隨著現代經濟的發展,高速公路的利用率也呈現出明顯的上升趨勢。公路的使用性能和安全性越來越重要,路面檢測是評價公路使用性能和安全性的最重要手段。近年來,公路路面檢測技術發展迅速,檢測技術已經從傳統的人工檢測逐漸發展到自動檢測和智能檢測。檢測技術的發展也顯著提高了公路路面檢測的效率,從而保證了公路的順利使用和路面養護的順利進行。接下來,我們將具體研究公路路面檢測技術的發展和新技術的應用。
1建立公路檢測系統的必要性
①建立公路全生命周期基礎數據中心,可記錄和保存公路的設計結構、施工材料、通車時間、各種基礎養護等數據;(2)改進影響正常通行、作業風險大的公路數據采集作業方式,統壹數據采集格式和要求,大幅提高工作效率和基礎數據采集的準確性;(3)可以解決公路路面數據完整存儲、查詢和調用的困難局面,統壹數據管理,便於數據實時更新;④可以為病害建立生命周期模型,跟蹤檢測公路路面病害的整個發展過程,因地制宜制定養護方案;⑤規範公路技術人員的日常工作,培養技術人員的數字化檢測技術知識,形成良好的信息化工作習慣。
2高速公路路面智能檢測技術組成
隨著公路路面檢測的發展[3],智能檢測技術的廣泛應用是必然趨勢。智能檢測技術可以在保證正常行駛的情況下,自動檢測路面的平整度、車轍、破損等情況,從而達到良好的檢測目的。
1.測試數據的采集:在數據采集過程中,主要利用高速攝像機和激光傳感器快速、準確地采集路面數據。目前路面平整度和路面屈服信息的數據采集技術已經比較成熟,但是路面車轍和路面破損的數據采集難度較大。目前車轍數據的采集主要依靠線激光全斷面數據采集和點激光斷面數據采集兩種手段。線激光在我國應用廣泛,因為該技術獲得的路面斷面數據精度高;路面破損檢測的數據采集應根據不同的路面破損類型采用不同的方法。對於路面破損的壹般病害,通常采用圖像識別的方法,最好使用三維激光可視化系統,獲得沈降、包裹等病害的準確數據。平整度的檢測方法是在車輛行駛過程中,測量車輛主體與路面之間的距離,獲得路面平整度的各項數據指標。
2.測試數據的處理[4]:對於路面平整度和車轍檢測,由於數據采集相對簡單,軟件壹般可以進行自動數據處理,生成標準化的數據報告;路面破損處理軟件的發展方向是對數據進行預處理,即通過人工和軟件處理,去掉未破損的圖片,只處理破損的圖片、裂縫等病害。
3.裏程定位:傳統的裏程定位系統大多采用GPS和測距儀相結合的方法。這種方法定位比較準確,但是由於國內道路裏程樁號不準確,加上車輛行駛幹擾,這種方法在定位我國高速公路道路裏程時存在壹定的問題。目前,高精度DMI測距系統在國內得到了很好的應用。
3道路檢測技術的發展方向和趨勢
路面檢測技術的現代化極大地提高了公路尤其是高速公路的現代化水平。目前,就國內外路面檢測技術的發展而言,路面平整度檢測、路面彎沈檢測、路面抗滑性檢測的技術和設備相對成熟,自動化程度較高,但路面破損檢測的自動化程度還不太高,檢測精度有待提高,路面破損檢測是整個路面檢測工作中難度最大、工作量最大的。因此,路面破損檢測技術的發展應該是未來路面檢測技術的發展趨勢和方向。
路面檢測技術未來發展方向和趨勢分析[5]路面破損檢測技術在各種先進檢測硬件設備的支持下,將實現高速條件下(滿足公路行駛速度要求)各種路面破損病害的快速自動檢測,三維條件下檢測精度達到1mm,並能準確生成路面病害的幾何特征,從而實現路面破損的“自動檢測-實時數據分析-病害防治”。
目前,路面管理系統已在美國、加拿大、澳大利亞、日本和歐洲等發達國家和地區得到廣泛應用,並開發出多種路面管理系統軟件和路面養護管理專家系統。如美國開展了“聯邦公路生產與性能研究”、“公路性能監測系統研究”、“公路經濟需求系統研究”、“城市道路管理系統研究”;加拿大進行了“加拿大道路數據項目研究”,並開發了自動道路分析儀。英國WDH公司開發了路面管理系統軟件。還有路面養護管理專家系統,如加拿大安大略省交通部示範系統SCEPTRE,柔性路面養護管理專家系統PAMEX。上述系統的應用基於路面檢測的基礎數據,這也為路面檢測技術的發展提供了有利條件。
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