试议路面高速公路路面自动化测试评价策略要求

【摘要】：随着交通建设工程的高速发展，一些国外先进的路面自动化检测设备也逐步投入使用，然而我国由于有关技术标准与测试规程的相对滞后，一定程度上制约了自动化检测设备的使用。本文针对高速公路路面自动化测试，探讨了高速公路路面自动化检测技术的适用对象和评价方法的基本思路以及采取技术的途径，介绍了高速公路路面养护质量（PQI指数）所包含的测试项目以及评价指标，提出了自动化测试设备的使用原则以及其发展趋势。
【关键词】：高速公路路面；评价；无损检测

引言
随着高速公路的发展, 要满足车辆在一定使用年限内高速、安全、舒适、经济地行驶, 对路面使用功能和怎么写作质量提出了更高要求。高速公路路面自动化测试的评价是在路面检测数据的基础上, 对路面各种性能满足使用要求的程度进行分析评价。根据评价结果, 有助于了解道路的现状怎么写作水平。

一、高速公路路面自动化检测技术的适用对象

路面自动化检测技术适用的对象包括：运营怎么写作水平评估；工程设计基础数据调查；养护管理数据采集；工程建设质量检验；其他特殊用途等。

二、自动化测试设备的使用原则

（1）使用与标准体系内基准指标相同或类似的设备；（2）若测试指标与基准指标存在差异，必须作对比试验；（3）使用标定可靠，并能较方便标定、校准的设备；（4）使用工作性能稳定的设备；（5）使用目前正在大量应用的设备。

三、评价方法的基本思路以及采取技术的途径

1、评价方法的基本思路

对于高速公路路面自动化测试的评价，首先要确定评价的元素有哪些。这就要求在评价之初，要通过系统分析的方法，得出有关高速公路路面自动化测试的各项影响因素，这样才能够确定评价的元素究竟有哪些。其次要采取属性综合评价的方法，从而确定影响高速公路路面自动化测试的各项指标的属性测度，这样就能够形成相对比较清晰的综合评价的各种因素评价子集矩阵。再次就要采用一定的数学知识，即基于向量夹角余弦的客观性权重的基本计算策略，然后再根据在实际情况的调查结果以及相关的经验权重取值范围，从而确定各个评价指标的各自权重。最后要根据第二部的综合评价模型，列举出一般的形式，然后通过计算得出各个评价指标的属性测度，最后得出综合评价的结果。通过上述方法，可以粗略的得出关于高速公路路面自动化测试的评价指标的最终结果，通过这些结果之间的衡量，我们可以清晰的看到这段高速公路的具体情况，从而做出一系列的维修与养护。

2、建议采取的技术途径如下:

（1）国内所使用的绝大部分的路面自动化测试设备均来自于国外，因此在开发研究过程中可以充分借鉴美英等设备制造国的技术经验，并且考虑中国具体的使用情况，使操作方法尽可能具有技术合理性和可操作性。
（2）在进行设备与基准测试指标的对比试验中，首先考虑国内使用率比较高的自动化设备，然后确定对比试验方法要既能保证其准确性，又适合大部分条件下的实际使用状况。
（3）影响因素的修正方法的研究在参考国内外的相关研究成果和进行严格控制条件下的现场试验验证，确立相关的公式和修正关系。

四、高速公路路面养护质量（PQI指数）所包含的测试项目

1、弯沉测试方法

弯沉是表征公路路基路面整体强度的关键参数。弯沉一般是指路面表面或路基在规定标准车的荷载作用下轮隙位置产生的总垂直变形值或垂直回弹变形值。对落锤式弯沉仪来说，弯沉是指与落锤重量对应的当量荷载使路表面产生的瞬间变形值。自动弯沉仪在测试过程中会受到许多因素的影响，若没有正确处理好这些影响因素，测试数据的可靠性可能会大大降低。通常，在测试过程中测试车辆受到两种因素的影响，一个是设备本身的影响，一个是设外界条件的影响。外界条件包括地区、季节、面形态度及温路等影响因素，设备本身的因素包括测试系统偏差、测试速度、车辆轴载等影响因素。在测试过程中自动弯沉仪承载车是以一定的车速行驶的，轮载对路面的作用时间随测试车速的而变化。在荷载作用下路面的变形速率会随着时间的变化而渐渐变缓，直到为零。所以，不同的测试车速会直接影响设备的测值。

2、平整度测试方法

路面平整度能够定义为路面表面使行驶车辆出现振动的高程变化。路面的不平整可能会引起车辆的震动，对路面损坏、行驶舒适性、燃油消耗、车辆磨损和交通安全等产生影响。道路不平整车辆产生冲击荷载，反过来会加速加剧路面破损，路面的不平整性。

3、断面类测量方法的研究

根据对断面IRI值测量的直接程度以及相应的测量精度和标定要求，将路面平整度测量方法分为四类:其他断面测量方法;主观评定方法；通过标定方程求得IRI的反应类(RTRRMS)测量方法;精确断面测量方法。

五、高速公路路面自动化测试评价指标的分析与确定

1、路面破损：路面表面破损率是路面养护决策的关键指标，也是评价公路管理部门工作效率的最直接的依据。我国各级公路管理部门一向都比较重视对路面破损的管理，但是该项指标的数据采集工作令人非常头疼，近年来依旧依靠人工采集，除了效率低外、主观性大，还存在非常大的安全隐患，特别是在高速公路上。路表破损摄像系统有效地提高了工作效率，降低了在高速公路进行人工调查的危险性。随着我国高速公路建设的迅猛发展，这定会得到广泛应用。由于进口设备的居高不下和市场需求的大量存在，国内有几家研究单位开始对国产化的探索，并且已有原型机问世。根据调查了解到的该设备用户的情况，路表破损摄像系统在使用中的不方便的地方主要是室内后处理的工作量比较大。因为现阶段厂家提供的后处理软件可能会在图像的自动识别方面存在漏判、误判及难以判定等现象，必须由人工辅助处理，这种情况下工作人员所面临的图像数量是巨大的。为了解决这一问题，该设备制造商和国内的研制单位把对表面破损的自动识别、归类作为重点，而且自动输出路面状况指数（PCI）、路面破损率（DR）等指标，生成路面破损表格。
2、路面弯沉：路面结构强度指数PSSI利用贝克曼梁测定路面回弹弯沉值操作简便，应用广泛。这种检验方法在测试过程中都是人工操作，人为因素对测试结果的影响较大，并且测速慢。测定路面弯沉值的高效自动化设备之一有自动弯沉仪，能够对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面

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施工验收、质量控制、路面养护管理及高速公路养护检评，其基本工作原理与贝克曼梁的原理是相同的，采用的都是杠杆原理。自动弯沉仪测定的是总弯沉，所以克曼梁测定的回弹弯沉不同。可通过自动弯沉仪总弯沉与贝克曼梁回弹弯沉对比试验，得到两者关系式，换算为回弹弯沉，能够用于路基、路面强度评定。
3、横向力系数：目前路面抗滑性能指数SRI车牵引或车载的高速自动化路面抗滑能力测试设备有三种：刹车式摩擦系数测试仪、横向力系数测试仪、不完全刹车式摩擦系数测试仪。我国应用最为广泛的自动摩擦系数仪是横向力系数测试仪。该设备的工作原理是设置行车方向与试验轮成一定角度，产生一个同试验轮平面垂直的横向力，该横向力与试验轮对路面荷载的比值就是横向力系数。横向力系数能够反映车辆在路面上侧滑的危险性，正常测试速度约为50km/h。摆式摩擦系数仪越来越不适应我国高速公路建设的需求，正在被淘汰中。
结束语
通过上述研究得出如下结论：(1)对路面自动化现场测试与评价方法进行了探讨和研究。通过检验法对横坡数据、横向力系数、平整度及路面弯沉进行统计分析。(2)各相关性试验研究结果表明采用几何线形仪、平整度仪、自动弯沉仪等自动化设备所得的值与我国现行的标准测试方法结果存在良好的线性关系。
参考文献
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