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1、. . . .CICS多功能路况快速检测车的应用和运行于 岗（陕西公路集团有限公司）摘 要 安全、舒适的行车需求给公路人提出了更高的工作要求，因此近几年来我们养管单位在精细化养护这方面做了不少功课。公路状况检测评定是养护管理工作的重要环节，随着高新检测技术的应用和CICS多功能检测车的引进，使我省路况检测工作跻身全国前列，大大促进了我省公路养护管理工作的开展。关键词 路况检测车 应用 运行 1. 简介CICS多功能道路检测车是目前快速检测最准确的数据采集系统，能够在限速标志标明的情况下高速采集包括平整度、车辙、道路几何线性、路面病害、路产信息等道路指标。且所有系统的技术指标均为最先进水平。多功
2、能道路测试车是一套模块化的数据采集平台，由一辆特别改装的汽车和各种数据采集子系统组成。包括：道路几何参数测量系统、GPS全球定位系统、激光线扫描车辙测量系统、纵向断面平整度测量系统、计算机定标录像及测量平台、高精度道路几何系数测量系统、路面纹理测量系统、道路全景路况扫描、路面病害分类评级软件、路面摄像-全自动的裂缝探测机识别系统。3】CICS多功能检测车外观2.检测指标内容多功能路况快速检测系统（CiCS）外业检测指标包括:路面破损、平整度、路面车辙、前方图像和GPS信息等5项数据。每项检测指标的具体检测方法如下：2.1路面损坏状况检测和识别路面损坏检测通过采用高分辨线阵相机和带状照明装置，以
3、车流速度（非稳态速度）纵向连续不间断的自动检测路面原始图像，指标完全满足多功能路况快速检测设备（GB/T26764-2011）的相关规定。路面图像为正视图像，图像文件以路线名称、检测方向和检测桩号等位置信息来命名，检测图像纹理清晰、亮度均匀，用于配套软件自动识别。路面图像包含沥青路面或水泥路面等不同路面类型的裂缝、修补等损坏信息，检测时实时显示，并以2m为单位、JPEG格式长期存储。对于采集的路况图像，采用路面损坏识别系统（CiAS）自动快速识别处理1mm及以上的裂缝。CiAS将检测路面划分0.1m*0.1m的网格，系统将快速提取裂缝位置和损坏的长度，通过裂缝所占的网格数与检测路面网格数的比例
4、计算路面损坏率。CiAS对于正常路面的识别准确率达到90%以上，完全满足公路技术状况评定标准（JTG H20-2007）的要求。CiAS既能识别沥青路面病害，也能识别水泥路面病害。对于沥青路面，CiAS能识别纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、块裂、裂缝修补等病害。图2-1为典型的CiAS自动识别病害结果，左侧为路面图像原图，右侧为路面病害识别结果图。2-1路面损坏识别系统CiAS沥青路面识别界面对于水泥路面，CiAS可准确识别裂缝、板角断裂、破碎板、裂缝修补等损坏，并自动剔除刻槽及接缝等非病害类裂缝，如图2-2。2-2路面损坏识别系统CiAS水泥路面识别界面根据CiCS采集的路面损坏图像和自动识别结果
5、，获取损坏类型、损坏位置和损坏数量，从而计算得到路面破损率（DR）同时自动生成路面破损信息记录文本，以10m为单位、TXT格式长期保存。2.2路面平整度检测路面平整度检测利用CiCS系统配备的高性能激光传感器和加速度计等检测及惯性补偿装置，以车流速度（0100km/km）纵向不间断的采集精确的沥青、水泥或砂石等不同类型路面右轮迹带中心线位置的纵断面高程数据，纵向采样间距小于100mm，最大检测能力（国际平整度指数IRI）大于10m/km，激光传感器分辨率小于0.5mm。平整度检测指标采用目前世界上最为通用的国际平整度指数（IRI：International Roughness Index）。通
6、过使用路面平整度采集软件，设置检测路线编码、起点桩号、检测方向、采样间距、保存位置和显示方式等参数，并在实施检测过程中的进行里程桩号校准和核对。检测过程中，采集软件实时显示并保存路面纵断面高程等原始数据，并能根据计算程序实时计算每10m的原始IRI。原始IRI检测结果还通过标定方程换算为标准IRI值。2.3路面车辙数据路面车辙检测是按车道连续采集横断面高程数据，然后根据CPMS提供的标准算法计算左右轮迹处的车辙深度（RDL和RDR）、平均车辙深度（RD）和最大车辙深度（RDmax）。路面车辙深度检测数据可以直接导入公路数据库（DataInfo），按车道以10m为单位记录保存，然后分别按上行方向
7、和下行方向统计100m路段和1000m路段的代表值。在计算路段代表值时，取两个轮迹处车辙深度的最大值。平整度及车辙数据的采集，要注意实时观察系统采集软件中平整度变化曲线，出现异常数据时，及时寻找原因，保证数据准确。采用包络线计算方法计算路面车辙深度（RD），据此计算路面车辙深度指数（RDI）。2.4前方图像采集多功能路况快速检测系统（CiCS）采用面阵相机，以车流速度（非稳态速度）纵向连续不间断的自动检测道路前方图像，检测频率为100帧/km。前方图像为前视图像。图像文件以路线名称、检测方向和检测桩号等位置信息来命名，前方图像纹理清晰、亮度均匀，每帧图像分辨率不小于1600*1200。路面图像
8、包含路基、路面、桥隧构造物及沿线设施等道路前方的可视信息，检测时图像实时显示，并以10m为单位，JPEG格式长期存储。3.车辆、设备使用前的检查和标定3.1车辆检查：制动、方向、轮胎（前轮胎压2.8bar/后轮胎压4.5bar）、油液、拖地链、托地带等进行常规检查，然后对前后相机、灯箱、的固定架进行检查，相机镜头、平整度、车辙激光器清洁、无遮挡，保证其完好。3.2设备检查：主要检查CiCS采集的路面图像、平整度、车辙及前方图像和GPS信息，以及特种路面照明装置、计算机服务器、距离定位装置、路面相机、前方相机、激光传感器、发电机、大功率开关电源、车载设备控制装置等设备的工作正常。3.3设备标定：
9、包括有照明光源调整（静态一致性检查）、距离标定、平整度系统标定（2次/周）、车辙系统标定（1次/周）。检测前还应对CiCS进行等速重复性试验、不同速度性能试验、弯道、紧急制动或快加速、超低速行驶等特殊条件下的平整度试验。等速重复性试验、不同速度性能试验结果的偏差系数Cv小于5%，不同路段平整度相关性试验的相关性系数R保证不小于0.99。为保证不同CiCS之间的检测一致性，并得出每辆CiCS的平整度标定方程，用于后期数据处理。4外业检测质量控制4.1设备实时监控：多功能路况快速检测系统（CiCS）在操作界面上实时、同步显示各项指标的检测结果，外业检测人员通过操作界面实时监控各项指标的工作状态，从
10、检测现场排除设备工作异常、检测数据异常等问题， 4-1实时监控检测数据质量4.2检测进展情况确认：操作人员通过硬盘信息统计校验后，若发现漏检或需要重测部分路段或指标，及时安排补测或重测。4.3数据质量远程控制：操作人员通过电子邮箱将当天检测数据的抽样数据发送至指定邮箱，经数据质量控制人员确认数据是否有效。远程控制及现场确认等相结合的质量控制方式，实现了路况检测质量的有效控制，避免了对检测行程的大幅调整。发现情况及时采取补检或重检，确保外业检测数据准确、完整。5.数据处理数据处理阶段的工作主要有检测信息确认、检测数据处理、基本信息库建立、检测数据入库、路况核对和数据处理质量控制等环节。具体工作内
11、容如下：（1）检测信息确认首先根据指定的检查路段汇总表，检查CiCS外业检测记录和硬盘详表信息，外业检测人员提供含有检测里程统计、检测路段表执行情况说明。确定提交的路况检测信息是否与预定计划一致。（2）检测数据处理检测数据的处理内容主要包括路面破损率DR、路面平整度IRI和路面车辙深度RD各项评价指标，还包括公路前方图像等用于路况核对，GPS数据用于对设备运行情况进行监控。5.1. 路面破损率（DR）路面损坏状况数据处理采用基于图像自动识别的方法，根据现场采集的路面损坏图像，进行计算机自动识别处理，获取路面破损率（DR）。5.1.1路面破损自动识别及质量控制的流程如图所示。路面破损自动识别及质
12、量控制流程图路面损坏图像自动识别及路面破损率的计算是由与CiCS系统配套的“路面损坏自动识别系统（如图5-1所示）”完成。CiAS系统能够识别1mm以上的沥青路面和水泥混凝土路面裂缝，对正常图片的损坏识别率达到90%以上，能够满足公路技术状况评定标准（JTG H20-2007）关于路面损坏自动识别准确率应高于90%的要求。为保证数据质量，在数据处理过程中还按一定比例抽样，采用人工方法对计算机自动识别结果进行抽检复核。路面破损检测数据（DR）是按车道以10m为单位记录保存，然后分别按上行方向和下行方向统计为100m路段和1km路段代表值。5-1路面损坏自动识别系统（CiAS）5.2路面平整度（I
13、RI）路面平整度检测指标采用世界银行规定的国际平整度指数（IRI）。利用CiCS系统配备的高性能激光传感器可以获得路面纵断面高程数据，再通过CPMS提供的标准计算程序可以计算得到IRI，如下图所示。5-2国际平整度指数（IRI）计算程序5.3路面车辙（RDI）利用CiCS系统配备的高性能激光传感器可以获得路面横断面高程数据，采集界面如5-3所示，路面车辙检测指标为车辙深度，采集频率为1组/25cm，原始数据以10m间隔记录保存，然后分别处理为按100m和路段统计的平均值，在统计为路段平均值时，对每100米的统计数据取左、右车辙中较大的值。 5-3车辙深度（RD）采集界面5.4.基本信息库建立根
14、据路线基本信息调查表收集路网基本信息，整理核对基本信息库，对数据库特殊情况如断链、长链等进行记录。根据路段划分表及前方图像核对路面类型。充分利用现有工作基础，对公路数据库进行补充完善。添加和修正路线、区间、路段、路面结构类型、交通量等数据，形成公路技术状况评价和养护分析的基础信息库。5.5检测数据入库使用公路数据库DataInfo对公路的基础数据和路况检测数据等信息进行综合管理，具有数据加工、数据处理、数据保存、指标计算、路段数据自动生成、数据批量处理、数据库定期备份、数据恢复等功能。将提取出的处理数据导入基本信息数据库，建立完成包含公路基础信息和检测数据的公路数据库DataInfo文件。5.
15、6道路景观管理系统（RDxiew）建立道路景观管理系统（RDxiew）是将设备采集的道路前方图像与公路数据库的基础信息和路况数据相关联，可对检测图像、评定数据按照路线、桩号等方式连续查看，可在室内直观了解到检测现场的实际路况，结合客观检测数据可以达到对路况评价结果进行核对的效果。前方图像是按车道连续采集，原始图像数据是以10m为间隔记录保存，如图（5-4）所示。5-4公路前方图像结合前方图像，对典型路段进行路况核对。核实对象主要包括：无破损路段、平整度异常路段及路面平整度与破损水平相差过多的路段。对于有问题的路段，复核后进行处理，从而形成内含最终结果的公路数据库DataInfo文件。6.路况评定分析路网路况水平评价按照公路技术状况评定标准（JTG H20-2007）要求，应用“公路技术状况评定系统（MQI）”计算检测路段的路面使用性能PQI及各分项指标，在此基础上，对全省高速路网总体路况水平进行评价，并根据养管单位需求，从运营管理单位、管理区域、省市、路线、路面类型等不同角度对全省路况进行统计和评定。检测评价项目主要以路况快速检测的路面破损、平整度和车辙指标作为路况水平评分指
