激光路面车辙测定仪

一、研发简述

    我国高等级公路从八十年代末期建成到现在已有20多年历史，由于实行路面分道渠化交通，不同程度地出现了凸凹型车辙，有的地段还比较严重，影响着汽车高速行驶的安全性，为此根据《规范》要求，必须对车道横断面车辙深度进行检测，作为高速公路路面质量的一项考核指标。目前，在公路质量检测市场上用得最多的是车载式车辙测定设备，而这种设备只能测定横断面一条车道（行车道或超车道），不能测定多车道。随着高速公路由双向四车道 改造成双向六车道或八车道，测量一条车道车辙显然不能反映路面车辙全貌，激光路面车辙测定仪一次可以将多车道车辙测出来，而且不限车道数，都可测定出，多车道一次测量时间只有20秒左右，比《规范》中古法的“拉绳法”要快得多。

    激光路面车辙测定仪除了测定沥青路面的车辙外，又能测量沥青路面的平整度均方差，为一机多用仪器。考虑到高速公路上行驶的重车越来越多，对路面平整度的凸凹波形影响很大，平整度波长已达到6m以上，现行《规范》仍以80年代确定的3m波长为基准，显然平整度已落入长波长之中，使测定的平整度均方差值变小，不能反映路面平整性能的实际情况。本仪已将测定波长定在6-8m，完全解决了平整度失真问题，反映了路面平整度的真实情况，充分体现了我国的路面平整度的国际检测水平。

   本仪已于2002年获得了国家专利，专利号ZL02224949.4，并已通过国家计量认证与陕西省交通运输厅的技术鉴定，总体技术达到了国际先进水平，因此，本仪的研发对我国沥青路面车辙与平整度测定与科学研究有着较大的积极作用。

二、测定原理

本仪为步行测定，手推微型小车，由高等 级公路的路侧车道 线沿车道 的横断面向路中方向前进（或者由某点沿路面纵向前进），安装在小车上的激光传感器即从路面车道 的凸凹车辙中感应出光电量，通过适宜的采样可取得无数个光电量有用信息，经数字处理后，进入单片机作程序运算，最后，由液晶与微型打印机输出，操作方便，测法简单。

三、技术特点

1、本仪器通过激光传感器获取路况几何信息，为无接触式的测量方式，它与路面类型、状态、新旧、路面清洁度等无关，因此，具有很强的路面检测适应性。

2、本仪实现“一机多用”。即既能真实地检测路面横断面车辙最大深度，又能真实地检测路面纵向平整度均方差指标，同时，能输出国际平整度指数IRI。

3、本仪现场由液晶显示出测量数据外，还有查询历史资料、打印数据以及与电脑通信等功能，在室内完全可由电脑或笔记本作测量数据的运算等。

四、结构组成

本仪由激光传感器、遥控器、光电距离采样传感器、单片机系统、液晶显示器、微型打印机、测量小车及推把等组成，为可折叠的手提便携式结构，便于野外路面检测应用。

五、主要技术指标与测试范围

1、路面最大车辙深度检测范围：0～200㎜，精度为1㎜.

2、路面平整度均方差检测范围：0～10㎜，精度为1%，路面测试波长为6～8m。

3、路面车辙为多车道测量，路面平整度测量按规范规定测定长度每段为100m，可实现连续测量。

4、机内容量：1000次测量后可转储于笔记本电脑。

5、显示方式：现场即时显示测量数据与凸凹图形（包括打印）。

6、测试环境-10℃～70℃。

7、重量与体积：重约10kgf，体积小，便携式。

8、测量：步行测速。

9、测量时间：一个车道时约10秒，全横断面约20秒。

10、测量时路面状态：包括《规范》中七种典型凸凹图形在内的所有沥青路面。

11、测量范围：沥青路面最大车辙深度Hmax，纵向路面平整度均方差σ与国际路面平整度指数IRI。

六、仪器使用

    本仪在陕西西安至铜川高速公路、西安至临潼高速公路、石太高速公路应用过，真实地反映了这些路段的最大车辙深度，路面平整度均方差以及国际平整度指数IRI。仪器搬运方便，测试简单，数据正确。

七、应用前景

    目前，我国高速公路沥青路面的车辙是单车道测量，随着路面宽度的增加，车道数增多，本仪的多车道测量就有着优势。另外高速公路路面平整度由于重车增多，使测量波形已达到了6m以上，而现在还沿用3m波长的测量机制，显然，短波形已落入长波形之中，平整度均方差实测数值偏小，检测水平下降。本仪适应长波段的测定，波长可以达到8m左右与日本8m“测规”接轨，显然有着波长测量优势，再加上仪器轻便，价格便宜，因此本仪在市场上有一定的竞争能力以及较好的应用前景。