[發明專利]一種基于移動檢測設備的隧道路面濕滑狀態的評價方法

有效

• 申請號: 202210754784.1
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN114819001B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 劉睿徹;矯成武;趙娜樂;郝思源;李佳輝;武珂縵;宋明珠;孫銘
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q50/26
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 鄭世奇;楊仁波

本發明涉及一種基于移動檢測設備的隧道路面濕滑狀態的評價方法，移動檢測設備設置在隧道路面的上方并能夠受控地沿隧道路面的長度方向往復移動，能夠檢測隧道路面上不同位置的路面濕滑系數值，所述方法包括：將隧道路面劃分為若干個單元網格；控制移動檢測設備在隧道路面上方移動，并采集每個單元網格所對應的路面濕滑狀態數據；對每個單元網格的所述路面濕滑狀態數據進行聚類分析；根據所述聚類分析的結果，確定每個單元網格的路面濕滑系數。通過本發明的評價方法，能夠對隧道內的路面濕滑狀態進行及時、可靠的檢測與評價，進而為客觀地判斷隧道內的路面狀態以及科學有效地對隧道內的交通流管控提供決策依據，有效地保障車輛的通行安全和效率。

技術領域

本發明主要涉及隧道路面濕滑狀態的評價方法，尤其涉及基于移動檢測設備的隧道路面濕滑狀態的評價方法。

背景技術

公路隧道與開闊道路相比，在路面狀態、燈光環境以及基礎設施狀態等方面均存在較大的差異。公路隧道屬于相對封閉的環境，隧道內部路面狀態不易受外界天氣變化影響，但隧道進出洞口區域由于與外界直接相連易受外界天氣影響，尤其在冰凍、雨、雪等惡劣天氣條件下路面濕滑程度較高，隧道進出口部分與隧道內部路面濕滑狀態差異較大。由于照明條件的變化，車輛在進出隧道時駕駛員易產生“黑洞效應”和“白洞效應”，需要時間適應隧道照明環境，因而在隧道進出口處駕駛員不易觀察前方道路情況；而且，由于隧道內部燈光較暗，駕駛員視距較短，因此對前方道路情況的預判也受到限制。此外，隨著公路隧道的運營年限增加，受周圍地理環境、天氣環境、結構設計、養護維修頻率等因素的影響，滲漏水成為運營隧道的主要病害之一；隧道滲漏水病害所導致的路面溢水、濕滑等問題，也是影響車輛通行安全、導致交通事故的最主要因素。

通過大量的歷史事故數據與研究發現，由于公路隧道駕駛環境苛刻且空間相對封閉，在線形和光線的影響下，駕駛員不但視距會被迫縮短，心理狀態也容易產生較大的波動，特別是在路面濕滑導致路面摩擦系數降低的情況下，極易發生車輛追尾、碰撞隧道壁等事故；而且，隧道內一旦發生交通事故，不但救援難度大，交通疏導困難，且在視距的影響下，極易發生二次事故，造成更嚴重的擁堵和更大的損失。

考慮到上述的隧道環境特性，限制車輛的行駛速度雖然一定程度上有助于降低事故風險，但這顯然會導致隧道整體通行能力下降，犧牲隧道的通行效率。

為了兼顧公路隧道的通行安全和效率，需要對隧道內的路面濕滑狀態進行及時、可靠的檢測與評價，進而為客觀地判斷隧道內的路面狀態以及科學有效地對隧道內的交通流管控提供決策依據。

通常可以通過兩類設備對路面濕滑狀態進行檢測：一種為接觸式路面狀態檢測器，通常為車載式設備，在車輛移動過程中測量路面的摩擦系數或者濕滑狀態；另一種為非接觸式路面狀態檢測器，通常采用光學偏振、圖像識別、紅外光譜等方法，通常固定于道路上方對路面上指定的位置進行檢測。

公路路側固定式檢測設備只能檢測路面上一個特定點位或很小的檢測區域，在實際應用中通常用一個檢測點位或檢測區域的檢測結果來代表一個較大的道路區間范圍的路面濕滑狀態。顯然，這種以點代面的檢測結果無法準確地反映隧道路面實際的濕滑狀態，因而存在隧道路面或基礎設施病害發現不及時、交通流過度管控或欠管控等問題，仍然不得不依賴于人工巡檢來確定準確的路面問題地點。

目前，車載移動式檢測設備，雖然可以連續測量多個點位，但其檢測點之間的間距較大，通常100米的區間內檢測4-10個點位，無法準確、全面地反映隧道路面的濕滑狀態；同時，承載傳感器的車輛需要人工駕駛，車輛不可避免地會影響其它車輛的通行；而且，車載式傳感器受到道路以及通行車輛的限制，無法全天候循環往復多次測量。因此，不僅車載式傳感器的使用受到諸多的限制，并且檢測到的結果仍然無法準確地反映隧道路面濕滑狀態及其變化，更無法對隧道路面的濕滑狀態給出準確、實時的評價。