路面綜合性能評價與現(xiàn)代檢測技術(shù)及應(yīng)用
定 價:58 元
- 作者:陸鍵,蔣愚明,郎洪,丁朔,婁月新等著
- 出版時間:2023/8/1
- ISBN:9787576508741
- 出 版 社:同濟(jì)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:U416.2
- 頁碼:124
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
路面技術(shù)狀況檢測技術(shù)和評定方法一直在不斷地發(fā)展和完善中,《路面綜合性能評價與現(xiàn)代檢測技術(shù)及應(yīng)用》歸納總結(jié)了路面技術(shù)狀況檢測技術(shù)和評定方法的發(fā)展歷程,詳細(xì)闡述了路面的縱斷面和橫斷面、路面損壞及道路橋頭沉降等方面的檢測技術(shù)在不同發(fā)展階段的技術(shù)原理、實(shí)踐應(yīng)用和評定方法,并針對目前先進(jìn)的三維檢測技術(shù)、人工智能技術(shù)和資產(chǎn)管理技術(shù)在路面檢測領(lǐng)域的研究及應(yīng)用進(jìn)行了說明和解析,進(jìn)而提出路面技術(shù)狀況評定及檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向。以平整度、車轍、抗滑性能和路面損壞為例進(jìn)行簡要說明。路面平整度檢測以斷面類檢測技術(shù)和響應(yīng)類檢測技術(shù)為主,采用顛簸累積儀和激光路面平整度儀實(shí)現(xiàn)路面平整度的自動化檢測,其中如何實(shí)現(xiàn)變速和隨時停車情況下的路面平整度精確檢測是平整度檢測科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。對于路面車轍,目前采用橫向布置的激光、超聲和紅外等非接觸位移傳感器來檢測路面橫斷面,實(shí)現(xiàn)了利用激光和數(shù)字圖像進(jìn)行非接觸自動化檢測的目的,其中如何利用密集的車轍斷面值進(jìn)行路面變形類病害(如坑槽、擁包與沉陷等)的檢測和評價是今后的研究重點(diǎn)。對于路面抗滑性能,可以通過測量路面構(gòu)造深度來進(jìn)行檢測,目前常用的方法有鋪砂法、排水測定法、數(shù)字圖像法和激光斷面檢測法,實(shí)現(xiàn)了利用激光和數(shù)字圖像技術(shù)進(jìn)行非接觸自動化檢測的目的,而高精度與強(qiáng)通用性是未來路面構(gòu)造深度檢測的發(fā)展方向。就路面損壞檢測而言,由于病害本身的形成機(jī)理復(fù)雜且形態(tài)多樣,因此目前還停留在人工檢測和基于人工輔助檢測的半自動化檢測(二維檢測技術(shù))階段。其中,二維路面損壞檢測是以人工輔助的方式,篩選道路(灰度)圖像并進(jìn)行病害標(biāo)注分析的一種檢測方法,是目前我國主流的路面損壞檢測方法,普及率高,但自動化率低。此外,由于路面情況復(fù)雜,加之紋理、陰影、異物等干擾因素的存在,該檢測方式很難分辨病害類型,極易造成漏檢和誤判,同時基于單一的病害灰度特征信息無法實(shí)現(xiàn)全自動、大規(guī)模、高強(qiáng)度的路況檢測工作。因此,改變檢測模式、開展基于人工智能的三維路面損壞自動化檢測將是路面損壞檢測未來的發(fā)展方向。與此同時,隨著路面檢測技術(shù)的不斷革新,路面技術(shù)狀況評定方法也將得到進(jìn)一步完善。
隨著我國公路建設(shè)里程不斷增加,我國道路交通網(wǎng)絡(luò)基本建成,“五縱五橫”綜合運(yùn)輸大通道基本貫通。截至2022年年底,全國公路里程為535,48萬km,高速公路里程為17.73萬km,穩(wěn)居世界首位。為進(jìn)一步提高公路交通運(yùn)輸?shù)纳鐣?jīng)濟(jì)效益,我國在公路建設(shè)快速發(fā)展的同時,逐漸意識到優(yōu)化公路交通運(yùn)營管理、加強(qiáng)路面養(yǎng)護(hù)管理、提升道路服務(wù)水平的重要性。2022年,我國公路養(yǎng)護(hù)里程為535.03萬km,占公路里程比重為99.9%。由此可見,我國公路正逐漸進(jìn)入病害爆發(fā)期,相關(guān)單位將面臨公路集中養(yǎng)護(hù)、大修和改造的壓力,路面質(zhì)量狀況檢測任務(wù)極為艱巨,路面養(yǎng)護(hù)管理工作面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。
2018年4月,交通運(yùn)輸部印發(fā)了《公路養(yǎng)護(hù)工程管理辦法》,要求進(jìn)一步加強(qiáng)和規(guī)范公路養(yǎng)護(hù)工程管理,提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量和效益,鼓勵運(yùn)用自動化快速檢測技術(shù)開展道路檢測工作。因此,為了更好地在行業(yè)內(nèi)普及現(xiàn)代化的路面質(zhì)量狀況檢測技術(shù),促使行業(yè)內(nèi)從業(yè)者了解相關(guān)檢測技術(shù)的理論、應(yīng)用場景和發(fā)展前景,掌握路面質(zhì)量狀況評定的基本原理和方法,筆者研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合三十余年的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),針對路面綜合性能評價與現(xiàn)代檢測技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)科學(xué)技術(shù)和應(yīng)用實(shí)踐等問題進(jìn)行了系統(tǒng)描述和回答。
公路養(yǎng)護(hù)管理工作日趨重要,公路技術(shù)狀況的高效檢測與準(zhǔn)確評價已成為公路科學(xué)養(yǎng)護(hù)的重中之重。公路技術(shù)狀況檢測和評定主要包含四部分內(nèi)容,分別是路基、路面、橋隧構(gòu)造物和沿線設(shè)施。其中,路面技術(shù)狀況檢測和評定主要包括路面損壞、平整度、車轍、磨耗(構(gòu)造深度)、跳車、抗滑性能(橫向力系數(shù))和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(彎沉)等。通過路面檢測技術(shù)能夠獲取包括路面病害類型、數(shù)量、幾何參數(shù)等在內(nèi)的道路特征,從而有助于進(jìn)一步評定道路的損壞程度和技術(shù)狀況,為道路的建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)和運(yùn)輸提供數(shù)據(jù)參考和重要依據(jù);仡櫄v史,路面檢測技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段:從早期傳統(tǒng)的人工檢測到20世紀(jì)末的半自動化檢測,再到當(dāng)前的無損自動化檢測。在實(shí)際生產(chǎn)生活中,人工檢測和半自動化檢測存在檢測效率低、安全隱患大、影響交通運(yùn)行、結(jié)果主觀性強(qiáng)和不利于周期性檢測等缺陷。特別地,我國交通運(yùn)輸行業(yè)正積極倡導(dǎo)綠色低碳,推進(jìn)交通可持續(xù)發(fā)展。面對大規(guī)模、高強(qiáng)度的道路養(yǎng)護(hù)管理工作,人工檢測和半自動化檢測顯然無法滿足需求。因此,研發(fā)新技術(shù)、開發(fā)新裝備,實(shí)現(xiàn)智能、準(zhǔn)確、高速、無損的路面質(zhì)量狀況自動化檢測和評定已成為道路養(yǎng)護(hù)管理的關(guān)鍵所在。
路面技術(shù)狀況檢測技術(shù)和評定方法一直在不斷地發(fā)展和完善中,本書歸納總結(jié)了路面技術(shù)狀況檢測技術(shù)和評定方法的發(fā)展歷程,詳細(xì)闡述了路面的縱斷面和橫斷面、路面損壞及道路橋頭沉降等方面的檢測技術(shù)在不同發(fā)展階段的技術(shù)原理、實(shí)踐應(yīng)用和評定方法,并針對目前先進(jìn)的三維檢測技術(shù)、人工智能技術(shù)和資產(chǎn)管理技術(shù)在路面檢測領(lǐng)域的研究及應(yīng)用進(jìn)行了說明和解析,進(jìn)而提出路面技術(shù)狀況評定及檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向。以平整度、車轍、抗滑性能和路面損壞為例進(jìn)行簡要說明。路面平整度檢測以斷面類檢測技術(shù)和響應(yīng)類檢測技術(shù)為主,采用顛簸累積儀和激光路面平整度儀實(shí)現(xiàn)路面平整度的自動化檢測,其中如何實(shí)現(xiàn)變速和隨時停車情況下的路面平整度精確檢測是平整度檢測科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。對于路面車轍,目前采用橫向布置的激光、超聲和紅外等非接觸位移傳感器來檢測路面橫斷面,實(shí)現(xiàn)了利用激光和數(shù)字圖像進(jìn)行非接觸自動化檢測的目的,其中如何利用密集的車轍斷面值進(jìn)行路面變形類病害(如坑槽、擁包與沉陷等)的檢測和評價是今后的研究重點(diǎn)。對于路面抗滑性能,可以通過測量路面構(gòu)造深度來進(jìn)行檢測,目前常用的方法有鋪砂法、排水測定法、數(shù)字圖像法和激光斷面檢測法,實(shí)現(xiàn)了利用激光和數(shù)字圖像技術(shù)進(jìn)行非接觸自動化檢測的目的,而高精度與強(qiáng)通用性是未來路面構(gòu)造深度檢測的發(fā)展方向。就路面損壞檢測而言,由于病害本身的形成機(jī)理復(fù)雜且形態(tài)多樣,因此目前還停留在人工檢測和基于人工輔助檢測的半自動化檢測(二維檢測技術(shù))階段。其中,二維路面損壞檢測是以人工輔助的方式,篩選道路(灰度)圖像并進(jìn)行病害標(biāo)注分析的一種檢測方法,是目前我國主流的路面損壞檢測方法,普及率高,但自動化率低。此外,由于路面情況復(fù)雜,加之紋理、陰影、異物等干擾因素的存在,該檢測方式很難分辨病害類型,極易造成漏檢和誤判,同時基于單一的病害灰度特征信息無法實(shí)現(xiàn)全自動、大規(guī)模、高強(qiáng)度的路況檢測工作。因此,改變檢測模式、開展基于人工智能的三維路面損壞自動化檢測將是路面損壞檢測未來的發(fā)展方向。與此同時,隨著路面檢測技術(shù)的不斷革新,路面技術(shù)狀況評定方法也將得到進(jìn)一步完善。
本書的主要內(nèi)容包含五個部分(圖1):第一部分為前言,主要對本書撰寫的目的、定位、意義和主要內(nèi)容進(jìn)行概述;第二部分對路面技術(shù)狀況評定方法及檢測技術(shù)進(jìn)行了宏觀層面的概述,包括第1章面向公路養(yǎng)護(hù)的路面檢測技術(shù)分類、第2章路面技術(shù)狀況評定指標(biāo)體系;第三部分介紹不同路面技術(shù)狀況的檢測技術(shù)和評定方法,包括第3章路面縱斷面檢測技術(shù)及狀況評定、第4章路面橫斷面檢測技術(shù)及狀況評定、第5章路面損壞檢測技術(shù)及狀況評定、第6章道路橋頭沉降檢測技術(shù)及狀況評定;第四部分介紹先進(jìn)的三維檢測技術(shù)、人工智能技術(shù)和資產(chǎn)管理技術(shù)在路面檢測、養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用,并從系統(tǒng)應(yīng)用角度介紹了典型檢測系統(tǒng)的性能指標(biāo)和檢定方法,具體包括第7章三維檢測技術(shù)應(yīng)用于路面技術(shù)狀況評定、第8章人工智能技術(shù)應(yīng)用于路面損壞分類和辨識、第9章典型路面檢測系統(tǒng)性能匯總和評價指標(biāo)、第10章路面質(zhì)量數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)和平臺;第五部分為結(jié)語,主要闡述未來路面技術(shù)狀況評定及檢測技術(shù)的發(fā)展方向。
前言
第1章 面向公路養(yǎng)護(hù)的路面檢測技術(shù)分類
1.1 公路路面養(yǎng)護(hù)管理的現(xiàn)狀及基本問題
1.2 公路路面檢測技術(shù)
1.3 公路路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制措施
第2章 路面技術(shù)狀況評定指標(biāo)體系
2.1 公路路面技術(shù)狀況評定指標(biāo)體系
2.1.1 公路技術(shù)狀況評定
2.1.2 路面技術(shù)狀況評定
2.2 農(nóng)村公路技術(shù)狀況評定指標(biāo)體系
2.2.1 農(nóng)村公路技術(shù)狀況評定
2.2.2 農(nóng)村公路路面技術(shù)狀況評定
2.3 城鎮(zhèn)道路路面技術(shù)狀況評定指標(biāo)體系
2.3.1 路面技術(shù)狀況評價體系
2.3.2 分項(xiàng)指標(biāo)評價
2.4 路面技術(shù)狀況檢測與調(diào)查頻率
2.4.1 公路路面
2.4.2 農(nóng)村公路路面
2.4.3 城鎮(zhèn)道路路面
第3章 路面縱斷面檢測技術(shù)及狀況評定
3.1 路面縱斷面
3.1.1 概述
3.1.2 路面縱斷面剖面曲線的特征指標(biāo)
3.1.3 路面縱斷面剖面曲線的影響
3.2 路面平整度
3.2.1 路面平整度概述
3.2.2 路面平整度的影響
3.2.3 路面平整度的評價指標(biāo)
3.2.4 路面平整度檢測方法
3.2.5 路面平整度計(jì)算模型
3.3 路面構(gòu)造深度
3.3.1 路面構(gòu)造深度概述
3.3.2 路面構(gòu)造深度的影響
3.3.3 路面構(gòu)造深度評價指標(biāo)
3.3.4 路面構(gòu)造深度檢測方法
3.3.5 路面構(gòu)造深度計(jì)算模型
3.4 路面跳車和路面磨耗
3.4.1 路面跳車的概述及影響
3.4.2 路面磨耗的概述及影響
3.4.3 路面跳車和路面磨耗計(jì)算模型
第4章 路面橫斷面檢測技術(shù)及狀況評定
4.1 路面橫斷面
4.1.1 路面橫斷面概述
4.1.2 路面橫斷面檢測技術(shù)
4.2 路面車轍
4.2.1 路面車轍概述
4.2.2 路面車轍產(chǎn)生的因素及影響
4.2.3 路面車轍檢測方法
4.2.4 路面車轍深度計(jì)算模型
……
第5章 路面損壞檢測技術(shù)及狀況評定
第6章 道路橋頭沉降檢測技術(shù)及狀況評定
第7章 三維檢測技術(shù)應(yīng)用于路面技術(shù)狀況評定
第8章 人工智能技術(shù)應(yīng)用于路面損壞分類和辨識
第9章 典型路面檢測系統(tǒng)性能匯總和評價指標(biāo)
第10章 路面質(zhì)量數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理信息系統(tǒng)和平臺
結(jié)語
參考文獻(xiàn)