道路综合检测车在公路检测中的推广和应用
2021-06-28霍威
霍威
(安徽省建设工程测试研究院有限责任公司,安徽合肥230000)
1 道路综合检测车概述
道路综合检测车主要用于公路路面实际情况、病害损伤等的检测工作,为公路管理提供相关的检测依据。道路综合检测车的检测系统主要由定位、定标及定向系统、路面裂缝检验装置、公路路况录像系统、路面车辙检测系统、全球定位系统、构造深度检测系统、道路横断面和纵断面检测系统等部分组成。其中,定位、定标及定向系统能够确保检测车的检测精度,辅助检测车完成公路弯道高度参数、路面横坡参数等各项几何参数的精准测量;路面裂缝检验装置是检测车后方的摄像机设备,该设备能够拍摄、获取公路路面的裂缝情况,可以检测到2mm 范围内的裂缝;公路路况录像系统,用于录制被测试公路路段的影像,录像结束后储存,为检测人员的工作提供影像资料;路面车辙检测系统,能够明确公路中车辙的数量和车辙对路面造成的破坏程度,并根据车辙检测结果对修复公路所用的混凝土数量和公路铣刨的工程量,实施初步核算;道路综合检测车中的全球定位系统,能够明确公路路面中各种实物的坐标参数,并为检测人员提供公路路面基础设施的具体经、纬度,其与绘图软件关联后,还能够绘制出精确的公路位置地图;构造深度检测系统,能够对公路路面的排水性和抗滑性进行检测、分析,并通过分析结果判断路面是否存在病害,有无进行修复的必要;道路横、纵断面检测系统,能够获取公路横、纵断面的相关数据参数,对公路平整度实施检测,并根据检测结果判断公路状态。
道路综合检测车在进行公路检测时,公路状况指数、路面纹理、公路行驶质量等都是检测中的重要指标。这些检测指标能够直观反映公路的真实路况。公路状况指数,能够反映公路的损伤面积、损伤程度以及损伤的种类;路面纹理指标,能够明确公路路面的排水情况和抗滑属性;行驶质量指标则能反映公路路面的平整程度,平整度直接决定了道路行驶的舒适度。
应用道路综合检测车不但能进行各项公路指标的检测,还能对实际检测结果进行数据分析,并将分析结果进行整理、储存,形成公路检测档案,便于后续公路检测工作中的资料查阅和核对。道路综合检测车还具备公路病害评级功能,可以实现路面病害的半自动分析,根据对公路的检测结果分析路况,并将检测数据上传PC 端,利用相关数据分析软件明确公路病害的实际等级和类型。
2 道路综合检测车检测与人工检测的差异对比
过去很长一段时间,对公路的现场检测工作都是通过人工检测的方式来完成的。人工检测期间使用的检测工具设备和检测技术相对落后,检测效率很低,不但需要较长的检测周期,且检测结果的精准度也不够理想。而且,由于检测过程中,技术人员需要在公路现场开展工作,存在一定的危险性。为此,进行公路检测时,被检测路段必须进行封闭,以防出现交通事故。但是,交通封闭又会对车辆的通行造成影响,阻碍公路的正常使用。
道路综合检测车的出现,成功解决了这些检测技术难题。检测车辆能够通过拍照、定位等多种方式,获取公路现场的各类检测参数,获取方式简单、便捷。相比人工操作,检测车的检测结果更精准,大大缩短了检测周期,节省了更多人力成本。应用道路综合检测车进行检测时,只需要启动检测设备并进行调试校准,便可以进行公路检测。如果公路运行条件允许,检测车辆的行驶速度最高可达84km/h。利用道路综合检测车进行检测,能够在短时间内完成检测任务,不需要对被检测路段实施交通管制。道路综合检测车在完成公路检测工作后,可形成相应的公路检测档案,检测档案调取方便,工作人员可随时查找、分析。检测期间,道路综合检测车不需要与公路路面直接的接触,因此不但不会出现损坏路面的情况,还能提升检测工作的安全等级,显著降低检测过程中安全事故的发生概率[1]。
3 应用道路综合检测车的必要性
3.1 提升公路检测结果的精准度
传统公路检测工作以人工检测的方式为主,但是,人工检测方式存在两个主要的技术难题。首先,对公路检测结果精准度的控制。人工检测中,主要借助辅助工具和人为观察、判断,很容易对检测结果造成影响,导致测量结果出现误差。其次,检测技术、水平。传统公路检测质量直接由检测人员的技术、水平决定,检测人员技术、水平越高,公路检测结果就越可靠,反之则很难保证公路检测结果的有效性。
道路综合检测车出现后,这两个技术难题迎刃而解。公路检测车辆系统中的各种检测设备,能够实现自动、精准检测,从而成功取代了人工检测,规避了人为操作中存在的各种误差,检测结果的精准度有了质的飞跃。道路综合检测车在公路检测中的模式是自动化模式,这是一种固定化检测流程,只要在检测源头上做好管控,确保检测车辆各项功能完好,车辆能够正常运行,就能得出精准的测量结果。
3.2 确保公路检测数据的完整性
由于传统的人工公路检测方式采取手工测量,不能实现对公路的大范围、快速检测,通常只会选择抽样检测或定点检测的形式,虽然能够选取具有代表性的公路检测样本,但是检测样本得出的数据完整性不足,远不能与全面检测得出的数据的完整性相提并论。而且,人工公路检测工作通常要在白天进行,夜间检测会对人为检测造成限制。而道路综合检测车则不受检测范围的限制,能够完成指定路段所有道路的检测工作,显著提升检测工作的有效覆盖范围,确保公路检测数据的完整性。与此同时,道路综合检测车还克服了人工检测中不能夜间作业的技术缺陷,在夜间同样能进行精准的公路检测工作,检测优势突出[2]。
3.3 优化公路检测效率
公路检测工作内容比较单一,且工作量较大,工作目标相对明确,使用传统的人工检测方式,现场要安排多名技术人员,工作效率难以提升的同时,还要投入较大的人力成本。而应用道路综合检测车,能够实现公路检测自动化,公路检测现场人员大大减少,只需要一台公路检测车辆,一位车辆驾驶员和一位数据记录人员,便能够完成目标路段的检测工作。道路综合检测车为专业检测车辆,其运行速度远高于骑行或步行。在相同的检测路段,相比人工检测,道路综合检测车能够大大缩短检测时长。最重要的是,通过检测车辆完成的公路检测工作,一般不会出现数据误差,返工率极低,对于提升公路检测工作的效率,具有重要意义。
4 道路综合检测车的具体应用
4.1 在车辙检测中的应用
公路在投入使用的过程中,车辆的行驶会在路面留下一定程度的压痕,这种痕迹就是车辙,车辙也是用来判断公路形变程度的重要指标。道路综合检测车在检测过程中,能够通过对车辙的检测做出快速判断,得出路况检测结果。对公路车辙的检测,主要以沥青公路路面为主,检测车辆进入目标路段后,车辆内的车辙检测设备会启动运行,其中主要包括CCD相机设备和红外激光发射装置。红外激光发射装置通过激光的发射,精准探测沥青路面的车辙深度,技术人员通过数据可迅速明确路面的形变情况。检测车辆得出的检测结果数据均值和传统的人工检测结果的数据均值相比,误差在3mm 以内。通过对各项检测数据的分析可知,道路综合检测车的测量结果更加精准[3]。
4.2 在构造深度检测中的应用
公路路面的构造深度,也是公路路面质量检测中的关键指标。在过去的检测工作中,路面构造深度指标也是路面纹理深度指标。对路面构成深度的检测,主要是对公路路面的粗糙程度进行检测,通过该项指标的检测结果,能够对公路防水性和抗滑水平进行有效分析。传统的人工路面构造深度检测,采用的是手工铺砂的方式,这种方式相对复杂,且结果容易出现误差。而应用道路综合检测车,能够保证实际的检测效果。检测车辆对路面构造深度的检测,其检测原理和公路车辙检测的原理比较相似,也要借助检测车辆的图像采集设备,对目标路段的公路图像进行采集,获取道路的图像资料,然后将检测系统和智能识别系统相关联,将公路的图像资料上传,智能识别系统会对上传的图像资料进行分析,进而得出数据分析结果,明确被检测路段的路面构造深度。调查发现,在粗糙程度较高的公路路面,使用道路综合检测车进行构造深度检测,其检测精度明显高于人工检测[4]。
4.3 在公路平整度检测中的应用
公路路面的平整度检测,也是公路检测中不可忽略的重要内容,该项指标直接反映了公路的实际路面质量。公路路面的平整度指标,也就是道路纵向凹凸量的偏差值参数,这里的偏差值是指公路路面实际平整度与理想化路面平整度之间存在的纵向偏差数值。公路纵向断面的曲线平整度,也是判断道路路面平整度指标的重要参数之一,纵向断面的曲线如果比较平滑,则表示道路路面相对平整,反之则表示道路的平整度较差。道路综合检测车与传统公路检测方式相比,在公路平整度检测中的主要优势就是可以实现无接触检测。检测车辆的前轮和后轮上,分别设置了激发测距装置和加速度计量设备,车辆行驶过程中,这些设备能够对车辆的车轮行驶痕迹的平整度进行检测。相应的检测数据,可套用在国际公路平整度的相关计算公式中,得出公路路面的平整度检测结果。通过实际测量可知,道路综合检测车在进行道路平整度检测的过程中,检测结果的最大误差不超过10%[5]。
5 道路综合检测车在公路检测中的推广和应用优化策略
5.1 不断提升道路综合检测车的检测技术水平
道路综合检测车在我国目前的公路检测工作中,属于新兴的检测技术。与传统的道路检测模式相比,道路综合检测车的使用,对检测结果的精准度和整体检测效率的提升是显而易见的。在各类公路检测工程中,检测车占据了比较突出的技术优势。但是,道路综合检测车在实际的推广、应用过程中,还存在一定的问题。虽然道路综合检测车已经能在很大程度上取代人工操作,但在实际的检测过程中,还有部分技术缺陷有待于完善。首先,检测车在进行路面检测时,容易受外界环境的干扰。无论是进口还是国产的道路检测车,都会存在这样的技术限制,尤其是在进行二级道路检测工作时,比如进行村、镇路段检测时,路面上可能会存在污泥、浮石等干扰因素,就会影响车辆对于路面破损程度的自动识别。此外,道路周边的树荫,也会影响车辆对道路路面信息的实际采集效果。在这种情况下,就不得不借助人工完成检测工作。其次,道路综合检测车不能进行公路路面沉陷指标的自动检测,该项指标需要根据公路路面的高程参数进行分析、判断,目前借助检测车还不能完成,需要进行人工检测。
由此可见,我国公路检测相关部门还需对道路检测设备进行优化、完善,根据工程道路检测工作中的实际需求,对检测车进行创新升级和技术改造,力求弥补设备的检测技术缺陷和不足。在未来的道路检测中,增加道路检测车的检测功能,令其具备更强大的检测能力。
5.2 重视道路检测综合性人才的培养
道路综合检测车虽然能够在很大程度上解决公路检测工作中的技术难题,但在设备应用方面尚未进入成熟阶段,道路检测车辆的驾驶与操作水平也会影响公路的实际检测效果。传统的道路检测技术人员虽然在检测操作中经验丰富,但对于新兴检测设备的操作还需要经过专业培训。同时,道路综合检测车不属于常规的车辆类型,其设备的维修、养护工作,也要求相关技术人员具备专业技术才能实施,常规的车辆维修检测方式并不适用于该设备。因此,要大力提升道路综合检测车在公路检测中的应用范围,相关技术院校和公路检测单位要大力开展人才培训工作,培养出更多公路检测领域的综合性技术人才,不但要熟练操控道路检测车,还要具备设备检修和故障处理能力,这样才能优化道路检测设备的应用效果。
5.3 强化道路综合检测车的推广
目前,道路综合检测车的推广度还远远不够,想要提升普及度,应该从国家和政府的层面制定相应的政策,鼓励综合检测车的生产和应用。同时,以市场为导向,通过推动建立一些设备租赁机构,运营及建立检测车的宏观调控机制,在全国范围内推广、应用。
6 结语
综上所述,道路综合检测车与传统公路检测方式相比,检测优势非常突出。其在提升优化公路检测效率的同时,还能保证检测结果的精准度,在公路检测中已经成为不可或缺的重要组成部分。在未来的公路检测工作中,随着不断的革新、优化,道路综合检测车将发挥更大的检测优势,相关部门也要重视对公路检测高新设备的研发工作,不断进行公路检测车的创新升级,完善公路检测系统。