公路路面不平度测量技术分析综述
公路工程平整度试验检测技术分析
车辆工程技术133工程技术1 公路沥青路面平整度检测技术方法近年来，我国不断增长的交通量和逐渐增大的车辆荷载，让人们对公路的使用性能提出了更高的要求，路面平整度作为衡量路面使用性能的重要指标，对汽车通行的平稳性和舒适性产生直接的影响。
想要使沥青路面平整度得到有效保证，必须做好平整度检测工作，具体如下。
（1）3m直尺法。
3m直尺测定法有单尺测定最大间隙及等距离（1.5m）连续测定两种。
两种方法测定的路面平整度有较好的相关关系。
前者常用于施工质量控制与检查验收，单尺测定时要计算出测定段的合格率；等距离连续测试也可用于施工质量检查验收，要算出标准差，用标准差来表示平整程度。
但该方法比较落后，测量效率低下，操作者需要低头弯腰，现已用得较少。
（2）连续式平整度仪法。
连续式平整度仪测量时由人或车拉动该仪器前进，由于路面不平引起测量小轮上下摆动，并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动。
这样就可以根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度。
采用该类测定仪灵活性较大，既可人拖，也可车拉，但检测效率较低（检测速度不大于12km/h）。
该方法适用于测定路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量，但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。
连续式平整度仪的标准长度为3m，其质量应符合仪器标准的要求。
中间为一个3m 长的机架，机架可缩短或折叠，前后各有4个行走轮，前后两组轮的轴间距离为3m。
机架中间有一个能起落的测定轮。
机架上装有蓄电源及可拆卸的检测箱，检测箱可采用显示、记录、打印或绘等方式输出检测结果。
（3）激光断面仪法。
激光断面仪在公路工程检测中，不仅可以检测路面平整度，还可以检测路面车辙和构造深度等。
激光断面仪是一种新型检测技术，主要构成包括激光传感器、加速度传感器、数据采集仪器等，能够在很短时间内完成路面平整度检测。
其本质是采用了激光测距原理，一标准刚性梁上安装多个（两个以上）激光位移传感器，刚性梁可安装在车尾部。
高速公路路面平整度检测及其技术措施
高速公路路面平整度检测及其技术措施摘要：路面平整度是反应路面质量的其中一个重要指标，同时路面平整度质量直接反映公路运行使用阶段行车安全等方面，本文通过结合路面平整度检测实践，提出路面平整度检测方法，同时结合实践，提出如何有效地提高高速公路路面平整度，为同类工程提供参考。
关键词：高速公路；路面平整度；激光检测；平整度控制Abstract: the road surface roughness is the quality of the road surface reaction one of the important indexes, and pavement roughness quality directly reflects highway runs using phase driving safety and so on, this article by combining road surface flatness detection practice, it puts forward the road surface flatness detection methods, at the same time, combined with the practice, puts forward how to effectively improve the highway pavement roughness, and provide a reference for similar projects.Keywords: highways; and Pavement roughness; Laser detection; Flatness control引言对高速公路路面平整度检测是指以规定的标准量规，间断地或连续量测路表面的凹凸情况，通过检测数据来反映路面的不平整度情况。
目前对高速公路路面的平整度检测主要有以下几种测试方法：（1）3m直尺测定法（3m ruler testing）；（2）连续式平整度仪测定法（continuous evenness apparatus testing）；（3）车载式颠簸累积仪测定法（car jolt cumulate apparatus testing）；（4）激光路面平整度测定仪测定法（laser pavement evenness apparatus testing）；（5）平整度指标间相互关系（relation of evenness index）。
路面不平度的数值模拟与测量
路面不平度的数值模拟与测量路面不平度的数值模拟与测量引言：路面不平度是指道路表面的高低起伏或凹凸不平的程度，是衡量道路平整度和舒适性的重要指标。
路面不平度对于车辆行驶安全和驾驶员的舒适感受都有较大影响。
因此，精确的路面不平度模拟与测量方法对于道路设计、养护以及交通安全具有重要意义。
一、数值模拟数值模拟是一种利用计算机科学与技术手段对真实现象进行仿真与模拟的方法。
在路面不平度的数值模拟中，研究者一般将路面分割为小网格，并基于路面几何、弹性力学等理论，通过计算机程序模拟车辆行驶中与路面不平度的相互作用过程。
1.1 路面几何模型在路面不平度模拟中，首先要建立路面几何模型。
常用的模型有横向几何模型和纵向几何模型。
横向几何模型是指路面在横向方向上的曲率变化规律，包括平面曲率和横向坡度等信息。
纵向几何模型是指路面在纵向方向上的高低起伏规律，通常用高程和纵向坡度描述。
1.2 路面材料模型路面不平度的模拟需要考虑路面材料的物理特性，包括弹性模量、泊松比、厚度等。
通过分析路面材料的应力、应变关系，可以计算得到车辆在不同材料上行驶时的反应。
1.3 车辆模型在路面不平度模拟中，车辆模型是一个重要的因素。
车辆模型通常包括车身、轮胎、悬挂系统等。
不同车型对路面不平度的响应不同，因此需要根据实际情况选择合适的车辆模型进行模拟。
二、测量方法测量路面不平度的方法有多种，包括直接测量方法和间接测量方法。
直接测量方法是指直接对路面进行测量，如高程测量、采样测量等。
2.1 高程测量高程测量是指通过使用高程仪、激光测距仪等设备直接获取路面高程信息的方法。
高程测量可以快速获取路面的高低起伏，但缺点是测量范围有限，准确度较低。
2.2 采样测量采样测量是指通过在路面上采集样本，然后利用实验室设备对路面样本进行分析与测试的方法。
常用的采样方法有岩心采样和拓样等。
采样测量可以获得路面材料的物理力学性质，从而更好地了解路面不平度的形成原因。
2.3 间接测量方法间接测量方法是指通过车辆或传感器等设备间接测量路面不平度信息的方法。
关于路面不平度测量研究
关于路面不平度测量研究摘要：随着传感器技术、计算机技术和信号处理技术的飞速发展，人们对路面不平度的采集、测量和各种试验方法也在不断的更新和改进。
近年来，这一领域已经涌现出了多种测量和试验分析的新方法。
本文分析了传统路面不平度的测试方法，为行内探讨提供参考或借鉴。
关键词：路面不平度；测量；仪器引言：路面不平度是指道路表面相对于理想参考平面的偏离。
近年来，随着对公路服务质量要求的不断提高及路面管理系统的不断发展，随着传感器技术、计算机技术和信号处理技术的飞速发展，人们对路面不平度的采集、测量和试验的方法也在不断的更新和改进，这一领域陆续出现了多种测量和试验分析的新方法。
一、国内路面不平度测量历史与现状国内于20 世纪60 年代开始路面不平度的测量与研究。
1965 年，长春汽车研究所用标杆法测量了江苏、安徽等省的若干公路的路面不平度，并进行了谱估计。
70 年代以来，一汽和吉林大学合作，在路面测量和统计分析方面作了较深入的工作，并完成了海南试验场可靠性跑道的设计与构筑。
目前，较为完善的中国道路路谱数据相对匮乏，但其在汽车研发阶段的作用日益受到各大汽车公司的关注。
早在1988 年，为了使富康轿车能够适应中国的道路条件和使用条件，中法双方专家就共同组织了在中国不同地区的行驶试验，包括多种地形、多种路况，记录了大量试验数据通过对试验过程记录数据的分析，中法专家对将要引进的产品提出了30 项改进意见，以适应中国的道路条件和使用条件。
1996 年，美国通用公司派专家测量了中国的部分路谱，根据路谱统计结果对上海通用公司生产的轿车的悬挂系统做了改进。
近些年，一些企业、大学进行了越来越多的道路谱数据测量工作。
从2008 年8 月起，国家“863”计划资助的项目开始在全国大范围内进行道路谱数据采集，旨在结合实际道路特点，测量道路谱信息、地理信息以及视频信息，建立道路谱数据库，实现室内道路模拟等。
数据采集及应用流程如图1 所示。
路面不平度研究综述
2、不平度建模方法
目前常用的不平度建模方法包括神经网络、支持向量机、回归分析等。这些 方法在不同程度和角度上对不平度进行了建模和预测，取得了一定的成果。例如， 神经网络方法能够模拟人脑对于路面不平度的识别过程，支持向量机则能够有效 地处理小样本数据等。
3、不平度预测精度评估
为了评价建模方法的优劣，需要对不平度预测精度进行评估。精度评估的指 标包括平均绝对误差、均方根误差等。在实际应用中，应根据具体需求选择合适 的评估指标，并对建模方法进行优化以提高预测精度。
结论
本次演示对路面功率谱密度换算及不平度建模理论进行了研究。首先，分析 了路面材料参数、厚度以及维护情况对路面功率谱密度的影响；其次，介绍了不 平度的定义及其影响因素，并探讨了不平度建模的常用方法；最后，针对不同建 模方法进行了精度评估并提出改进意见。
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（3）耐久性：路面不平度可能导致车辆颠簸、磨损等问题，缩短车辆的使 用寿命，增加维修费用。
3、路面不平度的测量方法和技 术
为了准确评估路面不平度，需要采用合适的测量方法和技术。目前常用的路 面不平度测量方法包括：
（1）水准测量法：通过水准仪测量路面标高差，从而计算路面不平度。该 方法精度较高，但效率较低。
2、路面不平度的影响和危害
路面不平度对于车辆的行驶性能、安全性和舒适性具有重要影响。主要表现 在以下几个方面：
（1）安全性：路面不平度可能导致车辆颠簸、失控等问题，影响驾驶员的 视线和操控稳定性，增加交通事故的风险。
（2）舒适性：路面不平度可能导致车辆振动、噪音等问题，影响乘客的舒 适度，降低道路的使用体验。
路面厚度是影响路面功率谱密度的另一个重要因素。随着路面厚度的增加， 路面对车辆的冲击和振动能量的吸收能力也会增强，从而使路面功率谱密度减小。 因此，在路面设计和维护中，需要考虑路面厚度对功率谱密度的影响。
路面不平度研究综述
到控制或预报的目的 。在时间序列分析中 ,有两类简
单而 又 常 用 的 模 型 : AR (自 回 归 ) 模 型 和 ARMA
模型 [ 3, 21 ] 。
若离散的随机过程 { x ( n) }服从线性差分方程 :
p
∑ x ( n) + ai x ( n - i) = i =1
q
∑ e ( n) + bj e ( n - j)
第 28卷第 9期
振 动 与 冲 击 JOURNAL OF V IBRATION AND SHOCK
Vol. 28 No. 9 2009
路面不平度研究综述
段虎明 , 石 峰 , 谢 飞 , 张开斌
(中国汽车工程研究院 ,重庆 400039)
摘 要 : 回顾了近年来汽车理论研究和道路谱分析领域中路面不平度的理论研究和发展现状 。根据研究方向不
尼系数作用而嵌入运动方程的激励项中 。结果表明该
第 9期 段虎明等 : 路面不平度研究综述
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方法特别适合用于国标道路谱时域模型的生成 。而且
线性滤波法具有计算量小 、速度快的优点 , 但算法繁
琐 、模拟精度差 。
此外 , C. Trico t [ 18 ]将路面不平度数的随机波动
的评价指标 ,包涵客观评价指标 (道路表面对于理想平 面的偏离 )和主观评价指标 (用乘车人的主观感觉 )来 评价 。
沿着车辆的行驶方向 ,也就是路面纵剖面的路面 不平度 ,路面不平度根据波长可分为 : 长波 、短波和粗 糙纹理三种类型 。其中长波引起车辆的低频振动 ,短 波引起车辆的高频振动 ,而粗糙纹理则引起轮胎的行 驶噪声 。在道路的横断面上 ,不平度则表现为车辙和 横断面的不平 ,它引起车辆的侧倾 。国际耐久性协会 ( PLARC)给出的路面构造分类 [ 1 ]如图 1 所示 ,不但给 出了四种类型的波长和频率 ,而且给出了车辆在路面 上运行时车和路之间的相互作用和各种物理现象 。在 表示现象的框中 ,空白区域表示有利因素 ,是我们所希 望的 ;方框区域表示不利因素 ,是我们不希望的 。在一 般情 况下 , 认为路面 不平度 的数值 范围为 : 波 长 : λ = 0. 1m - 100 m ,幅值 : A = 1 mm - 200 mm。
公路路面技术状况参数检测方法综述
公路路面技术状况参数检测方法综述1. 引言1.1 背景介绍公路路面是指车辆行驶的道路表面，其状况直接影响着行车的舒适性和安全性。
随着城市化进程的加快和交通运输需求的不断增加，公路路面的建设和维护变得日益重要。
公路路面的技术状况参数检测是评估路面质量和及时发现路面问题的重要手段，对保障道路交通安全、延长路面使用寿命具有重要意义。
当前，公路路面技术状况参数检测方法主要包括传统检测方法和现代检测方法两大类。
传统检测方法主要依靠人工巡检和机械设备检测，其效率低下、成本高昂且存在主观因素影响的问题；而现代检测方法则借助先进的技术手段，如激光雷达、摄像头等，具有检测速度快、精度高等优势。
在未来，公路路面技术状况参数检测将朝着智能化、自动化的方向发展。
随着交通运输需求的不断增加，公路路面的质量问题将愈加凸显。
如何有效解决公路路面技术状况参数检测过程中存在的问题和挑战，提高检测效率和准确度，将成为当前研究的重要方向。
1.2 研究意义公路路面技术状况参数检测方法的研究意义非常重大。
公路是交通运输的重要组成部分，路面的状况直接影响着交通运输的安全性和效率。
通过对公路路面技术状况参数进行检测，可以及时发现路面存在的问题并进行维护和修复，保障道路的通畅和安全。
随着交通工具的不断发展和智能化程度的提高，对公路路面技术状况参数的检测要求也日益提高。
必须不断探索新的检测方法和技术，以适应交通行业的发展需求。
公路路面技术状况参数检测方法的研究还可以为公路建设和维护提供科学依据，降低成本，提高效率，推动公路建设技术的进步。
公路路面技术状况参数检测方法的研究具有重要的实践意义和发展前景。
1.3 研究目的研究目的是为了系统总结公路路面技术状况参数检测方法的现状和发展趋势，为公路管理部门和相关研究人员提供参考，促进公路路面技术状况检测的科学化、规范化和精准化，提高公路路面的安全性、舒适性和耐久性，推动交通基础设施建设和运营管理水平的提升。
路面不平度测量技术研究综述
路面不平度测量技术研究综述路面不平度检测技术是衡量公路质量的重要指标，其对确保路面安全性、交通管理效率、舒适性能和耐久性能等方面都有着重要意义。
长期以来，国内外都对路面不平度测量技术进行了大量研究，为路面不平度技术的检测提供了参考。
本文将对国内外路面不平度检测技术的研究成果进行综述。
首先，让我们来看看国内路面不平度测量技术的研究。
近年来，中国理工大学对路面不平度检测技术进行的实验研究表明：利用交通诱导系统（ITS）和GPS，可以将驾驶者位置精确测量，并计算路面不平度。
此外，毛泽东理工大学在2005年发表了一篇论文，研究了一种基于摄像头监控系统的路面不平度检测技术。
通过对摄像头位置的深入研究，研究者发现，该技术可以获得较高检测精度。
另外，中国科学技术大学还利用多媒体技术和信息科学技术，研发出一种基于多视角的路面不平度检测技术。
此外，国外也对路面不平度测量技术进行了大量的研究。
美国加州大学伯克利分校研发了一种基于多恩惯性系统（IMU）的路面不平度检测技术。
该技术可以通过测量IMU和GPS之间的信息来检测路面不平度。
此外，英国布里斯托大学也研发了一种基于激光扫描技术的路面不平度检测技术，该技术可以检测较短的路段，从而获得更准确的结果。
路面不平度检测技术的发展，使得路面不平度的测量更加准确可靠。
国内外的研究表明，路面不平度测量技术的近期发展取得了重大进展，但仍有待改进。
包括摄像头技术、多视角技术、多恩惯性系统（IMU）技术和激光扫描技术在内的多种技术均可用于路面不平度测量。
未来，结合多种技术，可以更准确、更可靠地检测路面不平度。
综上所述，研究表明，路面不平度测量技术是公路质量管理的重要指标，近年来国内外均有重大进展。
但仍有待改进，未来将会更加发展。
研究者将持续研究更加准确、更可靠的路面不平度测量技术，以保证公路安全性、交通管理效率、舒适性能和耐久性能。
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公路工程学课程文献综述学生：朱明辉专业方向：工程项目管理年级：2011级学号：11101060140任课教师：王首绪2011 年 12月公路路面不平度测量技术分析综述（朱明辉）（2011级管科学号：11101060140）摘要: 公路路面不平度在汽车平顺性研究中有着重要的作用,也关系到车辆的运营时间和费用。
该文综述了公路路面不平度测量技术在国内外的发展情况,在此基础上,分析了公路路面不平度数据测量的多种方法,指出了关于数据测量现存的问题并给予分析解决。
最后讨论了公路路面不平度数据在车辆工程领域的应用及公路路面不平度数据测量技术的发展方向。
关键词: 公路路面不平度测量技术激光测量仪研究综述车轮与地面接触的公路路面不平度(车辆学科称不平度,道路学科称平整度)不仅是衡量公路路面质量的指标,而且是影响运输经济性与汽车产品成本的一个重要因素。
公路路面不平度的增大会导致乘坐的舒适性与车速降低,还直接影响到车辆运营时间及费用,因此公路路面不平度的研究受到了国内外学者的广泛关注。
另外,路谱研究已拓展到任何涉及公路路面激励的场合,它对道路的分级及汽车平顺性试验研究都有较大的指导作用,其重要性和必要性对汽车工业的发展日益明显。
同时,公路路面平整度差,车辙严重,造成道路使用年限缩短,使投资巨大的公路不能发挥其经济效益,造成了大量的人力物力浪费。
所以,无论从车辆学科还是道路学科显得日益迫切。
但是,公路路面不平度的研究相对于空气动力学和流体力学的研究有着一定的困难,因为公路路面不像空气和水对飞机和船舶那样均匀和连续,而是一个随机的过程,所以它不但是一个数学问题,更是一个工程化应用问题。
同时,一些关键的技术和方法也制约了公路路面不平度的研究,如快速傅立叶变换(FFT)直到1965年才由Cooley Tukey完成,有关谱窗、泄漏、误差等问题,国内在20世纪70年代还在探讨中。
1 公路路面不平度的表达方法大量的测量分析结果表明,公路路面不平度具有随机、平稳和各态历经的特性,可用平稳随机过程理论来分析描述。
由于各国对公路路面不平度的理解不同,各个国家及行业所采用的标准也不尽相同。
国内车辆工程领域通常以道路垂直纵断面与道路表面的交线作为公路路面不平度的样本, 通过样本的数学特征方差和功率谱密度函数(PSD)来描述道路的公路路面状况。
功率谱密度函数能够表示公路路面不平度能量在空间频域的分布,它刻画了公路路面不平度即公路路面波的结构.2 国内外公路路面不平度数据测量现状2.1 国外公路路面不平度测量现状国外最具代表性的公路路面不平度测量项目是公路路面长期使用性能(LTPP)。
作为一项持续20年的公路研究项目,LTPP始于1987年的美国战略公路研究计划(SHRP),在SHRP结束后由美国联邦公路局(FHWA)负责继续进行。
LTPP的主要工作包括以下几个方面:对美国和加拿大正在服务的道路进行长期观测,从而测量和储存其公路路面性能数据;分析数据,描述公路路面使用性能,并解释不同公路路面性能出现的原因;将研究成果应用于公路路面的设计、维修、养护和管理。
LTPP包括两大套试验:一般公路路面研究(GPS)和特殊公路路面研究(SPS),GPS有792个试验段,均为普通类型的公路路面;SPS有1250个试验段,均为考虑特定的工程因素而修建的,按特定的研究内容分为9种型。
按照LTPP计划,试验段测量的数据要能完全描述公路路面性能和其他一些相关信息,如公路路面结构材料、气候、交通量等。
测量的数据包括:基本结构数据、试验数据、养护和重建数据、交通量数据、弯沉和破坏数据、摩擦系数数据、气候数据和荷载数据。
将测得的数据进行处理, 得到一些不平度指数,比如IRI,RMSVA和Slope Variance等。
截至2005年,LTPP数据库中已经存有1000多条记录,数据测量工作仍将继续下去。
除去数据采集,LTPP还要得出一系列成果供国家运输部门和其他机构使用,这些成果可以是指南、使用软件、设备等。
如:Datepave、LTPPBind、刚性公路路面设计软件、公路路面养护和维修手册及公路路面纵断面仿真程序等。
2007年,LTPP在北美进行了24个特殊公路路面的数据测量工作。
2.2 国内公路路面不平度测量历史与现状国内于20世纪60年代开始公路路面不平度的测量与研究。
1965年,长春汽车研究所用标杆法测量了江苏、安徽等省的若干公路的公路路面不平度,并进行了谱估计。
70年代以来,一汽和吉林大学合作,在公路路面测量和统计分析方面作了较深入的工作,并完成了海南试验场可靠性跑道的设计与构筑。
目前,较为完善的中国道路路谱数据相对匮乏,但其在汽车研发阶段的作用日益受到各大汽车公司的关注。
早在1988年,为了使富康轿车能够适应中国的道路条件和使用条件, 中法双方专家就共同组织了在中国不同地区的行驶试验,包括多种地形、多种路况,记录了大量试验数据。
通过对试验过程记录数据的分析,法专家对将要引进的产品提出了30项改进意见,以适应中国的道路条件和使用条件。
1996年,美国通用公司派专家测量了中国的部分路谱, 根据路谱统计结果对上海通用公司产的轿车的悬挂系统做了改进。
近些年,一些企业、大学进行了越来越多的道路谱数据测量工作。
从2008年8月起,国家“863”计划资助的项目开始在全国大范围内进行道路谱数据采集,旨在结合实际道路特点, 测量道路谱信息、地理信息以及视频信息,建立道路谱数据库,实现室内道路模拟等。
3 公路路面不平度数据测量3.1 数据测量方法道路谱数据测量有很多种分类方法,本文根据基准的不同而将测量方法分为6类。
综合以上测量方法可知,在进行道路谱数据测量时,应当选择国内外技术成熟,满足精度高、重复性好、分辨率高等一系列基本技术指标的公路路面不平度测量仪器进行测量。
3.2 公路路面不平度测量仪器的两个重要参数(1)公路路面测量的波长范围和采样间隔:公路路面测量的波长范围直接关系到对公路路面描述的准确程度,也影响到测量数据在车辆耐久性分析、模态、平顺性、操作稳定性等试验中的应用。
公路路面测量的波长范围可以由使用条件给出,从汽车响应的频带范围可以算出相应的公路路面激励的波长范围,这个波长范围就是需要测量的波长范围。
在文献[10]中规定一台断面仪测量公路路面不平度的一般要求是:可以测量的空间波长范围为0.15~ 67m。
在实际测量中,测量长波需要仪器的性能和测量的样本长度来保障,而短波则主要取决于测量时采样间隔长度。
另外,采样间隔的确定要满足采样定理,以防止频率混淆而不能再现公路路面真实波形;同时采样间隔过小会导致数据分析的工作量增加。
(2)公路路面不平度仪器的幅频特性:仪器的频率特性包括幅频特性和相频特性,而车辆工程领域对于公路路面分析只看重测量仪器的幅频特性,仅仅从仪器的性能来说,希望公路路面测量仪器的幅值特性为1,但是这往往导致仪器的成本增高。
3.3 测量仪器随着电子、计算机、传感器以及通讯等技术的发展,激光测量仪是目前在路谱测量中比较先进的测量仪器,具有测量速度快和测量精度高的特点,在国内外已经得到普遍的应用。
3.3.1 LTPP使用的测量仪器美国LTPP项目从开始,一共使用了3种惯性测量仪进行公路路面数据的测量工作: wEngineers DNC 690白炽光测量仪w Engineers T-6600红外线测量;ICC激光测量仪。
第一台测量仪wEngineers DNC 690安装在一个底盘为Ford E 350的改装车上,然后在1996年被w Engineers T-6600红外线测量仪所代替。
w Engineers T-6600的使用时间为1996年到2002年。
2002年6月, FHWA用ICC激光测量仪替代了w Engineers T-6600测量仪,并于2002年8月开始数据测量工作。
4 目前测量技术存在的问题及处理方法由惯性测量仪所得到的公路路面高程数据一般用来计算不平度指数及功率谱密度,在LTPP项目中,测量上述3种道路谱测量仪结构类似,都采用惯性基数据通过联邦公路局提供ProQual软件(该软件使用世界银行所推荐的IRI算法)来计算不平度指数。
目前,尽管测量设备和数据处理技术较之前有了很大的改进,可在实际的测量中仍出现一些问题,这些问题主要体现在以下几个方面。
(1)采样间隔问题目前的大多数公路路面不平度测量方法都是对公路路面进行采样,采样点之间的间隔决定了一段公路路面上的采样点数,对测量结果有很大影响,同时也关系到对采样数据的处理。
采用激光三角法以及面阵CCD的方法对公路路面进行扫描,并模拟出公路路面的三维轮廓,再计算公路路面参数,可以达到对公路路面连续测量的目的。
(2)功能问题目前世界上的平整度测量仪大多只能测量不平度;或是把多个测量系统集成到一起,以同时测量其他公路路面信息如车辙、弯沉量、公路路面厚度等。
但是各系统之间的信息不共享,存在资源浪费、效率低下的问题。
发展方向是设计真正的多功能测量系统,实现各系统之间信息最大限度的融合。
(3)颠簸问题车辆颠簸是平整度测量误差的主要来源之一。
目前大多采用加速度传感器来补偿车辆的垂直颠簸,倾角传感器补偿车辆的倾斜。
这种方法使测量误差源增加很多。
因此,通过直接测量公路路面高程差而非高程本身,则有可能减少传感器的数目,进而提高不平度数据的测量精度。
(4)海拔问题当公路路面中出现大的起伏和上下坡的情况,测量系统已不能得到道路的大波长数据。
这对汽车耐久性及操纵稳定性研究有着很大的影响。
因此,数据测量系统中需要增加达到毫米级的测量海拔高度的高精度GPS 测量仪,以减少这种误差。
(5)数据处理目前的不平度的处理方法大都只是对测量数据进行简单的运算以获得要求的功率谱密度,并没有进行充分的预处理所得结果受测量过程的影响比较大。
因此,在处理数据时可对数据进行预处理, 如去均值、去趋势项、数字滤波等,这样可在一定程度上减小因数据处理不当而带来的影响。
5 展望本文对公路路面不平度数据测量方法进行了对比分析,介绍了目前常用的数据测量仪,总结了测量过程中出现的问题并给予解决处理方法。
通过以上叙述可知公路路面不平度测量技术的总体趋势是:由人工操作向自动化方向发展;由低速低精度向快速高精度方向发展;由功能单一向多功能智能化方向发展,同时完善数标综合测量仪器是相当紧迫和必需的。
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