交通标线静态检测与动态检测试验对比分析

高勇,刘阳,王冬,王治明,邱杰

摘 要：本文通过试验充分对比了交通标线逆反射的静态检测和动态检测两种检测方法，分析了检测车加/减速引起的观测距离变化以及观测距离变化和标线不均匀度对测量结果的影响，并建议使用数值均匀的预成形标线在匀速区测试来消除不利影响。

关键词：标线;动态检测;静态检测;车载式标线逆反射测量仪;便携式逆反射测量仪

0 引言

改革开放以来，随着人民生活水平的提高，全国的公路建设和公路运输事业取得了长足的发展，道路通车里程、机动车和驾驶人数量、道路交通运量等持续大幅度增长，初步形成了以高速公路、国道、省道为骨架的公路运输网。截止2019年底，全国公路总里程达到519.81万公里，公路养护里程达到514.4万公里，占公路总里程的99%。交通标线作为公路重要的附属设施，承担着保障司乘人员安全，指引行驶方向的重要责任，交通标线的技术状况决定了公路服务使用者的能力，更重要的是直接影響着公路使用者的出行安全。

交通标线的关键技术性能是表征夜间可视性的逆反射亮度系数，目前国内对于标线逆反射的检测手段主要有两类：静态检测使用便携式逆反射测量仪和动态检测使用车载式标线逆反射测量仪。便携式测量设备在国内已普遍使用，主要应用在交工验收中，而国内交通标线绝大多数处于运营养护期，标线的养护规模非常庞大，这就需要更加高效、安全的检测手段，因此，许多公路业主和检测单位逐步尝试使用动态快速的车载式标线逆反射测量仪。

目前，国内市面上的车载式标线逆反射测量仪主要以欧美和国内自主生产为主，虽然其应用数量上远远不如便携式逆反射测量仪，但已在实际应用中起到了非常大的作用，特别是在“十三五”公路国检中，国内许多省份把车载动态检测作为全省标线技术状况调查的重要手段。

本文通过试验充分对比了两种标线检测方法，进一步说明动态检测的准确性和可靠性，同时文中试验方法也为车载式设备的试验验证和标线的现场检测对比提供参考。

1 试验设计

1.1 路上标线试验对比

在公路上选择试验路段，试验路段内标线清晰、无污染、遮盖、破损，封闭试验道路，然后进行试验，试验方法如下：

（1）静态检测。使用便携式标线逆反射测量仪对试验路段内每条标线随机选取5个点进行测量，记录数据后取平均值，记为该条标线的逆反射亮度系数;

（2）动态检测。使用车载式标线逆反射测量仪分别以30 km/h、50 km/h和80 km/h三种速度对试验路段内标线进行测试，每种速度反复测试5次后取平均值;

（3）试验数据计算。分别计算测量示值误差和测量重复性。

1.2 预成形标线试验对比

由于公路上已有标线不均匀度较大，有可能导致每次动态检测测试区域不同而引起数值波动较大，所以本文同时选用了逆反射数值均匀的预成形标线进行试验。预成形标线裁剪成与普通公路上标线一致的形状尺寸，然后粘贴在路面上，粘贴后需外力碾压（一般使用汽车反复碾压）来确保标线粘贴牢固、无翘曲，然后开始试验。

1.3 试验数据的计算

（1）测量示值误差：

式中：R ——示值误差;

R静——静态检测逆反射亮度系数平均值，单位：mcd·m-2·lx-1;

R动——动态检测逆反射亮度系数平均值，单位：mcd·m-2·lx-1。

（2）测量重复性：

测量重复性用变异系数表示，公式如下：

式中：——重复性变异系数;

S ——样本标准偏差，单位：mcd·m-2·lx-1;

——5次测量逆反射亮度系数平均值，单位：mcd·m-2·lx-1。

2 试验结果分析

2.1 试验仪器

（1）车载式标线逆反射测量仪，Retro M1型，四川京炜数字科技有限公司;

（2）便携式逆反射测量仪，Mini型，巴西Easylux。

2.2 路上标线试验结果分析

选取了成都某条公路作为试验路段，使用便携式逆反射测量仪和车载式标线逆反射测量仪对路段内38条标线进行测试，测试结果如表1所示。

根据表1中测试数据绘制路上标线的逆反射亮度系数趋势图（如图3所示），从图3中可以看到，车载式设备的动态测试值与便携式设备的静态测试值基本相符，但从图中也可以看到，在车载测试的起始阶段和结束阶段，动态测试值与静态测试值的偏差略大，且呈现动态测试值在起始阶段略小和在结束阶段略大的趋势，这种趋势在高速（80 km/h）下则更为明显。这种现象是因为检测车在达到指定速度前需要进行加速，加速时车体和测量设备有后仰趋势，以致车载设备的观测距离变远，测试光线变弱，使测量值变小;同理，在结束检测前一段距离，检测车需要减速，减速时车体和测量设备有前倾趋势，以致车载设备的观测距离变近，测试光线变强，使测量值变大。

根据表1中测试数据计算测量示值误差并绘制趋势图（如图4所示），从图4中可以看到，在检测车的加速区和减速区，测量示值误差较大，而且速度越高引起的偏差就更大，而在匀速区，三种速度下的测量示值误差基本都在5%以下。

根据测试数据计算车载式标线逆反射测量仪的测量重复性并绘制趋势图（如图5所示），从图5中可以看到，设备的测量重复性基本在5%以下，只有个别数据超出5%，超出数据处于测试时的加/减速阶段，这个阶段由于是人工进行操作，加/减速的力道每次并非一致，会使观测距离和测试光线的变化并非一致，以致测量重复性偏差稍大。

2.3 预成形标线试验结果分析

根据路上标线的试验经验，为了尽量排除人为和加/减速对测试的影响，试验设计在检测车行驶的匀速区域铺设预成形标线，试验中选用了3种不同数值且分布均匀的预成形标线。

使用便携式逆反射测量仪和车载式标线逆反射测量仪分别测试预成形标线，测试结果如表2所示。

根据表2中试验数据绘制趋势图（如图7所示），从图7中可以看到，车载式设备不同速度下的动态测试数据和便携式设备静态下的测试数据基本相符。根据测试数据计算车载式设备的动态测量示值误差和测量重复性（如表3所示），从表3中计算结果可以看到，测量示值误差和测量重复性都在5%以下，说明车载式标线逆反射测量仪在检测车匀速行驶时测量数值均匀的标线时，测试准确性和可靠性都很高。

3 结论

通过交通标线的静态检测和动态检测试验对比，得到以下结论：

（1）车载式标线逆反射测量仪在公路上动态检测标线时，在检测车加/减速时，数据会偏差较大，检测车应尽可能匀速行驶检测;

（2）车载式标线逆反射测量仪的准确性和可靠性试验验证应选用数值均匀的标线，且待测标线应位于测试路段的检测车匀速行驶区;

（3）从文中还可以看到，试验中检测车的加/减速会引起观测距离变化，其实在实际现场检测中还会有其它因素（如：燃油消耗、风压变化、轮胎压力变化和道路颠簸等）同样引起观测距离变化，车载式标线动态检测设备应考虑引入补偿系统对测量数据进行修正。

参考文献：

[1]GB/T 26377-2010，逆反射测量仪[S].北京：中国标准出版社，2010.

[2]JJG（交通）075-2010，车载式路面激光平整度仪[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.