浅淡公路路面智能检测系统
2015-06-24
0 引言
随着现代经济的发展，公路的使用率也呈显著的上升趋势[2]。公路的使用性能和安全性也越来越重要，公路的路面检测是评价公路使用性能和使用安全性的最主要手段。近几年，公路的路面检测技术得到了飞速的发展，检测技术已经由传统的人工检测逐渐发展到了自动化检测和智能化检测，检测技术的发展使公路的路面检测工作效率也得到了显著的提高，从而保证了公路的平稳使用和路面养护工作的顺利进行。下面我们就公路路面的检测技术发展和新技术的应用进行具体的研究。
1 建立公路检测系统的必要性
①建立公路全生命周期基础数据中心，可对公路的设计结构、施工材料、通车时间和进行各种基础养护的数据记录和保存；②改善公路数据采集影响道路正常交通、操作危险性大的作业方式，统一数据采集格式和要求，大大提高工作效率和基础数据采集的准确性；③可解决公路路面资料完整保存、查询和调用困难的局面，统一了数据的管理，并便于数据的实时更新；④可针对病害建立生命周期模型，实现对公路路面病害发展全过程的跟踪、检测，因地制宜地制定养护方案；⑤规范公路技术人员的日常工作，培养技术人员对数字化检测技术的认知，形成良好的信息化工作习惯。
2 公路路面智能检测技术的组成
随着公路路面检测工作发展的需要[3]，智能化的检测技术得到广泛的应用是必然趋势。智能的检测技术可以在保证正常行车的状态下，自动进行路面平整度、路面车辙和破损度的检测，以达到良好的检测目的。
1、检测数据的采集：在进行数据采集时主要是应用高速的摄像机和激光传感器等设备，进行快速和精确的路面情况数据采集。目前来讲进行路面平整度和路产信息的数据采集技术已经较为成熟，但对于路面的车辙和路面破损度的数据采集则难度则较高。目前对车辙数据的采集主要依靠，线激光全断面数据采集和点激光断面数据采集两种手段。我国使用较多的是线激光，因为此技术所获得的路面断面数据准确性较高；对路面的破损检测的数据采集，要根据路面破损类型的不同，采用不同的方法。路面破损一般病害通常采用的是图像识别法，对于沉陷拥包等病害则最好采用三维激光可视化系统，对病害进行精确的数据获取；平整度的检测方法是，在车辆的行驶过程中，通过测量汽车主体与路面的距离，而获得路面的平整度的各项数据指标。
2、检测数据的处理[4]：路面的平整度和车辙检测，由于数据采集比较简单，一般可以进行软件的自动数据处理，并生成规范的数据报表；而路面破损的处理软件的发展方向是对数据进行预处理，就是将没有破损的图片进行剔除，只处理有破损的图片，裂缝等病害采用人工加软件处理的方式进行。
3、里程的定位：传统的里程定位系统采用较多的是GPS 和测距仪结合的方法。该方式的定位比较准确，但由于国内路面的里程桩号的不准确性和车辆的行驶干扰等原因，导致这种方法在我国的公路路面里程定位上存在一定的问题。目前在我国应用较好的是高精度的DMI 距离测量系统。
3 路面检测技术的发展方向与趋势
路面检测技术的现代化极大地提升了公路特别是公路的现代化水平。目前，就国内外路面检测技术的发展来看，路面平整度检测、路面弯沉检测和路面抗滑能力检测的技术和设备相对成熟，自动化程度较高，但路面破损检测的自动化程度还不太高，而且检测精度也有待提高，而路面破损检测在整个路面检测工作中难度和工作量最大。因此，路面破损检测技术的发展应该是今后路面检测技术发展的趋势和方向。
分析未来路面检测技术发展的方向和趋势[5]，路面破损检测技术将在各种先进的检测硬件设备的支撑下，实现在高速条件下(满足公路行车速度要求)对路面各种破损病害的快速自动检测，检测精度在三维条件下达到1mm的精度，并且能够准确地产生路面病害的几何特性，实现路面破损的“自动检测―数据实时分析―病害防治处理”一体化进程。
目前，路面管理系统在美国、加拿大、澳大利亚、日本及欧洲等发达国家和地区得到了广泛的使用，现已开发研制了多种路面管理系统软件和路面养护管理专家系统。如美国进行了“联邦公路路产及使用性能研究”、“公路使用性能监测系统研究”、“公路经济需求系统研究”和“城镇道路管理系统研究”；加拿大进行了“加拿大道路数据项目研究”，研制了自动化道路分析仪；英国WDH公司研制开发了路面管理系统软件。还有用于路面修复的路况专家系统SCEPTRE、加拿大安大略省交通运输部的示范系统PRESERVER、柔性路面养护管理专家系统PAMEX等路面养护管理专家系统。上述各种系统应用的基础都在于路面检测基础数据，这也为路面检测技术的发展提供了有利条件。
4 结论
本文主要介绍了我国的公路路面检测技术，但是还有待进一步的发展和完善，如何运用先进的检测技术和智能化的数据处理系统，进行路面的检测和分析是目前应该得到高度重视的课题。公路工程的质量和养护工作需要有先进的、准确的检测技术来保障。
