国内外路面快速检测技术的现状与发展.doc

国内外路面快速检测技术的现状与发展 胡霞光 （河南省交通科学技术研究院，河南 郑州 450006） ? 摘 要：对国内外路面快速检测技术及检测数据处理技术的现状及发展动态进行了介绍与评述，并对国内公路工程检测技术存在的问题提出了建议。 关键词：路面快速检测；现状；发展 在公路较发达的国家，如美国、欧洲和日本，路面快速检测技术发展很快，达到了较高的水平。在路面平整度检测、破损检测、车辙、承载力检测、抗滑能力的检测等方面均实现了自动化，并研制了相应的自动化检测设备，有的检测设备还具有较为完善的数据处理功能。 目前，我国公路路面检测技术的规范和行业标准大多数是建立在现有或以往检测工作的基础上，有些甚至由于检测技术的不完善而空缺。落后的检测技术和行业标准制约了国内路面快速检测技术的发展和实施。 发达国家的路面检测技术各有重点和特色，下面就公路工程中常用的几个检测项目的检测技术进行评述，并提出检测技术发展方向以及我国发展检测技术的对策。 1 平整度检测技术 平整度检测贯穿于路面施工质量检测、评定、验收及运营期路面质量检测等环节，其检测设备、原理和方法多种多样，检测结果因检测设备不同而有较大差异。美国、澳大利亚等国的平整度检测技术处于领先水平。美国有多家公司研发和生产路面平整度检测仪，其中包括ICC公司生产的惯性激光断面仪和手推式断面仪；FACE公司生产的DIPSTICK(步进式断面仪)和手推式断面仪，及South Dakota DOT生产的惯性激光断面仪等(澳大利亚ARRB生产的手推式断面仪和惯性激光断面仪在国际上也有一定的市场)。 平整度检测技术到20世纪70年代的后期才有较大的突破。20世纪80年代韧，世界银行在巴西进行了大规模的平整度检测技术对比实验，并确立国际平整度指数(IRI—International Roughness Index)为平整度评价的标准指标，这在理论及应用上统一了平整度检测的客观尺度。国际平整度指数建立于四分之一车辆模型的基础之上，其计算方法和理论依据长久以来一直是平整度检测技术领域重要研究内容之一。目前平整度检测技术的研究大多以应用为主，其中包括检测仪器之间的相关性及新的检测手段。 我国平整度检测技术的研究相对落后，由于公路建设的需要，在“七五”期间，由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置，目前已在中国市场上有了一定的应用。 在过去的十年中，有过一些应用和理论的研究，如我国规范规定了几种用于不同工程阶段、不同结构层次的平整度检测设备和相应的检测、评定方法，但总的来说在技术方面突破不大。近年平整度检定规程研究，并已初步完成。 对于平整度的检测手段，应分别对手推式断面检测类、惯性激光断面检测类及车载响应式检测类三种检测方法，深入研究其检测原理、适用范围、操作特点等。在新产品的研发方面，应对手推式断面检测仪和惯性激光断面检测仪进行研发，生产产品样机，并逐步实现产业化。 平整度检测技术主要在于传感器选型、二次积分器设计及软件开发。技术关键是应用数据处理技术对加速度传感器引入的误差及二次积分后引起的静态漂移进行处理，使其误差最小，其工作难度体现在数据处理软件编程和系统调试。 2 路面破损检测技术 路面破损快速检测技术主要是应用照像及摄像技术对路面的破损状况进行动态、实时获取，然后采用图像处理技术对获得的路面图像进行处理，定量分析路面破损状况，如裂缝等。但由于图像处理技术在处理路面破损图像时尚无法完全得出可靠的分析，在评价路面破损状况时，技术人员常用人工阅读的方式对路面图像进行评价，产生定量或定性的指标。美国在路面图像处理技术方面已有一定进展，使图像处理的可靠性和速度有较大的提高。目前研究主要集中在硬件检测系统、软件图像处理技术及软件系统的实用性和指标评价。 我国在这方面的研究基本上是空白，近年来有些单位已开始了研究，如郑州大学等。目前国内采用的技术仍然是人工目测配合简单测量工具等调查手段，调查数据粗糙、误差较大，人为因素较多，更主要的是效率低、工作人员的人身安全受到威胁。还有一种方法即上述图像人工阅读方法，工作量大、效率低，数据处理也较为困难，并容易使人疲劳，发生错判漏判。因此，急需在技术上突破，研发我国快速、可靠的路面破损检测技术。 路面破损检测的研究开发重点是开发车载式自动破损检测系统，包括路面图像摄影、录像系统及其配套的检测装置和系统软件。破损检测系统原理如图l所示。 路面破损检测系统的零部件在国际市场上均有供应，系统开发的关键是设备选型及系统设计和安装。在信息采集与处理的软件方面，目前的图像处理技术已较为成熟，可根据我国国情，开发完整的数据采集系统等专用软件。另外，尚需建立一套符合我国实际且简便实用的路面破损评价方法指标体系，用以统一路面破损