淺談激光道路綜合檢測(cè)車(chē)的應(yīng)用

張磊/陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

淺談激光道路綜合檢測(cè)車(chē)的應(yīng)用

張磊/陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

在國(guó)家大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的前提下，各個(gè)省市地區(qū)的公路里程增加迅速，與此同時(shí)，車(chē)輛的保有量，包括大中型貨運(yùn)車(chē)輛大量增加，對(duì)于道路的破壞程度也在增加。同時(shí)，近幾年由于施工質(zhì)量而導(dǎo)致意外發(fā)生的狀況也屢見(jiàn)不鮮，因此，為保障道路行駛過(guò)程中的安全性，必須進(jìn)行快速的、客觀的評(píng)價(jià)現(xiàn)有道路的狀況。而各地區(qū)道路狀況的定期檢測(cè)需要耗費(fèi)大量的人力，物力，及其艱巨，同時(shí)在檢測(cè)的過(guò)程中主要工作是由人工完成，并且在給出報(bào)告的時(shí)候含有人為經(jīng)驗(yàn)等條件進(jìn)行判別，同一道路在不同的工作人員的判定下，可能有不同的結(jié)果，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到快速及客觀的要求。激光道路綜合檢測(cè)車(chē)的使用，大大節(jié)約了人力，物力，時(shí)間，提高了道路檢測(cè)效率，并且由于其分析檢測(cè)結(jié)果是在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)之上，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能評(píng)判，是以能在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行道路狀況分析，保證了檢測(cè)結(jié)果的客觀性。

一、激光道路綜合檢測(cè)車(chē)概述

激光道路綜合檢測(cè)車(chē)中所有數(shù)據(jù)采集設(shè)備都裝于車(chē)上，屬于車(chē)載設(shè)備，其檢測(cè)速度介于20-150km/h，在檢測(cè)的過(guò)程中速度越穩(wěn)定其數(shù)據(jù)可靠性越高。

1.激光傳感器及加速度傳感器。在檢測(cè)車(chē)的前部保險(xiǎn)杠上安裝橫梁，并在橫梁之上安裝激光傳感器，根據(jù)所需檢測(cè)項(xiàng)目不同，所裝載的傳感器個(gè)數(shù)不同，同時(shí)，配備加速度傳感器，以對(duì)行進(jìn)中的車(chē)輛進(jìn)行參數(shù)修正，保證檢測(cè)精度，可完成路面平整度、車(chē)轍，構(gòu)造深度等項(xiàng)目檢測(cè)任務(wù)。如，其橫梁上安裝的加速度傳感器及激光傳感器可實(shí)現(xiàn)輪跡帶平整度測(cè)量，并按照國(guó)際平整度測(cè)量方法輸出國(guó)際平整度指數(shù)IRI。

2.圖像采集系統(tǒng)。激光道路綜合檢測(cè)車(chē)可于檢測(cè)車(chē)頂前部或尾部安裝數(shù)碼相機(jī)，攝像機(jī)進(jìn)行圖片信息采集，可采集道路整體狀況信息、附屬設(shè)施信息，同時(shí)可采集路面病害信息，以保證對(duì)于道路的客觀評(píng)價(jià)。例如，由車(chē)載攝像機(jī)及數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行圖片采集，綜合光、電、機(jī)技術(shù)，可對(duì)道路中所存在的裂縫、坑槽等病害進(jìn)行識(shí)別，并通過(guò)道路病害智能識(shí)別系統(tǒng)來(lái)確定道路損壞狀況。

3.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在綜合檢測(cè)車(chē)上安裝高性能工業(yè)計(jì)算器，由于行業(yè)關(guān)系，在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中，惡劣外界情況較多，而計(jì)算機(jī)需要將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及處理，因此工業(yè)計(jì)算機(jī)的性能決定了數(shù)據(jù)后期處理的準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)的安全性。

二、激光道路綜合檢測(cè)車(chē)應(yīng)用狀況

上世紀(jì)末至今，我國(guó)高速公路得到迅猛發(fā)展，總里程及高等級(jí)公路里程大大增長(zhǎng)，相關(guān)部門(mén)為使得道路的養(yǎng)護(hù)管理正規(guī)化，規(guī)范化，評(píng)價(jià)客觀化，很多檢測(cè)單位都購(gòu)買(mǎi)了激光道路綜合檢測(cè)車(chē)，部分相關(guān)院校也購(gòu)買(mǎi)或研發(fā)了激光道路綜合檢測(cè)車(chē)，以期能符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。

而在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)大量利用激光道路綜合檢測(cè)車(chē)對(duì)整個(gè)道路系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、要求進(jìn)行道路狀況評(píng)價(jià)，從而完善道路管理系統(tǒng)，對(duì)道路的使用的安全性有了極大的幫助，發(fā)揮了重要的作用。

三、激光道路綜合檢測(cè)車(chē)與傳統(tǒng)檢測(cè)方法對(duì)比說(shuō)明

在道路檢測(cè)過(guò)程中，傳統(tǒng)檢測(cè)方法主要以人工檢測(cè)為主，工作強(qiáng)度大，效率低下，以平整度檢測(cè)為例來(lái)說(shuō)，100km檢測(cè)路段，對(duì)于人工來(lái)說(shuō)需要配以車(chē)輛，以規(guī)范要求頻率進(jìn)行檢測(cè)所耗時(shí)間約2天左右，而以激光道路綜合檢測(cè)車(chē)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)任務(wù)，則可在2-3小時(shí)完成檢測(cè)任務(wù)，同時(shí)數(shù)據(jù)亦可處理完畢，給出IRI值，完成該項(xiàng)道路指標(biāo)評(píng)定。同時(shí)由于在人工檢測(cè)的過(guò)程中人為因素的影響可能會(huì)使得同一道路檢測(cè)結(jié)果不同，而檢測(cè)車(chē)則可在客觀條件下給出客觀的道路狀況評(píng)定結(jié)果。

由上所述，激光道路綜合檢測(cè)車(chē)在檢測(cè)的過(guò)程中有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）檢測(cè)效率高，傳統(tǒng)檢測(cè)方法以步行為主，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，尤其是在長(zhǎng)距離檢測(cè)時(shí)強(qiáng)度更大，同時(shí)該組檢測(cè)人員基本只能進(jìn)行單項(xiàng)檢測(cè)，而檢測(cè)車(chē)可進(jìn)行多項(xiàng)目檢測(cè)。（2）檢測(cè)車(chē)檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠性較高，客觀性較強(qiáng)，檢測(cè)車(chē)檢測(cè)過(guò)程完全由電腦控制，對(duì)于同一條道路來(lái)說(shuō)，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)基本一致，所得結(jié)果也一致。（3）檢測(cè)車(chē)檢測(cè)過(guò)程具有連續(xù)檢測(cè)的特點(diǎn)，在情況允許的情況下，基本可一直進(jìn)行檢測(cè)，而不中斷，理論上可進(jìn)行任意長(zhǎng)度路段的檢測(cè)，而人工則無(wú)法實(shí)現(xiàn)，多數(shù)項(xiàng)目采用隨機(jī)采點(diǎn)的方法進(jìn)行檢測(cè)。（4）從安全的角度來(lái)說(shuō)，利用激光道路檢測(cè)車(chē)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，基本不需要專(zhuān)門(mén)進(jìn)行交通封閉，而人工檢測(cè)過(guò)程中需要進(jìn)行安全防護(hù)，必要時(shí)需進(jìn)行交通管制。

但是，人工檢測(cè)過(guò)程中也有檢測(cè)車(chē)所不能達(dá)到的一些特點(diǎn)，如（1）在檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)車(chē)只能對(duì)道路外觀進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別，但是對(duì)于道路內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)，部分裂縫較小，當(dāng)檢測(cè)車(chē)的圖像識(shí)別能力較小時(shí)則會(huì)導(dǎo)致誤判。（2）檢測(cè)車(chē)可進(jìn)行快速數(shù)據(jù)采集，但是對(duì)于部分項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)僅僅是數(shù)據(jù)，還是需要進(jìn)行后期的數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，給出定量的分析才能得出結(jié)果，在路面病害破損的檢測(cè)過(guò)程中就需要檢測(cè)人員進(jìn)行大量后期工作，以保證智能系統(tǒng)在后期的評(píng)判中不出現(xiàn)錯(cuò)誤或不判定的情況。

四、激光道路綜合檢測(cè)車(chē)應(yīng)用前景

總體來(lái)說(shuō)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的使用狀況以及使用利弊對(duì)比說(shuō)明，雖然激光道路檢測(cè)車(chē)在使用的過(guò)程中還存在一定的問(wèn)題，但是隨著科技的發(fā)展，尤其是高精度傳感器，計(jì)算機(jī)技術(shù)，檢測(cè)車(chē)的功能會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，分析能力也會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，這對(duì)于我國(guó)道路發(fā)展工作來(lái)說(shuō)，在將來(lái)會(huì)越來(lái)越重要，其使用范圍也會(huì)越來(lái)越廣。