交通標線靜態檢測與動態檢測試驗對比分析

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檢測和動態檢測兩種檢測方法，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果的影響，并建議使用數值均勻的預成形標線在勻速區測試來消除不利影響。

關鍵詞：標線;動態檢測;靜態檢測;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，全國的公路建設和公路運輸事業取得了長足的發展，道路通車里程、機動車和駕駛人數量、道路交通運量等持續大幅度增長，初步形成了以高速公路、國道、省道為骨架的公路運輸網。截止2019年底，全國公路總里程達到519.81萬公里，公路養護里程達到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，交通標線的技術狀況決定了公路服務使用者的能力，更重要的是直接影響著公路使用者的出行安全。

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

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

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

1 試驗設計

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

（2）動態檢測。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標線進行測試，每種速度反復測試5次后取平均值;

（3）試驗數據計算。分別計算測量示值誤差和測量重復性。

1.2 預成形標線試驗對比

由于公路上已有標線不均勻度較大，有可能導致每次動態檢測測試區域不同而引起數值波動較大，所以本文同時選用了逆反射數值均勻的預成形標線進行試驗。預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 試驗數據的計算

（1）測量示值誤差：

式中：R ——示值誤差;

R靜——靜態檢測逆反射亮度系數平均值，單位：mcd·m-2·lx-1;

R動——動態檢測逆反射亮度系數平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

（2）測量重復性：

測量重復性用變異系數表示，公式如下：

式中：——重復性變異系數;

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平均值，單位：mcd·m-2·lx-1。

2 試驗結果分析

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38條標線進行測試，測試結果如表1所示。

根據表1中測試數據繪制路上標線的逆反射亮度系數趨勢圖（如圖3所示），從圖3中可以看到，車載式設備的動態測試值與便攜式設備的靜態測試值基本相符，但從圖中也可以看到，在車載測試的起始階段和結束階段，動態測試值與靜態測試值的偏差略大，且呈現動態測試值在起始階段略小和在結束階段略大的趨勢，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備有后仰趨勢，以致車載設備的觀測距離變遠，測試光線變弱，使測量值變小;同理，在結束檢測前一段距離，檢測車需要減速，減速時車體和測量設備有前傾趨勢，以致車載設備的觀測距離變近，測試光線變強，使測量值變大。

根據表1中測試數據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，在檢測車的加速區和減速區，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，三種速度下的測量示值誤差基本都在5%以下。

根據測試數據計算車載式標線逆反射測量儀的測量重復性并繪制趨勢圖（如圖5所示），從圖5中可以看到，設備的測量重復性基本在5%以下，只有個別數據超出5%，超出數據處于測試時的加/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，以致測量重復性偏差稍大。

2.3 預成形標線試驗結果分析

根據路上標線的試驗經驗，為了盡量排除人為和加/減速對測試的影響，試驗設計在檢測車行駛的勻速區域鋪設預成形標線，試驗中選用了3種不同數值且分布均勻的預成形標線。

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成形標線，測試結果如表2所示。

根據表2中試驗數據繪制趨勢圖（如圖7所示），從圖7中可以看到，車載式設備不同速度下的動態測試數據和便攜式設備靜態下的測試數據基本相符。根據測試數據計算車載式設備的動態測量示值誤差和測量重復性（如表3所示），從表3中計算結果可以看到，測量示值誤差和測量重復性都在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值均勻的標線時，測試準確性和可靠性都很高。

3 結論

通過交通標線的靜態檢測和動態檢測試驗對比，得到以下結論：

（1）車載式標線逆反射測量儀在公路上動態檢測標線時，在檢測車加/減速時，數據會偏差較大，檢測車應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選用數值均勻的標線，且待測標線應位于測試路段的檢測車勻速行駛區;

（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，車載式標線動態檢測設備應考慮引入補償系統對測量數據進行修正。

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.