・３０・ 北 方 交 通 沥青路面ＲＴＭ自动化检测与 人工检测数据相关性研究 马文胜张振东张金力 １１０１６６） （辽宁省公路勘测设计公司，沈阳摘要：ＲＴＭ自动检测具有准确、安全、高效等显著优点。研究结果表明：ＲＴＭ自动化路面检测车及人工检测 均满足《公路技术状况评定标准》（ＪＴＧ Ｈ２０—２００７）要求，且自动化检测安全、准确。 关键词：ＲＴＭ自动化检测；人工检测；相关性 中图分类号：Ｕ４１６．０３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—６０５２（２００８）１２—００３０—０２ １ ＲＴＭ自动化检测车检测原理 病害图像识别软件可以对路面的裂缝类（横缝、纵 缝、龟裂、块裂）、松散类（坑槽）等病害进行识别、量 化与分类。图像采集时为消除环境光的干扰，有辅 助光照明系统。 １．４ 前方景观 ＲＴＭ自动化检测系统分为路面破损图像采集 模块、路面车辙及变形测量模块、沿线道路设施立体 图像采集模块、平整度测量模块、ＧＰＳ／ＤＭＩ／ＧＹＲＯ 组合定位模块。车上安装ＧＰＳ／ＤＭＩ组合定位系统 等先进的传感器系统以及车载计算机、嵌人式集成 多传感器同步控制单元等设备，在车辆正常行驶状 态下，完成道路路面破损图像、路面车辙及变形、沿 路面前方景观由安装在车前方的多目ＣＣＤ立 体测量系统拍摄；前方道路图像能够按一定距离间 隔（１０ｍ～１００ｍ）采集道路前方图像，图像清晰不失 真，所有拍摄图像可数字化存于大容量数字存储介 质，以供实时或后台软件处理。前方景观图像可以 完成路线附属属性信息的采集和沿线景观，可察看 道路及其周围环境的情况，为道路状况监测、财产编 目、事故编目等提供历史性记录。 ２ 平整度、车辙及路面损坏的人工检测方法 ２．１平整度检测 线道路设施立体图像、平整度等数据采集。 １．１平整度检测 路面平整度由惯性补偿激光测距系统检测并计 算；激光平整度测量系统采用２个激光传感器和２ 个加速度计，可测量两边轮迹上的平整度。激光传 感器的测量范围是±１００ｍｍ，测量精度≤０．２％，激 光器频率为１６ｋＨｚ，分辨率≤０．１ｍｍ。由路面管理 信息系统软件统计计算路面的ＲＱＩ指数。 １．２ 车辙检测 平整度人工检测采用精密水准仪，沿道路纵断 面按０．５ｍ间隔测量轮迹带路面表面高程，获得精 确的纵断面信息，将测得的高程测量数据输入世界 左右车辙病害信息通过激光线结构光三维测量 系统拍摄的线激光在路面上的形变情况得到。采用 银行推荐的计算程序，采用该程序计算每百米路面 国际平整度指数ＩＲＩ。 ２．２ 车辙检测 加速度计和陀螺仪等惯性元件补偿车辆的颠簸误 差。在强烈太阳光下，激光线清晰可识别，不受太阳 光干扰。病害水平定位精度小于５ｍ。路形数据处 理软件可以对路面形状数据处理得到车辙、拥包和 用３ｍ直尺测定行车道上轮迹带处距离路面的 最大间隙表示路面的车辙，以ｍｍ表示。将３ｍ直 尺垂直路线走向放在测点路面，目测３ｍ直尺底面 局部沉陷等变形类病害数据。 １．３ 路面破损检测 路面图像采集系统由分辨率为４０９６像素的线 阵相机和路面辅助照明系统组成，检测车软件系统 一与路面间的间隙，确定间隙最大的位置，每５ｍ测量 组数据。用塞尺塞进间隙处，量其最大间隙高度 （ｍｍ），准确到０．２ｒａｍ，记录检测标记点处左右轮迹 可以对采集的路面图像数据进行快速、准确的分析 处理。横向覆盖全车道，有效宽度不小于４ｍ。路面 带处的车辙横断面深度ＲＵ值。 ２．３路面损坏检测 第１２期 马文胜等：沥青路面ＲＴＭ自动化检测与人工检测数据相关性研究 ・３１・ 路面损坏状况人工检测采用人工徒步测量，记 录识别的路面横向裂缝、纵向裂缝及龟裂个数，用钢 尺及路面裂缝宽度测量仪分别测量裂缝长度、宽度。 裂缝是路面最主要的破坏形式之一，是评价路面状 况及使用性能的主要指标。人工检测的路面裂缝数 量的描述采用定性与定量相结合方法。 ３ 对比检测及检测结果分析 为进行人工与路面综合自动化对比检测，选定 辽宁省省道十大线（Ｓ１０７）两段行车道（Ｋ１９＋０００一 Ｋ１９＋３００与Ｋ２２＋０００一Ｋ２２＋３００）作为对比试验 路段。辽宁省省道十大线（Ｓ１０７）为双向两车道设 计，沿线为沥青混凝土路面。对比检测内容包括路 面平整度、路面车辙及路面破损病害。 ３．１ 平整度对比检测结果分析 ０００十０ 人工检测得到路面高程数据，按世界银行推出 ０ ０＋０ ￡０‘ － 的计算程序计算每百米国际平整度指数，得到结果 ０ｎ０十 ０ ０＋０ 与ＲＴＭ自动检测车检测得出的两段对比试验路段 ０ｎＯ＋０ ８—０ｔ０ ０ ０＋ 平整度结果相关系数（平整度值与相关系数见表１、０∞０ｔ０Ｐ ０ｍ０＋０ 表２）分别为０．９９７７、０．９９６１，满足《公路技术状况评 ＾ｖ０ ＋ ０ ＋ 定标准》（ＪＴＧ Ｈ２０—２００７）要求的标定相关性系数 ｏ ＋ ００ ＋０ 里 达到０．９５以上的要求，检测设备数据可信。０ ０ｇｌ 口 表１ 人工与自动化检测的平整度 ００ ＋口 ０ｈ＿＋０ 相关系数对比分析（Ｋ１９＋０００一Ｋ１ｏ∞ ＋ｍ ００ ＋ ９＋３００） ０ｏ ＋∞ 人工检测数据０ 自动检测数据 ～＋０ Ａ、Ｂ 序号 检测桩号范围 Ｓ“＋０ Ａ ０ｎ Ｂ 数据 关性 ０峙 十０ ０ “＋ ＿ ００ ＋ｍ ０ ＋０ ０∞ ｛０ ０ｍ ＋０ 表２人工与自动化检测的 平整度相关系数对比分析（１＜２２＋０００一Ｋ２２＋３００） ３．２ 车辙对比检测 ＫＩ９＋０００～Ｋ１９＋３００与Ｋ２２＋０００一Ｋ２２ ４－３００ 自动化检测车与三米直尺人工检测左、右侧车辙比 对，其数据相关性分别为０．９２７５、０．９１３８、０．９６７１、 ０．９２７２。ＲＴＭ道路检测车与三米直尺的测量数据 的相关性满足《公路技术状况评定标准》（ＪＴＧ Ｈ２０ —２００７）要求。 ：： ：： ｉ ： ｎ∞ ｊ黧 兰璺 臻 图１ Ｋ１９＋０００～Ｋ１９＋３００自动车与３ｍ直尺 人工检测左侧车辙比对结果 ３．３ 路面病害对比结果 路面的损坏主要是指路面表面的可见病害，如 路面裂缝、坑槽等缺陷。路面病害是路面损坏的直 接表现。Ｋ１９ ４－０００一Ｋ１９＋３００与Ｋ２２ ４－０００一Ｋ２２ －４３００自动化检测车与人工检测病害检测结果见表 ３、表４。Ｋ１９＋０００～Ｋ１９ ４－３００段自动检测识别准 确率９１．５０％，Ｋ２２ ４－０００～Ｋ２２ ４－３００段自动检测识 别准确率９０．４４％。 表３ 人工检测与自动化检测 病害面积对比数据（Ｋ１９＋０００一Ｋ１９＋３００） 病害类型 车辙 龟裂 松散 纵向裂缝 横向裂缝 检测结果 检测检测检测检测检测检测检测检测检测 检测 （ ） １．３７ １．２０ ３３．８１３１．５２ １．Ｏ３ ０．８０ ３２．９１３２．８４ｌ３．３０ １３．３９ 表４ 人工检测与自动化检测病 害面积对｝ 数据（Ｋ２２＋０００—１＜２２＋３００） ４ 结论 （１）自动化路面检测车及人工检测均满足《公 路技术状况评定标准》（ＪＴＧ Ｈ２０—２００７）要求。 （２）自动化路面检测车的数据准确性高于人工 检测。 （３）自动化路面检测车进行检测作业，能实现 较快的测试速度（３０～９０ｋｍ／ｈ），同时也极大地降低 测试人员的劳动强度，工作效率成倍增长。 （４）自动化路面检测车进行检测作业，测试车 辆能够以几十公里的行驶速度进行现场检测作业， 不必封闭交通，不影响道路正常交通。减少因交通 封闭或交通堵塞造成的损失。降低了人工检测的劳 动强度和作业的危险性，具有很好的安全保证。 ・３２・ 北 方 交 通 公路路堑边坡防护方法研究 王 刚 才 华 （１．辽宁省高速公路管理局，沈阳１１０００３；２．沈阳建筑大学，沈阳１１０１６８） 摘要：重点探讨了公路边坡防护技术，综合分析了常见坡面防护技术的防护形式、特点及其适应性，给出了 边坡防护设计的基本原则，并在此基础上探讨其发展趋向。 关键词：公路；边坡；防护；研究 中图分类号：Ｕ４１８．５ ２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—６０５２（２００８）１２—００３２—０３ 随着我国公路事业的蓬勃发展，对边坡的要求 路堑边坡防护方法，它是用３０ｅｍ或者更厚的浆砌 也越来越高，仅仅满足边坡稳定性已不能适应公路 片石将整个坡面铺砌一遍，让土边坡与外界的风化 发展的要求。在现代公路修筑中，边坡的美观和环 营力彻底隔绝，从而保证边坡土体水分的相对稳定， 保要求越来越受到人们的重视，生态型护坡越来越 避免病害的发生。它适用各种类型的边坡，尤其适 多地在新建公路路堑边坡中得到应用。路堑边坡防 用于边坡高度小于２０ｍ的中低高度的路堑路段，但 护主要有浆砌片石护坡、浆砌网格护坡、挂网锚喷混 在超高、超大的边坡上采用时应结合混凝土梁肋的 凝土护坡以及土工格栅植草护坡等几种形式。 分割作用加以砌筑，否则该方法的“整体性”差的缺 ｌ 路堑边坡防护形式 点将充分暴露出来，为工程留下隐患。防护效果对 目前国内边坡防护的形式种类繁多，从形式上 于低矮的边坡而言非常理想；但超高、超大的边坡如 可以分为植被防护、圬工防护、还有将两者结合使用 果局部坡面出现破损，有时会出现整体堆塌现象，失 的综合防护。下边介绍几种路堑边坡防护常用方 去防护效果。浆砌片石护坡施工工艺简单，是应用 法，包括工程防护、植被防护、以及两者结合的防护 较为普便的一种边坡防护形式，但由于其形式单一， 方式。 资源耗费较大，对自然生态环境破坏强烈且与周围 １．１ 泉锄 不 ｉ睹 坡 环境协调效果差，可持续发展前景暗淡，从生态环保 浆砌片石护坡和护面墙是比较典型而传统的土 角度看有被其它方法取代的趋势，在应用中逐步减 ／●＼：／・＼－／●＼：／●＼－／●＼．／●＼：／●＼ｙ●＼－／●＼｜／●＼－／・＼｜／・＼－／・＼．／・＼： ● ●ｘ．．－／・＼ ●＼ｙ●ｘ．ｒ．／●＼ｙ●、ｙ・＼：，● （５）自动化路面检测车进行检测作业，采用先 ［２］Ｊ玎０７３—９６，公路养护技术规范［ｓ］． 进的高科技设备，采样频率高，使对公路进行路面全 ［３］张超，郑南翔，王建设．路基路面试验检测技术［Ｍ］．北京：人民 程连续检测成为可能，相比以前的抽样测试方法，大 交通出版社，２００４． ［４］沙庆林．高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［Ｍ］．北京：人 大提高了数据采样频率。 民交通出版社，２００１． 参考文献 ［５］沙庆林．高等级公路半刚 丛层沥青路面［Ｍ］．北京：人民交通 『１１．Ｉ＇１’Ｇ Ｈ２０—２００７．公路技术状况评定标准『Ｓ１． 出版社，２００１． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｃｏｎｅｌａｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｓｐｈａｌｔ Ｐａｖｅｍｅｎｔ ＲＴＭ ｔｏ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｄａｔａ Ａｂｓｔｒａｃｔ ＲＴＭ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ａｃｃｕｒａｃｙ，ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ＲＴＭ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ａｌｌ ｍｅｅｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ”Ｓｔａｎｄａｒｔｓ ｆｏｒ Ａｓ— ｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ”（ＪＴＧＨ２０—２００７），ｂｕｔ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓａｆｅ ａｎｄ ｅｘａｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＲＴＭ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；Ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｉｔｙ
