ARAN多功能检测车在路面检测中的应用及探讨

【摘 要】随着科学技术的不断发展，公路检测技术水平有了很大的提高。我国多功能道路检测车也有了较快发展。本文讲述了多功能检查车在道路检测方面的应用。对318国道的路面损毁状况进行了检测，还分析了检测和方法和检测的原理，并给出了评价和建议。

【关键词】aran多功能检测车；路面检测；应用；技术

一、引言

近几年，我国的公路事业发展比较迅速，所以对公路的保养要求也提高了。为了使公路能够使用寿命增长，那么就比采用预防的方法对公路进行保养。保养的前提是我们必须知道哪些公路的路面有损坏的情况。所以我们要对公路进行全面的检测，找出路面存在的问题。具体做法是搜集道路的全线的路基和路面的技术数据。只有建立了公路的数据库才能为路基、路面的养护和维修管理提供一定的科学依据。我们了解的路基路面的情况后，就可以选择合理的养护和维修的方法，对路基路面实行全面的管理。近几年，我国的路面管理这项系统一直难以推广，主要是因为没有准确的数据支持，采用人工检测的方法速度慢，而且工作量特别大。人工检测的数据还不够准确。现在交通这么发达，仅仅靠人工进行路面进行路面检测已经不能适应公路事业发展，也不能适应经济的发展速度。所以我们要依靠先进的技术，用自动化的检测设备对道路和路基的损坏状况进行检测，这项技术的应用对公路的保养具有非常重要的作用。

二、ARAN多功能检测车的车况介绍

2008年6月，湖北省公路工程咨询监理中心从加拿大Road—ware公司引进了一辆RAN4900C多功能检测车。这辆车的组成部分主要有一辆特别改装的福特车底盘以及各种数据采集子体统。这辆车的改装、调试以及标定工作在2008年12月完成的。

这辆检测车的检测水平特别的高，是世界比较高端的道路检测工具。这辆检测车之所以能够用于高效的数据采集和道路路面的图像处理，主要是因为这辆检测车配置有先进的传感器、数字式图像处理设备和先进的计算机系统。系统软件采用的是最新的数据采集技术，检测人员可以检测传感器设备的工作情况，这样就可以以最小成本获取高质量的数据资料。在一次单独的行程中，检测车有能力为各种不同类型用途采集数据和图像。这套先进的系统给交通行业的各个部门提供了有效地数据，带来了很多好处。像道路平整度、缺陷断层、纹理以及裂缝和补坑等反应道路状况的数据都被采集过来，为路面的管理做准备。道路的数字图像可以对道路的护栏以及道路的路标进行管理。数字图像和曲率数据比较清晰，可以把它们用在测交通的流量上面。其中，GIS系统可以和GPS经纬数据结合使用。收集路面的比较详细的图像视图可以评估路面的病态状况。

2009年9月，湖北省公路工程咨询监理中心对湖北省公路局管理段管辖的209国道路线的路面进行了检测。下面将详细的论述这次检测的过程。

三、ARAN多功能检测车检测路面的方法和原理

1.简述检测车的各项功能。（1）纵向断面测量系统（平整度）可以利用加速度计和高速激光传感器采集道路的断面数据。通过采集到的数据可以及时地计算出国际平整度指数（IRI）。这个系统在变速的情况下也能够测量，速度达到100kg/h的情况下却不会破坏测量的精确度，采样的间距是12.5m。据资料显示速度达到60kg/h的请况下检测到的数据稳定性最高，数据也最可靠。（2）定位定向系统（横坡、纵坡）可以为其他车载测量子系统提供精确的、横滚角、偏航角、俯仰角速度和位置等信息。在车上的的陀螺仪测量路面横坡、弯道的半径和超高及道路的纵坡都可以安装这项系统。这项系统是一套非常高精度的几参数测量系统。这项系统能够达到“水准仪和准尺”的精确度，是一套惯性导航系统，它代表了新技术的发展水平。（3）激光扫描横断面系统（车辙）使用了扫描激光传感器测量道路的横断面，这样做到目的是为了计算出车辙的深度。车上安装的四个激光器，2个用于发射，2个用于接受。这样设计的目的是为了发射激光后能够同步地接收，路面的情况能够及时地反应出来。这项系统测量的不仅仅是车撤，包括整个断面的测量，这样的测量可以消除在检测时检测车偏离的情况对车撤值的影响。该系统的采样频率是20Hz（以80kg/h的速度测量时，道路的横断面采样间距为1.1m），系统的横向分辨率大概是1280点。（4）全球定位系统的使用可以为道路实施提供经度和纬度，然后用CAD和GIS技术变换成地图。还可以用来测定地球空间的三维坐标。ARAN的GPS和其他的子系统共同构成了一个整体。所以当接收器不能确定具置的时候，或者是卫星出现状况的时候，就可以利用这项系统，这样系统可以弥补这项不足。（5）道路全景摄像系统的设置可以对道路的路况进行录像。有2台像素为1 920×1 080的像机可以在同一个时间从多角度记录图像。在集整个调查范围内道路和路面的数字图像都可以采集的到。拍摄的图像适合客户进行一次现场的旅行。还可以编辑路产的清单，把路面的病态进行分类。（6）全自动裂缝探测系统，这项系统的功能可以对路面的状况进行评价。这项系统之所以能够把长和宽都是4.27m车道的数字路面的平面图像直接的记录在了硬盘上。主要是因为这项系统配有备2台单色数码相机的ARAN路面摄像系统，摄像相机的分辨率特别的高。相机可以采集整个调查范围内的路面数字图像，左右两侧的相机是同步拍摄的，相机的高度和分辨率能够达到整个车道宽度的要求，还能都达到分辨裂缝为2mm的要求。相机的安装位置是在可伸缩的悬壁上。相机左右两侧拍摄过程中，实时软件可以将左右的画面正确处理后，会形成一幅全车道的图像。

2.检测方法和原理。检测路面的损坏状况可以利用检测车全程拍摄的方式进行。高速摄像机在60km/h的速度记录下比较清晰而且连续的、无重叠的的图像。图像的对比度可以到达1.5m×4m。即使在明亮的阳光下，闪光灯也可以把树木、隧道和桥梁上的阴影消除。图像识别软件的使用可以进行离线处理图像。生成的报告记录下了裂缝的位置和范围、严重程度以及裂缝的类别。这种独特的设计可以促使计算机分析程序和路面工程师相互配合。自动裂缝识别软件的应用，使路面的评估更具有客观性，也使工作人员从单调的工作中解脱了。这样能够获得更好的路面检测结果。

将采集到的数据拷贝到工作站内，然后通过相应的软件进行数据的处理和分析。在采集车上的采集结果只有在工作站内处理之后才能观看和使用分析。这样经过工作站内工作人员的处理，原始数据更具有准确性。

3.检测计算。路面损毁状况把表示路面状况指数PCI作为评价的标准。DR表示路面损坏率。那么两者的关系计算为（数值范围为0～100）：PCI=100-α■DR■■，DR=100■。按照《公路技术状况评定标准》的要求，路面的损毁标准如下表。

4.检测与评价。318国道本次检测结果及评价等级如下表。

5.检测结论和建议。209国道K189+000-K216+994损坏的状况PCI为72.4，路面破损率DR为4.44。评价等级为中。当路面评价等级为优、良、中时，以日常养护为主，局部破损状况进行小修。该路段损坏比较严重，建议对该路段进行小修。

四、结语

ARAN多功能检测车给路面的检测带来了极大的便利，大大提高了公路路面状况的效率。我们相信随着多功能检测车在我国的使用，会给公路的保养和维护提供更好的科学依据。

参 考 文 献

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