CICSl路況快速檢測(cè)車運(yùn)行與維護(hù)

1、精選文檔，供參考！CICS 多功能路況快速檢測(cè)車的應(yīng)用和運(yùn)行于崗（陜西公路集團(tuán)有限公司）摘要安全、舒適的行車需求給公路人提出了更高的工作要求，因此近幾年來我們養(yǎng)管單位在精細(xì)化養(yǎng)護(hù)這方面做了不少功課。公路狀況檢測(cè)評(píng)定是養(yǎng)護(hù)管理工作的重要環(huán)節(jié)，隨著高新檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和CICS 多功能檢測(cè)車的引進(jìn)，使我省路況檢測(cè)工作躋身全國(guó)前列，大大促進(jìn)了我省公路養(yǎng)護(hù)管理工作的開展。關(guān)鍵詞路況檢測(cè)車應(yīng)用運(yùn)行1. 簡(jiǎn)介CICS多功能道路檢測(cè)車是目前快速檢測(cè)最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠在限速標(biāo)志標(biāo)明的情況下高速采集包括平整度、車轍、道路幾何線性、路面病害、路產(chǎn)信息等道路指標(biāo)。且所有系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)均為最先進(jìn)水平。多功能道路

2、測(cè)試車是一套模塊化的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，由一輛特別改裝的汽車和各種數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)組成。包括：道路幾何參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)、GPS 全球定位系統(tǒng)、激光線掃描車轍測(cè)量系統(tǒng)、縱向斷面平整度測(cè)量系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)定標(biāo)錄像及測(cè)量平臺(tái)、高精度道路幾何系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)、路面紋理測(cè)量系統(tǒng)、道路全景路況掃描、 路面病害分類評(píng)級(jí)軟件、 路面攝像 - 全自動(dòng)的裂縫探測(cè)機(jī)識(shí)別系統(tǒng)。3 】CICS多功能檢測(cè)車外觀2. 檢測(cè)指標(biāo)內(nèi)容多功能路況快速檢測(cè)系統(tǒng)（CiCS）外業(yè)檢測(cè)指標(biāo)包括 :路面破損、平整度、路面車轍、前方圖像和GPS信息等 5 項(xiàng)數(shù)據(jù)。每項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的具體檢測(cè)方法如下：2.1 路面損壞狀況檢測(cè)和識(shí)別路面損壞檢測(cè)通過采用高分辨線陣相機(jī)和

3、帶狀照明裝置，以車流速度（非穩(wěn)精選文檔，供參考！態(tài)速度）縱向連續(xù)不間斷的自動(dòng)檢測(cè)路面原始圖像，指標(biāo)完全滿足 多功能路況快速檢測(cè)設(shè)備（GB/T26764-2011）的相關(guān)規(guī)定。路面圖像為正視圖像， 圖像文件以路線名稱、 檢測(cè)方向和檢測(cè)樁號(hào)等位置信息來命名，檢測(cè)圖像紋理清晰、亮度均勻，用于配套軟件自動(dòng)識(shí)別。路面圖像包含瀝青路面或水泥路面等不同路面類型的裂縫、修補(bǔ)等損壞信息， 檢測(cè)時(shí)實(shí)時(shí)顯示，并以 2m 為單位、 JPEG 格式長(zhǎng)期存儲(chǔ)。對(duì)于采集的路況圖像，采用路面損壞識(shí)別系統(tǒng)（ CiAS）自動(dòng)快速識(shí)別處理1mm 及以上的裂縫。 CiAS 將檢測(cè)路面劃分 0.1m*0.1m 的網(wǎng)格，系統(tǒng)將快速提取裂

4、縫位置和損壞的長(zhǎng)度，通過裂縫所占的網(wǎng)格數(shù)與檢測(cè)路面網(wǎng)格數(shù)的比例計(jì)算路面損壞率。CiAS 對(duì)于正常路面的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到 90%以上，完全滿足公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTG H20-2007）的要求。CiAS 既能識(shí)別瀝青路面病害，也能識(shí)別水泥路面病害。對(duì)于瀝青路面， CiAS 能識(shí)別縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂、塊裂、裂縫修補(bǔ)等病害。圖 2-1 為典型的 CiAS 自動(dòng)識(shí)別病害結(jié)果，左側(cè)為路面圖像原圖，右側(cè)為路面病害識(shí)別結(jié)果圖。2-1 路面損壞識(shí)別系統(tǒng) CiAS 瀝青路面識(shí)別界面對(duì)于水泥路面， CiAS 可準(zhǔn)確識(shí)別裂縫、板角斷裂、破碎板、裂縫修補(bǔ)等損壞，并自動(dòng)剔除刻槽及接縫等非病害類裂縫，如圖2-2。

5、精選文檔，供參考！2-2 路面損壞識(shí)別系統(tǒng) CiAS 水泥路面識(shí)別界面根據(jù) CiCS 采集的路面損壞圖像和自動(dòng)識(shí)別結(jié)果，獲取損壞類型、損壞位置和損壞數(shù)量，從而計(jì)算得到路面破損率（DR）同時(shí)自動(dòng)生成路面破損信息記錄文本，以 10m 為單位、 TXT 格式長(zhǎng)期保存。2.2 路面平整度檢測(cè)路面平整度檢測(cè)利用CiCS 系統(tǒng)配備的高性能激光傳感器和加速度計(jì)等檢測(cè)及慣性補(bǔ)償裝置，以車流速度（0100km/km）縱向不間斷的采集精確的瀝青、水泥或砂石等不同類型路面右輪跡帶中心線位置的縱斷面高程數(shù)據(jù)，縱向采樣間距小于 100mm，最大檢測(cè)能力（國(guó)際平整度指數(shù)IRI）大于 10m/km，激光傳感器分辨率小于 0

6、.5mm。平整度檢測(cè)指標(biāo)采用目前世界上最為通用的國(guó)際平整度指數(shù)（IRI ：International Roughness Index ） 。通過使用路面平整度采集軟件，設(shè)置檢測(cè)路線編碼、起點(diǎn)樁號(hào)、檢測(cè)方向、采樣間距、保存位置和顯示方式等參數(shù)，并在實(shí)施檢測(cè)過程中的進(jìn)行里程樁號(hào)校準(zhǔn)和核對(duì)。檢測(cè)過程中， 采集軟件實(shí)時(shí)顯示并保存路面縱斷面高程等原始數(shù)據(jù)， 并能根據(jù)計(jì)算程序?qū)崟r(shí)計(jì)算每10m 的原始 IRI。原始IRI 檢測(cè)結(jié)果還通過標(biāo)定方程換算為標(biāo)準(zhǔn)IRI 值。2.3 路面車轍數(shù)據(jù)路面車轍檢測(cè)是按車道連續(xù)采集橫斷面高程數(shù)據(jù)，然后根據(jù)CPMS 提供的標(biāo)準(zhǔn)算法計(jì)算左右輪跡處的車轍深度（RDL 和 RDR）

7、、平均車轍深度（ RD）和最大車轍深度（ RDmax） 。路面車轍深度檢測(cè)數(shù)據(jù)可以直接導(dǎo)入公路數(shù)據(jù)庫(kù)（DataInfo） ，按車道以 10m為單位記錄保存，然后分別按上行方向和下行方向統(tǒng)計(jì)100m 路段和 1000m 路段的代表值。 在計(jì)算路段代表值時(shí)， 取兩個(gè)輪跡處車轍深度的最大值。平整度及車轍數(shù)據(jù)的采集， 要注意實(shí)時(shí)觀察系統(tǒng)采集軟件中平整度變化曲線，出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)， 及時(shí)尋找原因，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。采用包絡(luò)線計(jì)算方法計(jì)算路面車轍深度 （RD） ，據(jù)此計(jì)算路面車轍深度指數(shù)（RDI） 。2.4 前方圖像采集多功能路況快速檢測(cè)系統(tǒng)（CiCS）采用面陣相機(jī)，以車流速度（非穩(wěn)態(tài)速度）縱向連續(xù)不間斷的自動(dòng)

8、檢測(cè)道路前方圖像，檢測(cè)頻率為100 幀/km。前方圖像為前視圖像。 圖像文件以路線名稱、 檢測(cè)方向和檢測(cè)樁號(hào)等位置信精選文檔，供參考！息來命名，前方圖像紋理清晰、亮度均勻，每幀圖像分辨率不小于1600*1200。路面圖像包含路基、 路面、橋隧構(gòu)造物及沿線設(shè)施等道路前方的可視信息，檢測(cè)時(shí)圖像實(shí)時(shí)顯示，并以10m 為單位， JPEG格式長(zhǎng)期存儲(chǔ)。3.車輛、設(shè)備使用前的檢查和標(biāo)定3.1 車輛檢查：制動(dòng)、方向、輪胎（前輪胎壓2.8bar/后輪胎壓 4.5bar） 、油液、拖地鏈、托地帶等進(jìn)行常規(guī)檢查，然后對(duì)前后相機(jī)、燈箱、的固定架進(jìn)行檢查，相機(jī)鏡頭、平整度、車轍激光器清潔、無遮擋，保證其完好。3.2

9、設(shè)備檢查：主要檢查CiCS 采集的路面圖像、平整度、車轍及前方圖像和GPS信息，以及特種路面照明裝置、計(jì)算機(jī)服務(wù)器、距離定位裝置、路面相機(jī)、前方相機(jī)、激光傳感器、發(fā)電機(jī)、大功率開關(guān)電源、車載設(shè)備控制裝置等設(shè)備的工作正常。3.3 設(shè)備標(biāo)定：包括有照明光源調(diào)整（靜態(tài)一致性檢查）、距離標(biāo)定、平整度系統(tǒng)標(biāo)定（ 2 次/周） 、車轍系統(tǒng)標(biāo)定（ 1 次/周） 。檢測(cè)前還應(yīng)對(duì) CiCS 進(jìn)行等速重復(fù)性試驗(yàn)、不同速度性能試驗(yàn)、彎道、緊急制動(dòng)或快加速、 超低速行駛等特殊條件下的平整度試驗(yàn)。等速重復(fù)性試驗(yàn)、 不同速度性能試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)Cv 小于 5%，不同路段平整度相關(guān)性試驗(yàn)的相關(guān)性系數(shù) R 保證不小于 0.

10、99。 為保證不同 CiCS 之間的檢測(cè)一致性， 并得出每輛 CiCS的平整度標(biāo)定方程，用于后期數(shù)據(jù)處理。4外業(yè)檢測(cè)質(zhì)量控制4.1 設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控：多功能路況快速檢測(cè)系統(tǒng)（CiCS）在操作界面上實(shí)時(shí)、同步顯示各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，外業(yè)檢測(cè)人員通過操作界面實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)指標(biāo)的工作狀態(tài)，從檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)排除設(shè)備工作異常、檢測(cè)數(shù)據(jù)異常等問題，4-1 實(shí)時(shí)監(jiān)控檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量4.2 檢測(cè)進(jìn)展情況確認(rèn)：操作人員通過硬盤信息統(tǒng)計(jì)校驗(yàn)后，若發(fā)現(xiàn)漏檢或需要重測(cè)部分路段或指標(biāo)，及時(shí)安排補(bǔ)測(cè)或重測(cè)。4.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量遠(yuǎn)程控制：操作人員通過電子郵箱將當(dāng)天檢測(cè)數(shù)據(jù)的抽樣數(shù)據(jù)發(fā)送至指定郵箱， 經(jīng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制人員確認(rèn)數(shù)據(jù)是否有效。遠(yuǎn)程控制

11、及現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)精選文檔，供參考！等相結(jié)合的質(zhì)量控制方式， 實(shí)現(xiàn)了路況檢測(cè)質(zhì)量的有效控制，避免了對(duì)檢測(cè)行程的大幅調(diào)整。發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)采取補(bǔ)檢或重檢，確保外業(yè)檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、完整。5.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理階段的工作主要有檢測(cè)信息確認(rèn)、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理、基本信息庫(kù)建立、檢測(cè)數(shù)據(jù)入庫(kù)、路況核對(duì)和數(shù)據(jù)處理質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)。具體工作內(nèi)容如下：（1）檢測(cè)信息確認(rèn)首先根據(jù)指定的檢查路段匯總表， 檢查 CiCS 外業(yè)檢測(cè)記錄和硬盤詳表信息，外業(yè)檢測(cè)人員提供含有檢測(cè)里程統(tǒng)計(jì)、檢測(cè)路段表執(zhí)行情況說明。 確定提交的路況檢測(cè)信息是否與預(yù)定計(jì)劃一致。（2）檢測(cè)數(shù)據(jù)處理檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理內(nèi)容主要包括路面破損率DR、路面平整度 IRI 和路面車轍

12、深度 RD 各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)， 還包括公路前方圖像等用于路況核對(duì)，GPS數(shù)據(jù)用于對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。5.1. 路面破損率（ DR）路面損壞狀況數(shù)據(jù)處理采用基于圖像自動(dòng)識(shí)別的方法，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的路面損壞圖像，進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別處理，獲取路面破損率（DR） 。5.1.1路面破損自動(dòng)識(shí)別及質(zhì)量控制的流程如圖所示。路面破損自動(dòng)識(shí)別及質(zhì)量控制流程圖路面損壞圖像自動(dòng)識(shí)別及路面破損率的計(jì)算是由與CiCS 系統(tǒng)配套的“路面損壞自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（如圖5-1 所示） ”完成。 CiAS 系統(tǒng)能夠識(shí)別 1mm 以上的瀝青路面和水泥混凝土路面裂縫， 對(duì)正常圖片的損壞識(shí)別率達(dá)到90%以上，能夠滿足公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) （J

13、TG H20-2007）關(guān)于路面損壞自動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確率應(yīng)高于 90%的要求。為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量， 在數(shù)據(jù)處理過程中還按一定比例抽樣，采用人工方法對(duì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行抽檢復(fù)核。路面破損檢測(cè)數(shù)據(jù)（ DR）是按車道以 10m 為單位記錄保存，然后分別按上行方向和下行方向統(tǒng)計(jì)為100m 路段和 1km 路段代表值。精選文檔，供參考！5-1 路面損壞自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（CiAS）5.2 路面平整度（ IRI）路面平整度檢測(cè)指標(biāo)采用世界銀行規(guī)定的國(guó)際平整度指數(shù)（IRI） 。利用CiCS系統(tǒng)配備的高性能激光傳感器可以獲得路面縱斷面高程數(shù)據(jù)，再通過 CPMS提供的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序可以計(jì)算得到IRI，如下圖所示。5-2 國(guó)際

14、平整度指數(shù)（ IRI）計(jì)算程序5.3 路面車轍（ RDI）利用 CiCS 系統(tǒng)配備的高性能激光傳感器可以獲得路面橫斷面高程數(shù)據(jù)，采集界面如 5-3 所示，路面車轍檢測(cè)指標(biāo)為車轍深度，采集頻率為1 組/25cm，原始數(shù)據(jù)以 10m 間隔記錄保存， 然后分別處理為按100m 和路段統(tǒng)計(jì)的平均值， 在統(tǒng)計(jì)為路段平均值時(shí)，對(duì)每100 米的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)取左、右車轍中較大的值。精選文檔，供參考！5-3 車轍深度（ RD）采集界面5.4.基本信息庫(kù)建立根據(jù)路線基本信息調(diào)查表收集路網(wǎng)基本信息，整理核對(duì)基本信息庫(kù)， 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)特殊情況如斷鏈、長(zhǎng)鏈等進(jìn)行記錄。根據(jù)路段劃分表及前方圖像核對(duì)路面類型。充分利用現(xiàn)有工作基礎(chǔ)，

15、對(duì)公路數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)充完善。添加和修正路線、區(qū)間、路段、路面結(jié)構(gòu)類型、 交通量等數(shù)據(jù)， 形成公路技術(shù)狀況評(píng)價(jià)和養(yǎng)護(hù)分析的基礎(chǔ)信息庫(kù)。5.5 檢測(cè)數(shù)據(jù)入庫(kù)使用公路數(shù)據(jù)庫(kù)DataInfo 對(duì)公路的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和路況檢測(cè)數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行綜合管理，具有數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存、指標(biāo)計(jì)算、路段數(shù)據(jù)自動(dòng)生成、數(shù)據(jù)批量處理、 數(shù)據(jù)庫(kù)定期備份、 數(shù)據(jù)恢復(fù)等功能。 將提取出的處理數(shù)據(jù)導(dǎo)入基本信息數(shù)據(jù)庫(kù)，建立完成包含公路基礎(chǔ)信息和檢測(cè)數(shù)據(jù)的公路數(shù)據(jù)庫(kù)DataInfo文件。5.6 道路景觀管理系統(tǒng)（ RDxiew）建立道路景觀管理系統(tǒng)（ RDxiew）是將設(shè)備采集的道路前方圖像與公路數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)信息和路況數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，可

16、對(duì)檢測(cè)圖像、 評(píng)定數(shù)據(jù)按照路線、 樁號(hào)等方式連續(xù)查看，可在室內(nèi)直觀了解到檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際路況，結(jié)合客觀檢測(cè)數(shù)據(jù)可以達(dá)到對(duì)路況評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行核對(duì)的效果。前方圖像是按車道連續(xù)采集，原始圖像數(shù)據(jù)是以10m 為間隔記錄保存，如圖（5-4）所示。精選文檔，供參考！5-4 公路前方圖像結(jié)合前方圖像，對(duì)典型路段進(jìn)行路況核對(duì)。 核實(shí)對(duì)象主要包括： 無破損路段、平整度異常路段及路面平整度與破損水平相差過多的路段。對(duì)于有問題的路段，復(fù)核后進(jìn)行處理，從而形成內(nèi)含最終結(jié)果的公路數(shù)據(jù)庫(kù)DataInfo 文件。6.路況評(píng)定分析路網(wǎng)路況水平評(píng)價(jià)按照公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) （JTG H20-2007）要求，應(yīng)用“公路技術(shù)狀況評(píng)定系統(tǒng)（ MQI） ”計(jì)算檢測(cè)路段的路面使用性能PQI 及各分項(xiàng)指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)全省高速路網(wǎng)總體路況水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)養(yǎng)管單位需求， 從運(yùn)營(yíng)管理單位、管理區(qū)域、省市、路線、路面類型等不同角度對(duì)全省路況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和評(píng)定。檢測(cè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要以路況快速檢測(cè)的路面破損、平整度和車轍指標(biāo)作為路況水平評(píng)分指標(biāo)，根據(jù)高速路網(wǎng)路況水平評(píng)價(jià)可以判斷影響路況評(píng)分的主要指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，分別按照各評(píng)價(jià)指標(biāo)，從路網(wǎng)的角度，結(jié)合路面原始圖片、識(shí)別結(jié)果、前方圖像等圖像信息與路況統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，對(duì)所檢路網(wǎng)的主要病害、 常見位置及病害成因進(jìn)行診斷分析，編制技術(shù)狀況評(píng)定報(bào)告。結(jié)束語近年來引進(jìn) CICS 多功能道路檢