多功能道路檢測車發展綜述

郝靈恩

(重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074)

多功能道路檢測車發展綜述

郝靈恩

(重慶交通大學 土木工程學院 重慶 400074)

對道路病害定期檢測有利于道路的養護和管理，道路檢測技術能是近年來國際道路界廣泛開展的一項工作，快速精準的檢測技術有利于更好的對路面性能進行評價和分析。本文主要介紹了近些年國內外道路檢測車的發展狀況、相關車型，及各種車型相關特點。

多功能道路檢測車；路面檢測；

0、引言

隨著公路里程的不斷增加，高速公路網和城市道路網迅猛發展，公路養護管理的工作量也不斷增加，對道路路面檢測需求也越來越大。道路檢測可以獲取道路的路況信息，通過路況信息可以判斷道路的使用情況以及損壞程度，為道路的養護和改建提供重要依據。如何快速、準確、地獲取路況信息成為公路養護管理的關鍵所在。國內外路面破損檢測技術的總體發展趨勢經歷了三個階段：傳統的人工檢測、半自動化檢測、無損自動檢測。傳統的人工檢測存在很大不足：（1）工作環境惡劣、工作人員的人身安全得不到保證、影響交通的正常運行；（2）費時、費人力、效率低，很難做到檢測的及時性和周期性（3）對檢測數據無法進行重復判讀，驗證其準確性不利于對路面破損進行客觀和準確的評價。 隨著計算機迅速發展，多功能道路檢測車利用先進的傳感器、數字采集及處理系統、網絡定位等技術，采用自動化道路路況檢測技術對道路路面的狀況進行檢測，這項技術實現了道路檢測管理系統的高速化、智能化、自動化的發展。

1、國外道路檢測車發展概況

用路面損壞自動采集設備取代人工量測的研究始于20世紀70年代初期，最早投入使用的半自動路面檢測設備是法國道路管理部門研制開發了路面攝影車（GERPHO系統）該系統基于攝影技術，將所攝得的底片“數據”洗印可以得到路面的數據，這套系統具有劃時代的意義,它是人們在公路養護方面從人工走向自動化,有效的減輕了人工檢測公路對交通的影響。但是GERPHO系統存在很多不足,在攝取路面圖像和處理輸出的數據得到分析損壞狀況時，仍然需要采 用人機交互的方式來進行，無法實現脫機方式的全自動化。所以該系統無法得到普及發展。

20世紀80年年代末，日本小松集團研究發明了Komatsu系統道路檢測車，相比GERPHO系統該系統檢車在路面病害數據采集方面有了較大的提升，實現了對路面裂縫、車轍等病害的檢測；然而該系統檢測車由于檢測時只能在夜間以10km/h的低速行駛進行拍攝，所以該系統也沒有得到商業化的推廣應用。

20世紀90年代，瑞典的基礎設施服務公司開發了PAVUE 系統檢測車，車載系統通過四臺錄像機來采集路面損壞信息圖像，每一臺錄像機可以完成路面寬度的四分之一的拍攝畫面這樣四臺攝像機可以完成整條車道的拍攝。車上的照明系統可以增強光線來改善自然光不足所帶來的影響。由于 PAVUE系統硬件的性能高，其中包括80 個微處理器，可以完成最高車速為88km/h 的速度下處理路面圖像信息。系統可檢測的最小裂縫可以達到 2.5mm。但是受當時技術條件所限制，圖像信息是以模擬量存儲，而計算機只能對數字量進行操作。因此需要將這些模擬量通過系統轉化為數字量，通過這樣的轉化過程會使路面損壞信息處理的效率降低，同時檢測的精度也會受到影響。

進入21世紀以來，國外的道路檢測車有了較快速度的發展，誕生了諸如澳大利亞Hawkeye系統檢測車，美國DHDV系統檢測車，加拿大的ARAN系統檢測車等，由于傳感器技術的發展，此類系統檢測車都能很好的利用到實際項目中，為道路路面的檢測提供了極大的便利。

2、國內道路檢測車發展概況

我國道路路面檢測技術始于二十世紀八十年代后期，但由于早期我國國情及檢測技術硬件限制，道路檢測車在國內的發展較為緩慢，近年來，隨著我國經濟建設的不斷發展及道路檢測工作的日益增多，我國相關部門也對道路檢測車做了相當的研究，具體如下：

2002年11月由江蘇省寧滬高速公路股份有限公司、南京理工大學和南京路達基礎工程新技術研究所研發成功的N-1型路面狀況智能檢測車是我國首套公路路面破損快速檢測車，N-1型路面狀況智能檢測車具有路面平整度檢測技術、路面破損圖像采集技術、掃描式車轍測量技術。檢測車上安裝了高性能圖像采集設備圖像處理系統可以對采集的數據進行處理分析，研制的圖像處理與分析軟件可以從圖像中提出路面的平整度、路面車轍、路面破損等數據。檢測車檢測的速速可以達到70 km/h 。對裂縫的檢測精度可達到 1mm，對車轍測精度為1mm、平整度的檢測精度為0.lmm。由于技術上的限制檢測車不能完成路面破損處的定位以及對破損信息傳輸方面的研究還有不足。

2004年11月南京理工大學的賀安之、賀斌、徐友仁、賀寧等南京理工大學在N-1型的基礎上共同研發出了JG-1激光三維路面狀況智能檢測車。JG-1型路面狀況智能檢測車具有自己的知識產權，JG-1系統具有高精度激光測距技術和斷面三維重構技術。它可以在正80km/h-120km/h的行駛速度下完成對路面圖像信息的采集，通過設計的路面圖像數據處理系統可以分析路面縱向起伏情況和橫向路面車轍的狀況,并給出及時的路面檢測報告。車載上配有精密激光高程傳感器，通過高程擺動激光掃描測距法進行高精度的測量，對行駛過路面的裂縫與車轍進行掃描，掃描可以提取路面的車轍、路面的平整度等數據，具有實用性。由于該系統以 10 幀/秒的速度采集路面的圖像所以每分鐘只能采集10幅圖像，但它不能一次同步完成多種病害的檢測，而且對路面裂縫檢測的精度也有不足。

ZOYON-RTM武漢大學卓越科技有限公司與湖北合力專用汽車公司聯合研制的道路檢測車與2008年研發成功，該系統已經完成了四次技術的升級。它采用了先進的現代信息技術，CCD攝影對路面裂縫圖像進行采集,通過激光三維測量技術來實現對路面車轍和平整度的測量,并且能夠獲取多目 CCD道路設施的三維立體圖像。武大卓越具有路面破損定位系統和數據處理系統。最高車速可以達到100 km/h,采用激光照明可以完成晝夜工作，采用激光測距，精度達0.01毫米,車轍檢測精可以度達到1毫米。其測量功能有:路面狀況指數（PCI）、行使質量指數（RQI）、車轍深度指數（RDI）、沿線設施養護狀況指數（TCI）。拍攝圖像可分辨路面上 1毫米的物體，幅寬為 4米。配有病害自動分析模塊，可以減輕病害調查、統計的工作量。可有效的對我國高等級公路、城市道路進行檢測，很好的采集路面裂縫圖像、道路設施立體圖像、路面的平整度以及路面車轍形狀等信息。

目前JG-1型路面智能檢測車、武大ZOYON-RTM系統道路智能檢測車在我國實際工程項目中得到了一定的應用。

3、道路檢測車應用前景

目前我國公路建設已逐漸進入養護維修階段，未來將會面臨大量的道路維修檢測工作，道路智能檢測車以其快速、方便的特點將會在未來的行業發展中產生重要作用；然而，目前道路檢測車還存在圖像識別不清晰、病害檢測不全面等多方面問題，還需要進一步的研究。

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K928

B

1007-6344（2017）02-0136-01

2016-12-10；

郝靈恩(1990-)，男，河南唐河人，在讀研究生，主要從事路面設計理論與施工技術研究方面的工作。