淺談道路檢測(cè)技術(shù)

王驍男

摘要：當(dāng)今道路和橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施迅猛發(fā)展，且關(guān)乎民眾的基本安全利益，所以對(duì)于施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)尤為重要。除此之外，道路檢測(cè)在無(wú)人駕駛領(lǐng)域有重要的地位。目前，道路檢測(cè)技術(shù)種類繁多，不同國(guó)家之間的使用也不盡相同。本文就國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛的檢測(cè)技術(shù)、前沿先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)以及道路檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方案進(jìn)行詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：道路檢測(cè)技術(shù)；應(yīng)用問(wèn)題；現(xiàn)狀分析

隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量不斷增加，對(duì)道路數(shù)量和質(zhì)量的需求也在逐步增加，尤其是對(duì)一些老舊路段是否需要翻新或施工質(zhì)量是否合格而產(chǎn)生爭(zhēng)議。因而，利用道路檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)是很有必要的。當(dāng)下由于一些高級(jí)公路的修筑十分不易，對(duì)檢測(cè)技術(shù)提出了較高的要求，而前沿的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就是一種新的潮流，這也是未來(lái)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向。此外，隨著科技的進(jìn)步，無(wú)人駕駛技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，但無(wú)人駕駛的充分條件就是對(duì)道路進(jìn)行掃描檢測(cè)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為機(jī)器可識(shí)別的電子信息。綜上所述，提高道路檢測(cè)技術(shù)水平在很多領(lǐng)域都有重大意義。

1我國(guó)道路檢測(cè)的現(xiàn)狀

1.1道路檢測(cè)指標(biāo)的不完善

我國(guó)現(xiàn)行的道路檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定不夠完善，易受到人為條件、機(jī)器誤差以及環(huán)境條件的影響。例如在操作階段，因人為因素的影響導(dǎo)致土層含水量、土層結(jié)構(gòu)和土層體積的變化，最終影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，在戶外的檢測(cè)易受到環(huán)境因素的影響，如溫度變化。因溫度變化引起試樣產(chǎn)生的不確定性改變也會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。最后，檢測(cè)同一項(xiàng)指標(biāo)采用不同的理論和機(jī)器而得到的結(jié)果也有差異，因而對(duì)檢測(cè)結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)的判定產(chǎn)生了分歧。

1.2檢測(cè)指標(biāo)與施工指標(biāo)的不一致

在目前的道路建設(shè)過(guò)程中，施工階段所采用的指標(biāo)與檢測(cè)驗(yàn)收階段的指標(biāo)有所出入，對(duì)道路的建設(shè)造成了極大的負(fù)面影響。例如在我國(guó)的道路設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般用路面回彈模量來(lái)表示道路土基強(qiáng)度，但是在道路檢測(cè)技術(shù)中卻沒(méi)有對(duì)路面材料的承載比進(jìn)行明確的規(guī)定，這就暴露出我國(guó)對(duì)道路施工質(zhì)量控制不準(zhǔn)確、不完善的一面。同時(shí)，回彈模量將逐漸失去對(duì)道路施工的約束，影響到道路的設(shè)計(jì)和施工，進(jìn)而導(dǎo)致項(xiàng)目建設(shè)中出現(xiàn)問(wèn)題。

1.3我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不一致

道路土基回彈模量可以有效反應(yīng)土層的回彈模量，正是基于這個(gè)條件，可以利用道路土基回彈模量來(lái)表示瞬間負(fù)荷下道路路基的可恢復(fù)性。但就目前而言，我國(guó)道路設(shè)計(jì)過(guò)程中所需測(cè)量的回彈模量較為復(fù)雜，難度系數(shù)相當(dāng)大，尤其是對(duì)新土基測(cè)定承載板回彈模量的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，許多國(guó)家都應(yīng)用了基于CBR和路面材料的直接性設(shè)計(jì)方法。該方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的效果較為理想，并且因?yàn)樵诜€(wěn)定性方面CBR表現(xiàn)良好，所以可以直接用于基層、墊層和土基材料測(cè)定方面。

2道路檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)化及前沿技術(shù)

2.1積極應(yīng)用振動(dòng)壓路機(jī)，優(yōu)化道路路基壓實(shí)度檢測(cè)

現(xiàn)國(guó)內(nèi)外常用的道路檢測(cè)方法有如下幾種：環(huán)刀法、核子發(fā)射法、灌砂法、預(yù)埋加速度計(jì)法、靜載承壓實(shí)驗(yàn)法等。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，相比于其他方法環(huán)刀法和灌砂法的精度更高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，但其測(cè)量周期長(zhǎng)，所以這兩種測(cè)試方法己被劃分到為破壞性測(cè)量技術(shù)范圍內(nèi)。核子發(fā)射法是利用放射性元素的衰變射線進(jìn)行檢測(cè)的，由于該方法需要放射性元素參與，故其成本較高，沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。預(yù)埋加速度計(jì)法對(duì)加速度計(jì)的使用次數(shù)有要求，必須控制在一次以內(nèi)。靜載承壓實(shí)驗(yàn)法經(jīng)常因?yàn)橥翆宇w粒體積而受限，其檢測(cè)結(jié)果也由此受到較大的影響。上述這些監(jiān)測(cè)方法都被歸為靜態(tài)抽樣監(jiān)測(cè)法。這些方法由于人為選擇樣本、樣本數(shù)量受限，并且不能反映實(shí)際動(dòng)態(tài)效果，其得到的結(jié)果往往是失真的、不真實(shí)的。與以上各項(xiàng)技術(shù)相比，振動(dòng)壓路機(jī)的道路壓實(shí)度檢測(cè)更真實(shí)可靠。該設(shè)備根據(jù)傳感壓實(shí)輪的運(yùn)動(dòng)原理檢測(cè)壓實(shí)度，操作人員可以通過(guò)顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)隨地查看壓實(shí)度、運(yùn)行速度、振動(dòng)頻率。此外，通過(guò)該方法得到的數(shù)據(jù)還可以保存以各后續(xù)分析之用。因此，利用振動(dòng)壓路機(jī)檢測(cè)壓實(shí)度可以精確地、全方面地、動(dòng)態(tài)的掌握數(shù)據(jù)，避免了過(guò)壓、欠壓或漏檢問(wèn)題的出現(xiàn)，提高了工作效率的同時(shí)還提升了施工質(zhì)量。

2.2應(yīng)用模型檢測(cè)算法

就目前而言，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外道路的標(biāo)記和路邊標(biāo)記都己較為完整，所以可以建立起相應(yīng)的曲線模型來(lái)完成相應(yīng)的檢測(cè)目標(biāo)。相比于曲線模型，直線模型的建立更為簡(jiǎn)便，即在道路兩側(cè)皆為直線且長(zhǎng)度有限的情況下，可以用兩條基于消失點(diǎn)的射線作為道路的模型，再根據(jù)消失點(diǎn)的二維坐標(biāo)、道路方向角、道路寬度將其描述出來(lái)。曲線模型是相對(duì)直線模型而言的，其包括了回旋曲線和拋物線等類型的模型。由于直線模型的建立尚處于理想階段，在實(shí)際中并未得到廣泛應(yīng)用，故曲線模型的建立是不可或缺的。

3道路檢測(cè)在無(wú)人駕駛方面的應(yīng)用

無(wú)人駕駛技術(shù)是基于對(duì)道路數(shù)據(jù)的處理，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行路線規(guī)劃，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自主駕駛的一項(xiàng)技術(shù)，因而，道路檢測(cè)技術(shù)在此領(lǐng)域有重要地位。道路檢測(cè)主要是針對(duì)采集的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)化，轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的數(shù)字信息，所以如何創(chuàng)造一個(gè)算法使該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)是該領(lǐng)域的重點(diǎn)。此外，道路分為結(jié)構(gòu)化道路和非結(jié)構(gòu)化道路兩種，第一種道路的檢測(cè)算法較為簡(jiǎn)單，可以利用清晰的車(chē)道線進(jìn)行檢測(cè)；而第二種道路沒(méi)有明顯的道路與非道路的劃分，所以該方面算法是一個(gè)重大難題。

就目前而言，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)創(chuàng)造了很多種算法將其實(shí)現(xiàn)，如美國(guó)卡內(nèi)基梅?。–MU）大學(xué)的RALPH系統(tǒng)、意大利帕爾馬大學(xué)（UDP）的GOLD系統(tǒng)、德國(guó)聯(lián)邦國(guó)防大學(xué)（UBM）的無(wú)人駕駛車(chē)輛上的結(jié)構(gòu)化道路檢測(cè)系統(tǒng)等。

4總結(jié)

道路橋梁是交通運(yùn)輸?shù)拿}，是各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，因而對(duì)其施工質(zhì)量要有嚴(yán)格且高標(biāo)準(zhǔn)的要求，進(jìn)而對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)的道路檢測(cè)技術(shù)是必不可少的。目前，我國(guó)的道路檢測(cè)方法正朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)道路是否合格。但應(yīng)注意的是，我國(guó)仍有些標(biāo)準(zhǔn)存在不足，采用的方法有些老舊，設(shè)備不夠先進(jìn)，與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著較大差距。所以，在該方面而言有必要進(jìn)一步研究、提高道路檢測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)國(guó)際交流并引進(jìn)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，全面提高我國(guó)道路檢測(cè)水平，為建設(shè)更好的道路工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。