[發明專利]基于移動終端的路面平整度檢測方法和智能路面信息實時監測系統

有效

• 申請號: 201410379849.4
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104164829A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 田雨
• 申請（專利權）人: 武漢景行致遠科技有限公司
• 主分類號: E01C23/01
• 分類號: E01C23/01
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;胡紅林

技術領域

本發明涉及路面平整度信息的檢測，具體地指一種基于移動終端的路面平整度檢測方法和智能路面信息實時監測系統。

背景技術

“十一五”以來，我國公路建設規模得到了質的飛躍。截止2012年底，我國公路總里程達424萬公里，高速公路通車里程已達9.6萬公里。伴隨著我國進入高速公路的大規模建設時期，隨之而來的更是大規模的高速公路養護的時代。建立“高速公路養護管理系統”，加速公路管理信息化建設具有重要的現實意義。

作為公路養護管理系統的核心部分，路面質量的檢測評估是當前一個十分重要的課題。根據交通部2007年發布的《公路技術狀況評定標準(JTG?H20-2007)》，路面使用指數，(PQI,Pavement?Quality?or?Performance?Index)，是路面技術狀況評估的關鍵評價指標，該指數涵蓋了路面損壞狀況指數(PCI,Pavement?Surface?Condition?Index)，路面行駛質量指數(RQI,Riding?Quality?Index)，路面車轍深度指數(RDI,Rutting?Depth?Index)，路面抗滑性能指數(SRI,Skidding?Resistance?Index)和路面結構強度指數(PSSI,Pavement?Structure?Strength?Index)。其中，描述路面平整度的評價指標，路面行駛質量指數(RQI)，占路面使用指數總分的40％到60％。該指數是通過國際平整度指數(IRI,International?Roughness?Index)推導得出。國際平整度指數(IRI)是由世界銀行于1982年系統的提出的，自面世以來被國內外公路工作者廣泛采用。國際平整度指數(IRI)的定義是標準車身懸掛的總位移與行駛距離的比值。在影響公路使用壽命的諸多負面因素中，路面平整度的影響占高達80％，不良的路面平整度不僅影響道路行車安全，降低行車舒適度，增大行車噪音污染，而且增加車輛的運行費用(如增加油耗、降低行車速度、增加車輛機件磨損等)，同時加速結構破壞，縮短養護周期。為此，世界各國的道路工作者建立了相應的規范標準，研制了各種儀器設備，以便對新建道路進行質量控制，對已運行道路進行檢測評定。

目前廣泛使用的路面平整度檢測儀器包括3m直尺；連續式平整度儀；車量顛簸累計儀和激光斷面儀。這幾種檢測方法各自存在明顯的局限性。其中3m直尺檢測法精度低，檢測效率低，人力投入巨大；連續式平整度儀的缺點是其檢測輪的機械特性嚴重限制了檢測精度，并且檢測車較低的牽引速度限制了檢測效率；車量顛簸累計儀檢測法的重復性差，不同時間點和不同設備的檢測結果間有較大誤差。

車載激光斷面儀檢測方法是目前世界上最先進的平整度檢測方法之一，公開號為CN101644023的中國專利公開了一種“路面平整度檢測方法”，該方法利用加速儀，陀螺儀檢測激光測距裝置在車輛行駛過程中產生的豎直相對位移和姿態變化，從而計算得到激光測距儀與標準參照距離之間的補償值，獲得縱斷面曲線及路面的平整度，消除了路面顛簸引起的激光檢測裝置姿態傾斜及位置偏移產生的數據失效問題。但是，該方法主要利用激光測距儀，加速儀和陀螺儀來完成路面平整度檢測，這三種傳感器需要復雜的校準以達到有效的精度，并且極易受到沖擊震動影響。最重要的是，該方案復雜的結構和昂貴的傳感器極大的增加了檢測成本、數據處理難度和對專業檢測人員的需求。

公開號為CN102628249A的中國專利公開了一種“全自動慣性傳感檢測路面平整度裝置及檢測方法”，該方法利用加速度計、陀螺儀和溫度傳感器檢測得到檢測裝置的姿態和三軸加速度信息，從而通過對豎直位移的計算得到路面平整度信息。相比傳統的基于激光測距儀的路面平整度檢測法，該方法有體積小和成本低廉的優點，但是該方法的檢測結果無法與規范的路面平整度信息相關聯，如國際平整度指數(IRI)和路面行駛質量指數(RQI)。其檢測結果對于專業路面檢測者的意義是有限的。此外，該方法對額外檢測設備的需求，仍然局限了該方法在大規模路面信息系統組網中的應用。