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哈工大報訊:道路檢測車--行走的“道路保健醫生”

發布時間:2010-12-06 瀏覽次數:4138 發布者:卓越科技

??? 道路檢測車的發展歷史,可以追溯到20世紀70年代初期以路面損壞自動采集設備取代人工量測的研究。法國道路管理部門研制開發了路面攝影車,使風吹日曬環境下的現場損壞測量工作轉為室內對膠片的處理、并借助計算機進行人工判讀和數據記錄。20世紀80年代中后期,西方發達資本主義國家美國、日本、法國等由于路網管理和路面管理系統發展的需要,紛紛開展了以路面損壞實時采集設備(硬件)和路面損壞圖像的計算機圖像自動處理系統(軟件)為主要內容的研究與開發工作。20世紀90年代初期,其研究成果陸續被發表出來,開發成設備的檢測系統有美國的自動化路面圖像分析儀和路面裂縫評價系統、日本的路面損壞自動測量系統等。這個階段是該領域研究發展最迅速、成果最多的階段。其研究水平達到圖像采集自動化,實現了介于30~120km/h之間的采集速度,圖像處理自動化程度也較高。但由于當時計算機的技術水平所限,處理1英里路面/車道的時間為15分鐘~1小時,甚至更長。攝像精度達到可清晰記錄3mm寬裂縫左右的水平,損壞識別正確率在60~95%左右。進入21世紀后,由于計算機和數字技術的飛速發展,性能更高的路面檢測系統相繼問世,同時出現了集裂縫測量、平整度測量、車轍測量、前方照相攝像等多功能于一體的高度集成化的多功能檢測車。

??? 由于道路檢測車的核心技術屬于商業秘密,所以多年來我國只能依賴進口國外的設備,國內道路技術狀況檢測設備的落后狀態也成為制約我國實施道路養護管理科學決策的關鍵技術問題。2001年,通過對國家公路交通發展形勢的需求分析,在幾位老教授的鼓勵下,我校交通科學與工程學院侯相深教授、王華副教授、馬松林教授等牽頭成立課題組,決定自主開發多功能道路檢測車,打破對國外進口設備的依賴,實現技術上的突破。經過8年多的持續攻關,通過100多次路上驗證實驗和1000多次室內模擬實驗,課題組研制成功了具有國內領先技術水平的多功能道路檢測車。該檢測車的核心技術已經達到國際先進水平,檢測車在國內應用的環境適應性和價格優勢遠遠超過了國外引進的檢測設備。

??? 課題組于2003年集成了第一代路面損壞檢測車,2004年獲得黑龍江省交通廳的資助,2006年開發了具備路面損壞檢測、車轍檢測、前方路產管理等功能的第二代檢測車。2008年,課題組完成了集路面損壞檢測、車轍檢測、平整度檢測、前方路產管理和公路養護管理決策支持系統于一體的第三代檢測車,具備了工業化生產的水平。

??? 我校研制的多功能道路檢測車是集多項先進自主創新技術于一身的“智能車”。它運用了激光測距與航天慣導組合技術、氙氣放電技術、分形紋理損壞識別技術、抗漂移軟件算法、圖像拼接算法等。與國內外其他道路檢測車相比,我校自主研發的路面表面狀況綜合采集系統具有以下的創新點:成果具有自主知識產權,實現了公路路面狀況(平整度、車轍和損壞)全自動高速檢測、評價、管理與決策一體化;實現了多傳感器的多元信息同步采集,并與車速匹配控制;開發了高性能人工光源,光強達到了正午太陽光的20倍,解決了陰影對圖像質量的影響,能夠實現晝夜檢測;研發了圖像拼接技術,可將多幅圖像完整地拼接在一起,提高路面損壞圖像的處理速度和工作效率;采用分形幾何理論研發了路面裂縫自動識別算法;采用擬合基準面法實現路面凹陷變形的自動識別,?正確識別率達到95%;突破了平整度儀核心技術,提出了高精度的車輛隨機振動位移的計算方法,使得路面平整度的檢測精度與水準測量結果高度一致;采用自修正去抖動算法提高了車轍深度的計算精度和重復測量精度。

??? 檢測車工作時,可以不分晝夜,以最高每小時100公里的速度完成路面狀況全自動檢測。隨著車輛前進,前置的車轍儀和平整度儀、后置的路面破損檢測儀,分別將檢測到的數據傳至車中的雙中央處理單元數據處理工作站,經過分項處理,形成檢測數據文件,通過決策分析生成年度養護計劃和五年養護規劃。該系統的所有檢測數據能夠與國家路面管理系統數據庫實現無縫連接。

??? 目前,我校研制的道路檢測車已經在7個省市自治區(黑龍江省、吉林省、遼寧省、天津市、廣東省、廣西壯族自治區、河北?。┻M行了近4萬車道公里的檢測驗證,證明了其性能穩定,實用性強,操作簡便快捷,檢測成本亦遠低于國內外同類檢測系統的使用成本。

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