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公路养护网:多功能路况快速检测设备在高速公路养护管理中的应用与趋势分析
日期:2018-10-31来源:作者:

摘要:随着国家高速公路路网的逐渐成形,高速公路养护管理的重要性日益提高。


从高速公路营运和成本控制的角度来说,科学化和精细化养护是高速公路运营管理单位的工作重点,也是养护管理工作的主要方向。

有效的养护管理评价和科学的养护决策分析需要精确的路况检测数据作为技术支撑,随着路况快速检测技术的发展,多功能路况快速检测设备成为高速公路养护广泛应用的检测手段。


本文通过阐述多功能路况快速检测设备在浙江省高速公路路况检测中的应用情况,对存在的问题进行了探讨,并对其发展趋势进行了分析。


关键词:多功能路况快速检测设备;养护管理;应用;发展趋势


传统以人工调查为主的路况调查方式存在工作效率低、安全隐患大等缺陷,已经无法满足高速公路养护管理需要,随着国外先进技术的引进以及我国科技的不断发展,目前路况自动化快速检测技术水平有了较大提高,并且从对路面平整度、车辙、破损等技术性能的单一指标检测逐渐发展到了采用模块化设计的多功能路况综合检测

多类路况信息同时采集,地理位置和距离信息共享,数据库一次形成,大大节省了检测时间和费用。


我国的一些科研单位、院校及有关企业,探索性的研发了符合我国行情和规范要求的多功能路况快速检测设备,其技术水平已经逐渐接近国外同类型设备,显著推动了行业相关技术的发展。


多功能路况快速检测设备介绍

根据《多功能路况快速检测设备》(GB/T26764—2011)的定义,多功能路况快速检测设备是指能以车流速度(非稳态速度)自动检测路面损坏、路面平整度、路面车辙、路面构造深度、道路前方图像和地理位置等路况信息的一体化智能检测系统。


多功能路况快速检测设备主要由距离测量装置、地理位置信息检测装置、路面损坏信息检测装置、路面纵断面信息检测装置、路面横断面信息检测装置、前方图像检测装置和相关载体组成。



浙江省高速公路养护管理应用实例

浙江省高速公路主骨架规划建设“两纵、两横、十八连、三绕、三通道”,总里程约5000km,截至2013年6月已达3800km。浙江省交通投资集团辖养的高速公路约占浙江省高速公路总里程的70%,每年需进行路况检测和管理评价的路段约为9000车道公里。


浙江省交通集团检测科技公司作为浙江省交通投资集团下属子公司,受集团各路公司的委托,承担了集团高速公路年度路面定期检测工作。


公司自2013引进进口的ARAN9000多功能检测车以来,已经完成连续两个年度近20000车道公里的高速公路路面定期检测分析和评价,为集团养护管理评价、养护决策分析、养护计划下达及路公司养护路段确定发挥了重要的技术支撑作用。


路况检测业务流程


(1)路况数据采集。按照检测服务合同有关时间要求,合理安排检测路段,由ARAN9000多功能检测车逐车道、全幅采集路面损坏图片、平整度IRI、车辙深度RD和里程桩号等路况信息。


(2)数据处理。借助配套的数据处理软件,在后台工作站上对路面损坏图片进行人工识别,得到横向裂缝、纵向裂缝、修补等路面病害信息;路面车辙、平整度数据由处理软件自动化处理得到IRI和RD;以上数据均以10m为间隔存储。


(3)统计分析。根据《公路技术状况评定标准》(JTGH20-2007),对全部处理后的数据进行汇总和统计,得出各高速公路每公里的PCI、RDI和RQI指数和总体平均值,并对历年检测指标、变化趋势等进行分析。


(4)检测报告编制。根据统计结果,编制集团路面定期检测总报告,对集团高速公路路况进行总体评价和分析,为集团养护计划下达提供参考;进一步编制集团路面定期检测专题报告,分析路况特点、路况发展趋势及存在的问题、下一步工作建议等,为集团科学决策提供参考。


同时,以路公司为单位编制路面定期检测分报告,对路公司各路段路况分项技术指标及历年变化趋势进行分析,提出养护对策及有关建议,为路公司下一年度养护路段的确定和养护预算编制提供技术依据。



路况检测内控体系

(1)量值溯源。按照现行有关检定规程要求,多功能检测车每年送检或参加国家法定部门组织的集中校准,对车辙和平整度传感器进行标定,确保量值溯源,检测数据可靠有效。


(2)路面破损数据复核。由于目前国家尚未出台路面破损自动化快速检测设备计量检定规程,该参数尚无法进行标定。


为此,每年开展一次路面破损机检与人工调查结果的比对试验,并制定统一的路面病害人工识别标准和路面破损人工识别结果复核、抽检体系,以一定的比例进行复核、抽检,确保路面破损检测结果准确无误。


(3)检测报告评审。检测报告编制完成后,邀请各路公司养护有关方面专家参加检测报告评审会议,对检测报告进行详细评审,根据评审意见进行针对性修改和完善。


(4)检测结果统一归档。路况检测数据来之不易,并对养护管理意义重大,为形成高速公路路况检测数据库,公司对每年的检测结果进行统一分类和归档,为历年检测数据变化趋势分析、养护方案评价和养护管理评价打好基础。


存在的问题

多功能路况快速检测设备目前已经在高速公路养护管理中得到较好的应用,极大提高了检测效率并对养护决策科学化发挥了无法替代的作用。但是,仍然存在以下诸多问题。


(1)国内外检测设备精度、集成水平参差不齐。多功能路况快速检测设备大多采用软硬件全进口、国内集成或硬件进口、软件自主开发再集成等模式,硬件来源不同,精度也不尽相同;同时,集成商的技术水平也参差不齐,影响了设备的整体稳定性和适用性。


(2)检测数据与路网实际位置无法全完对应。由于路网桩号存在一定误差,而GIS技术应用尚处于初级阶段,路况检测过程中以距离触发所形成的桩号信息与路网实际里程桩号之间无法全完对应,成为指导养护一线施工的不利因素。


(3)路面病害检测数据尚无法真正实现自动化处理。路面病害检测采集得出的数据多以图片格式呈现,现有的处理软件自动化识别水平均在90%以下,无法快速得出有效的路面破损状况结果,制约了检测数据及报告的时效性。


(4)检测报告内容及深度尚无标准可依。多功能路况快速检测技术在国内的应用时间不长,路况检测报告内容及深度尚无标准可依,委托、检测单位双方对检测结果的要求、理解也不尽一致。


(5)检测数据及检测结果的应用尚需进一步挖掘。目前高速公路路况检测结果多以检测数据、结论性文字和相关建议的形式呈现,普遍是为养护管理评价和养护决策层服务,由于缺少图纸资料,尚无法有效为养护一线施工服务。


发展趋势分析

多功能路况快速检测设备及技术引领了高速公路路况检测领域的发展方向,可以预见,其发展趋势主要为以下几个方面。


(1)检测设备精度、集成化水平和稳定性进一步提升,数据处理软件逐步符合国内应用习惯。


(2)GIS技术进一步应用到路况检测当中,检测形成的桩号信息与路网实际里程桩号完全吻合,对养护施工更具指导意义。


(3)路面病害检测数据的处理水平进一步提高,最终完全实现自动化处理,减少数据处理时间,增强检测数据、报告的时效性。


(4)检测报告内容及深度逐步实现标准化,并可与CPMS系统无缝对接。


(5)检测结果的应用方向进一步多样化、系统化。路况检测大数据库、路面病害标准化图集等应用与发展,使得检测结果既能为养护管理的决策层服务,也能够为养护一线施工服务。


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