xiàng)指標(biāo)當(dāng)中，PCI,RQI、車轍和紋理幾項(xiàng)較為重要，能反映公路實(shí)際狀況。其中，PCI可反映出公路路面情況，如是否存在損壞及損壞的程度和范圍；RQI可反映出公路行車舒適度，主要和平整度有關(guān)；而車轍和紋理可以反映出公路抗滑性及排水能力，用于判斷排水是否良好[2]。

1.3綜合檢測(cè)車數(shù)據(jù)處理

除了進(jìn)行檢測(cè)，綜合檢測(cè)車還能分析測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，對(duì)關(guān)鍵信息，如路容路況等進(jìn)行攝像，同時(shí)將所有的數(shù)據(jù)以文檔形式保存，方便取用。在圖像瀏覽的基礎(chǔ)上，還支持實(shí)時(shí)查看，以便更詳盡的掌握信息。除此之外，綜合檢測(cè)車還設(shè)有公路病害等級(jí)評(píng)價(jià)軟件，能在檢測(cè)的同時(shí)進(jìn)行既有病害分析，刻畫存在病害的路段的基本情況，并進(jìn)行等級(jí)和類型劃分。

2 對(duì)比試驗(yàn)

為對(duì)綜合檢測(cè)車的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行定性試驗(yàn)，并確定其檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性與準(zhǔn)確性，需進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)綜合檢測(cè)車所得結(jié)果和傳統(tǒng)手工檢測(cè)所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以此獲得定性結(jié)果的同時(shí)明確綜合檢測(cè)車優(yōu)勢(shì)所在。

2.1試驗(yàn)內(nèi)容

試驗(yàn)內(nèi)容包括：路面平整度、構(gòu)造深度與車轍。選取六個(gè)路段進(jìn)行以上內(nèi)容的試驗(yàn)，其中，用于平整度試驗(yàn)的路段，其長(zhǎng)度確定為300 m；用于構(gòu)造深度和車轍試驗(yàn)的路段，其長(zhǎng)度均為200 m。

2.2試驗(yàn)方法

由供貨商安排技術(shù)人員對(duì)綜合檢測(cè)車進(jìn)行操作，對(duì)以上六個(gè)試驗(yàn)路段以三種行駛速度(20 km/h,50 km/h和75 km/h)分別采集共五組數(shù)據(jù)。綜合檢測(cè)車操作內(nèi)容為：

1)標(biāo)定設(shè)備：試驗(yàn)路段距離、攝像系統(tǒng)、測(cè)量?jī)x器；

2)調(diào)試：機(jī)械設(shè)備、胎壓、設(shè)備連接、攝像頭、光圈、增益和焦距；

3)現(xiàn)場(chǎng)采集：參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、特征數(shù)據(jù)記錄。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求，采用手工方式開展對(duì)比試驗(yàn)。路面平整度測(cè)試由水準(zhǔn)儀對(duì)縱斷面進(jìn)行測(cè)量完成。紋理測(cè)試由手工鋪砂完成。車轍測(cè)試由直尺完成。至于手工法的具體操作步驟，以下將構(gòu)造深度的手工測(cè)量為例進(jìn)行分析，該方法可在水泥和瀝青路面中使用，可對(duì)路面抗滑性、排水能力和粗糙度進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用手工方法對(duì)路面的構(gòu)造深度進(jìn)行測(cè)定，所用的鋪砂系統(tǒng)主要由以下部分構(gòu)成：圓筒、推砂板、量尺與其他輔助工具。試驗(yàn)的具體步驟為：首先，對(duì)測(cè)點(diǎn)及其周圍路面進(jìn)行清掃；其次，向圓筒內(nèi)注入砂，注滿后手提圓筒自由向路面落下，促使筒內(nèi)砂密實(shí)，填平表面，將圓筒倒扣在路面，使用推砂板按從內(nèi)到外的順序進(jìn)行攤鋪，用力使砂向外側(cè)攤開，確?？障侗簧疤顫M；再次，采用鋼尺對(duì)形成的圓的直徑進(jìn)行測(cè)量，求取均值，將結(jié)果精確至mm；最后，采用相同的方法在相同位置連續(xù)測(cè)定3次，將3次測(cè)定結(jié)果均值為試驗(yàn)結(jié)果，再算出變異系數(shù)、均值和標(biāo)準(zhǔn)差等相關(guān)數(shù)據(jù)[3]。

2.3結(jié)果對(duì)比

1)準(zhǔn)確性。

從車轍試驗(yàn)結(jié)果看，兩種檢測(cè)方法誤差都滿足小于3 mm的要求；從構(gòu)造深度試驗(yàn)結(jié)果看，兩種方法的結(jié)果沒有明顯差異。

2)可重復(fù)性。

綜合檢測(cè)車的平整度檢測(cè)結(jié)果具有良好的可重復(fù)性，平均偏差的最大值在3.6%左右；其次是綜合檢測(cè)車的車轍檢測(cè)結(jié)果，平均偏差的最大值在10.7%左右；構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性與平整度檢測(cè)結(jié)果相當(dāng)，平均偏差的最大值小于5.0%?？紤]到綜合檢測(cè)車所得結(jié)果可重復(fù)性良好，故在精確標(biāo)定后，對(duì)指標(biāo)準(zhǔn)確值進(jìn)行計(jì)算。

此次試驗(yàn)當(dāng)中，對(duì)路面平整度的檢測(cè)而言，由于手工采集到的數(shù)據(jù)很少，所以不能完成定性試驗(yàn)，準(zhǔn)確性較差；車轍檢測(cè)兩者在結(jié)果誤差上沒有太大差距；而構(gòu)造深度檢測(cè)的結(jié)果則十分接近。基于此，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)論得出，綜合檢測(cè)車可滿足以上三項(xiàng)指標(biāo)信息采集基本要求，在實(shí)際工作中可直接投入應(yīng)用[4]。

2.4使用對(duì)比

1)手工檢測(cè)弊端。

長(zhǎng)期以來，公路現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)始終以手工檢測(cè)為主，但這種方式存在一些弊端：一方面，檢測(cè)效率較低，所用工具十分簡(jiǎn)陋，涉及復(fù)雜操作步驟，造成效率低、進(jìn)度慢，而且最終結(jié)果的精確度還很差，因?yàn)闄z測(cè)人員的主觀因素往往直接影響檢測(cè)結(jié)果，如果手工檢測(cè)操作步驟錯(cuò)誤，則最終結(jié)果必定存在較大偏差；另一方面，手工檢測(cè)存在一定危險(xiǎn)性，檢測(cè)開始前要對(duì)待測(cè)路段進(jìn)行徹底封閉，以免發(fā)生危險(xiǎn)，這勢(shì)必影響該路段正常通行。

2)綜合檢測(cè)車優(yōu)勢(shì)。

相比于傳統(tǒng)公路檢測(cè)方式，綜合檢測(cè)車主要具有以下優(yōu)勢(shì)：其一，通過拍照與實(shí)時(shí)測(cè)量，能快速得到有關(guān)數(shù)據(jù)，包括距離、構(gòu)造深度、平整度和路況等；其二，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，而且經(jīng)濟(jì)性好；其三，效率高，在開啟設(shè)備并完成儀器校準(zhǔn)后，就能直接進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)，在車輛行駛的同時(shí)完成檢測(cè)，綜合檢測(cè)車最高行駛速度可以達(dá)到85 km/h，一條長(zhǎng)為200 m的待測(cè)路段，檢測(cè)時(shí)間不超過20 s；其四，在路段正常通車的情況下就可以進(jìn)行檢測(cè)，無需封閉，避免了由封閉交通帶來的麻煩和損失，杜絕了手工檢測(cè)的安全隱患；其五，可提供豐富可重復(fù)數(shù)據(jù)，支持相關(guān)數(shù)據(jù)信息的隨時(shí)取用；其六，非接觸式檢測(cè)，避免對(duì)路面造成不必要的損傷；最后，安全性好，極大的降低了事故發(fā)生率[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合檢測(cè)車在公路檢測(cè)領(lǐng)域的成功驗(yàn)收和大范圍使用，標(biāo)志著數(shù)據(jù)采集與處理和檢測(cè)向一體化及自動(dòng)化方向的成功邁進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)了在提高效率的同時(shí)保證結(jié)果準(zhǔn)確度的目標(biāo)。此外，因綜合檢測(cè)車不會(huì)對(duì)路面造成損壞和污染，不會(huì)造成交通擁堵，而且還能杜絕檢測(cè)人員受傷，所以它具有極高的社會(huì)效益。未來的檢測(cè)工作必定向自動(dòng)化與機(jī)械化等方面進(jìn)一步發(fā)展，大量減少人工輔助。

[1] 李永勝，陳 璇，杜 鑫.淺談道路綜合檢測(cè)車在公路檢測(cè)中的推廣應(yīng)用[J].江西建材，2017(1):168.

[2] 郭 陽(yáng).道路綜合檢測(cè)車在公路檢測(cè)中的推廣應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2016(9):251.

[3] 王潤(rùn)霞.道路綜合檢測(cè)車在公路檢測(cè)中的推廣運(yùn)用[J].科技資訊，2015(18):91-92.

[4] 張文奇，許青華.淺談道路綜合檢測(cè)車在公路檢測(cè)中的推廣應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014(1):243.

[5] 張建軍.淺談道路綜合檢測(cè)車在公路檢測(cè)中的推廣應(yīng)用[J].甘肅科技縱橫，2012(4):117-118.

Popularizationandapplicationofroadcomprehensiveinspectionvehicleinhighwaydetection

GuoYinghui

(ShanxiLuqiaoGroupTest&InspectionCenterCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Aiming at the highway detection task, traditional detection methods cannot adapt to the situation of practical needs, this paper presents a new method of reasonable application of comprehensive testing vehicles in highway inspection work, based on the comprehensive testing of basic composition, function, characteristics and the way of data processing, qualitative test by comparing with manual methods, comprehensive test verification the car has the advantages of application finally comprehensive detection car can greatly improve the detection efficiency and detection accuracy, ensure the safety of the conclusion.

highway inspection, comprehensive inspection vehicle, application

1009-6825(2017)32-0135-02

2017-09-02

郭英輝(1990- )，男，助理工程師

U216.3

A