交通標線靜態(tài)檢測與動態(tài)檢測試驗對比分析

高勇,劉陽,王冬,王治明,邱杰

摘 要：本文通過試驗充分對比了交通標線逆反射的靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩種檢測方法，分析了檢測車加/減速引起的觀測距離變化以及觀測距離變化和標線不均勻度對測量結(jié)果的影響，并建議使用數(shù)值均勻的預(yù)成形標線在勻速區(qū)測試來消除不利影響。

關(guān)鍵詞：標線;動態(tài)檢測;靜態(tài)檢測;車載式標線逆反射測量儀;便攜式逆反射測量儀

0 引言

改革開放以來，隨著人民生活水平的提高，全國的公路建設(shè)和公路運輸事業(yè)取得了長足的發(fā)展，道路通車里程、機動車和駕駛?cè)藬?shù)量、道路交通運量等持續(xù)大幅度增長，初步形成了以高速公路、國道、省道為骨架的公路運輸網(wǎng)。截止2019年底，全國公路總里程達到519.81萬公里，公路養(yǎng)護里程達到514.4萬公里，占公路總里程的99%。交通標線作為公路重要的附屬設(shè)施，承擔著保障司乘人員安全，指引行駛方向的重要責任，交通標線的技術(shù)狀況決定了公路服務(wù)使用者的能力，更重要的是直接影響著公路使用者的出行安全。

交通標線的關(guān)鍵技術(shù)性能是表征夜間可視性的逆反射亮度系數(shù)，目前國內(nèi)對于標線逆反射的檢測手段主要有兩類：靜態(tài)檢測使用便攜式逆反射測量儀和動態(tài)檢測使用車載式標線逆反射測量儀。便攜式測量設(shè)備在國內(nèi)已普遍使用，主要應(yīng)用在交工驗收中，而國內(nèi)交通標線絕大多數(shù)處于運營養(yǎng)護期，標線的養(yǎng)護規(guī)模非常龐大，這就需要更加高效、安全的檢測手段，因此，許多公路業(yè)主和檢測單位逐步嘗試使用動態(tài)快速的車載式標線逆反射測量儀。

目前，國內(nèi)市面上的車載式標線逆反射測量儀主要以歐美和國內(nèi)自主生產(chǎn)為主，雖然其應(yīng)用數(shù)量上遠遠不如便攜式逆反射測量儀，但已在實際應(yīng)用中起到了非常大的作用，特別是在“十三五”公路國檢中，國內(nèi)許多省份把車載動態(tài)檢測作為全省標線技術(shù)狀況調(diào)查的重要手段。

本文通過試驗充分對比了兩種標線檢測方法，進一步說明動態(tài)檢測的準確性和可靠性，同時文中試驗方法也為車載式設(shè)備的試驗驗證和標線的現(xiàn)場檢測對比提供參考。

1 試驗設(shè)計

1.1 路上標線試驗對比

在公路上選擇試驗路段，試驗路段內(nèi)標線清晰、無污染、遮蓋、破損，封閉試驗道路，然后進行試驗，試驗方法如下：

（1）靜態(tài)檢測。使用便攜式標線逆反射測量儀對試驗路段內(nèi)每條標線隨機選取5個點進行測量，記錄數(shù)據(jù)后取平均值，記為該條標線的逆反射亮度系數(shù);

（2）動態(tài)檢測。使用車載式標線逆反射測量儀分別以30 km/h、50 km/h和80 km/h三種速度對試驗路段內(nèi)標線進行測試，每種速度反復(fù)測試5次后取平均值;

（3）試驗數(shù)據(jù)計算。分別計算測量示值誤差和測量重復(fù)性。

1.2 預(yù)成形標線試驗對比

由于公路上已有標線不均勻度較大，有可能導致每次動態(tài)檢測測試區(qū)域不同而引起數(shù)值波動較大，所以本文同時選用了逆反射數(shù)值均勻的預(yù)成形標線進行試驗。預(yù)成形標線裁剪成與普通公路上標線一致的形狀尺寸，然后粘貼在路面上，粘貼后需外力碾壓（一般使用汽車反復(fù)碾壓）來確保標線粘貼牢固、無翹曲，然后開始試驗。

1.3 試驗數(shù)據(jù)的計算

（1）測量示值誤差：

式中：R ——示值誤差;

R靜——靜態(tài)檢測逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1;

R動——動態(tài)檢測逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

（2）測量重復(fù)性：

測量重復(fù)性用變異系數(shù)表示，公式如下：

式中：——重復(fù)性變異系數(shù);

S ——樣本標準偏差，單位：mcd·m-2·lx-1;

——5次測量逆反射亮度系數(shù)平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 試驗儀器

（1）車載式標線逆反射測量儀，Retro M1型，四川京煒數(shù)字科技有限公司;

（2）便攜式逆反射測量儀，Mini型，巴西Easylux。

2.2 路上標線試驗結(jié)果分析

選取了成都某條公路作為試驗路段，使用便攜式逆反射測量儀和車載式標線逆反射測量儀對路段內(nèi)38條標線進行測試，測試結(jié)果如表1所示。

根據(jù)表1中測試數(shù)據(jù)繪制路上標線的逆反射亮度系數(shù)趨勢圖（如圖3所示），從圖3中可以看到，車載式設(shè)備的動態(tài)測試值與便攜式設(shè)備的靜態(tài)測試值基本相符，但從圖中也可以看到，在車載測試的起始階段和結(jié)束階段，動態(tài)測試值與靜態(tài)測試值的偏差略大，且呈現(xiàn)動態(tài)測試值在起始階段略小和在結(jié)束階段略大的趨勢，這種趨勢在高速（80 km/h）下則更為明顯。這種現(xiàn)象是因為檢測車在達到指定速度前需要進行加速，加速時車體和測量設(shè)備有后仰趨勢，以致車載設(shè)備的觀測距離變遠，測試光線變?nèi)酰箿y量值變小;同理，在結(jié)束檢測前一段距離，檢測車需要減速，減速時車體和測量設(shè)備有前傾趨勢，以致車載設(shè)備的觀測距離變近，測試光線變強，使測量值變大。

根據(jù)表1中測試數(shù)據(jù)計算測量示值誤差并繪制趨勢圖（如圖4所示），從圖4中可以看到，在檢測車的加速區(qū)和減速區(qū)，測量示值誤差較大，而且速度越高引起的偏差就更大，而在勻速區(qū)，三種速度下的測量示值誤差基本都在5%以下。

根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算車載式標線逆反射測量儀的測量重復(fù)性并繪制趨勢圖（如圖5所示），從圖5中可以看到，設(shè)備的測量重復(fù)性基本在5%以下，只有個別數(shù)據(jù)超出5%，超出數(shù)據(jù)處于測試時的加/減速階段，這個階段由于是人工進行操作，加/減速的力道每次并非一致，會使觀測距離和測試光線的變化并非一致，以致測量重復(fù)性偏差稍大。

2.3 預(yù)成形標線試驗結(jié)果分析

根據(jù)路上標線的試驗經(jīng)驗，為了盡量排除人為和加/減速對測試的影響，試驗設(shè)計在檢測車行駛的勻速區(qū)域鋪設(shè)預(yù)成形標線，試驗中選用了3種不同數(shù)值且分布均勻的預(yù)成形標線。

使用便攜式逆反射測量儀和車載式標線逆反射測量儀分別測試預(yù)成形標線，測試結(jié)果如表2所示。

根據(jù)表2中試驗數(shù)據(jù)繪制趨勢圖（如圖7所示），從圖7中可以看到，車載式設(shè)備不同速度下的動態(tài)測試數(shù)據(jù)和便攜式設(shè)備靜態(tài)下的測試數(shù)據(jù)基本相符。根據(jù)測試數(shù)據(jù)計算車載式設(shè)備的動態(tài)測量示值誤差和測量重復(fù)性（如表3所示），從表3中計算結(jié)果可以看到，測量示值誤差和測量重復(fù)性都在5%以下，說明車載式標線逆反射測量儀在檢測車勻速行駛時測量數(shù)值均勻的標線時，測試準確性和可靠性都很高。

3 結(jié)論

通過交通標線的靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測試驗對比，得到以下結(jié)論：

（1）車載式標線逆反射測量儀在公路上動態(tài)檢測標線時，在檢測車加/減速時，數(shù)據(jù)會偏差較大，檢測車應(yīng)盡可能勻速行駛檢測;

（2）車載式標線逆反射測量儀的準確性和可靠性試驗驗證應(yīng)選用數(shù)值均勻的標線，且待測標線應(yīng)位于測試路段的檢測車勻速行駛區(qū);

（3）從文中還可以看到，試驗中檢測車的加/減速會引起觀測距離變化，其實在實際現(xiàn)場檢測中還會有其它因素（如：燃油消耗、風壓變化、輪胎壓力變化和道路顛簸等）同樣引起觀測距離變化，車載式標線動態(tài)檢測設(shè)備應(yīng)考慮引入補償系統(tǒng)對測量數(shù)據(jù)進行修正。

參考文獻：

[1]GB/T 26377-2010，逆反射測量儀[S].北京：中國標準出版社，2010.

[2]JJG（交通）075-2010，車載式路面激光平整度儀[S].北京：人民交通出版社，2010.

[3]BS EN 1436：2018，Road marking materials-Road marking performance for road users and test methods[S].London：BSI Standards Limited，2018.