临沂市公路勘查设计院 山东临沂 276000
摘要：随着公路交通运输业的发展，政府对道路工程建设质量提出了更高的要求，这就使得在道路的养护管理工作上同样面临着更高的要求， 利用传统的人工检测方法早已无法满足日益繁重的道路养护管理工作。本文主要探讨分析道路自动化检测技术的分析应用，以谋求其更好的发展。
关键词：道路自动化、自动化检测、检测技术、技术应用
引言：现今社会，许多高科技技术都被应用在了各行各业，在道路交通这一方面，高科技技术水平也有了质的飞跃，这些高科技技术的应用，不经改变了人们陈旧的思想，更使得公路的建设，管理水平以及运作效果都有了更好的发展。其中道路自动化检测技术就是运用高科技技术最重要的一部分。
一、道路问题探讨分析
1、路面平整度
沥青道路的平整度关乎车辆的行车安全、行车速度和道路的使用年限，路面坑洼不平会导致行车阻力增加，使得驾车人员对车辆控制判断出现失误，影响行车的安全舒适性和使用年限。同时，附加振动和不平整地面带来的积水也会对道路造成破坏。所以，对高级公路而言，平整度标准的制定非常重要。
2、沥青路面压实度和弯沉
沥青路面最常见的问题是容易出现横向裂缝，裂缝的类型主要有以下两种：（1）单一的一条裂缝（2）横向开裂夹杂着其他小裂缝。尤其在山区高速公路中，由于本身地质的原因，不同路段的呈阶梯状交替出现，填挖补平过程中容易造成公路出现裂缝。路面的压实步骤是施工中很重要的环节，我们在施工时要按要求严格调控路面的压实度。当道路的压实度过低时，路面的弯沉值就会增加，从而导致道路的使用年限减少。完成道路建设后，要重点对压实度进行仔细查看分析。路面动态弯沉是沥青路面检测和设计的重要参考指标，因此常规弯沉测试结果要根据研究和应用的需要进行修正。
3、路面车辙
经济发展的同时交通运输量也加大，沥青道路上的车辙成为不可忽视的问题，车辙的产生有以下几个方面的原因，有自身的内部原因，也有外部因素。归纳总结主要为温度、路面的坡度、路面的结构、道路材料性能等原因。在山区的道路建设过程中，对车辙影响最大的因素为车辙。由于上坡路段车速较慢，路面载重时间较长，所以上坡路产生车辙的概率相对于下坡路来说较大。在施工结束后，测量道路的车辙深度，分析总结路面产生车辙的原因。
二、道路自动化检测技术的应用
1、路面破损自动检测原理
道路自动化检测系统在路面破损中的检测主要根据数据采集系统得以实现。该检测系统主要由数据采集系统与图像显示即数据处理系统组成，采集系统安装在检测车辆上，包括光电扫描设备与摄像设备，通过摄像机拍摄照片，将路面破损数据在胶片上进行记录，并将这些数据通过数字化的形式表达出来，便于利用计算机进行数据处理，以供决策与评价。路面破损图像处理系统包括了对破损路面图像的预处理、描述、识别、破损程度评价等功能。
2、摄影技术在信息采集中的应用
摄影技术是道路自动检测系统采用最广泛的路面破损图像信息采集技术，西方发达国家早在20世纪70年代就开始将摄影技术应用到路面破损图像采集中。最早投入应用的摄像机是16mm，到后来逐渐演变为高分辨率的35mm摄影机。摄影技术的图像信息数据采集流程主要为：首先对破损路面进行拍摄；照片存储与上传；系统判读路面状况；操作人员进行破损判断。相比较人工检测方法，极大地缩短了检测时间，现阶段由于摄影器材等成本较高，对路况条件要求较高，多应用于高速公路检测。摄影技术的发展促进了道路检测自动采集系统的不断更新与完善，比如美国的PCES 系统、日本的Komatsu 系统等，通过引入线扫描摄像机来采集破损信息，系统采集图像的最大分辨率达到了2048×2048。通过采用高密度摄影，能够每秒存储100Mbps的图像数据，提高道路检测效率。
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3、雷达技术在道路检测技术当中的应用
道路建设中所说的路面缺陷主要包括路面断层、空洞等危及道路使用年限的区域。传统的路面检测方法效率低，并且对路面有一定的破坏性，所以检测受到一定程度的限制。应用雷达技术检测路面缺陷展现了自动化检测技术无破损、速、检测数据精准的特点。利用发射信号，由地表向地下传递电磁波，电磁波在传输的过程中碰到具有电磁波特性差异的地质构造如空洞、高含水区域时，一部分电磁波继续向深处传播，其余部分反射回路面，通过天线接收反射信号。根据接受的信号不同，从而对地下进行推测。雷达技术检测效率高，时间短，且成本费用少，应用范围大，能够全面的反应路段的分布状态。
三、道路自动化检测系统技术要求
1、系统配置与参数
道路自动化检测设备应当包括高速激光平整度检测系统、高分辨率路面破损检测系统、高速线激光车辙检测系统、路况图像采集系统、三维变形类检测系统等。要求检测车辆在正常的行驶速度中对道路进行自动检测。 并通过各项指标的检测来评价道路状况。
2、检测技术要求
检测车辆应当安装GPS 全球定位系统与距离测量装置传感器，确保能够对数据进行精确测量， 并对里程进行准确定位，对故障或破损道路地段进行准确定位。 同时配置高亮度辅助光源系统，能够保障检测车辆在夜间展开准确的数据采集工作，并保证检测车辆能够在雨雪、积水、大雾等天气条件下展开昼夜工作。
3、路面图像数据处理子系统
图像数据处理主要是对路面图像的预处理与识别分析，要求准确识别出路面破损类型，同时判别路面破损程度。由于路面破损情况往往具有多样性，加上路面杂物、阴影与油迹等印象概念股，路面破损自动识别一直是自动检测技术中的难点。要求图像数据处理子系统应当包含四大技术：图像压缩技术、破损图像预处理技术、破损图像特征描述与识别技术、破损程度自动评价技术。
（1）图像压缩：要求自动化系统能够对路面图像进行压缩处理，确保对大容量的存储数据进行合理加工。应采用 JPEG格式进行压缩，符合国际图像压缩标准。 要求对静止图像的压缩率达到25：1。路面信息序列图像可以采用 MPEG 标准进行压缩，应用于检测速度较快的情况。
（2）图像预处理：要求系统能够对破损路面图像进行预处理，目的在于消除路面上的噪音，比如杂物、轮胎痕迹等。图像生成、传输与记录中，系统传输介质的不完善会导致图像质量下降，造成较差的视觉效果与处理困难，因此预处理有助于提高检测准确度。
（3）图像特征描述与识别：图像特征描述是通过将物体目标进行分割，利用数据与公式等描述目标区。特征描述的数据量远小于原图像数据量，在破损路面识别上减少计算量，主要可以采用灰度特征、纹理特征以及几何形状特征等描述方法。
（4）破损程度自动评价：该自动化系统应当具备路面破损自动评价体系，能够对采集到的路面图像数据进行分析，对破损状况展开评价，评价结果主要与路面破损种类以及破损严重程度相关。主要对路面图像中的破损图像进行分析，即测量破损图像的比例来评价破损程度。
结束语：依据国家发展速度推算，往后的道路检测不管是对工作人员的技术要求还是对道路自动化检测技术都会越来越严格，因此，随着我国经济的快速发展，道路检测的发展也会越来越专业化。现在道路自动化检测技术已经为道路质量检测提供了很多便利，但仍没有达到最佳的水平，只有道路自动化检测水平越来越进步，越来越完善，我国的道路建设才会发展越来越快。
参考文献：
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[4]曹霁阳.可“识别”道路“面貌”自动化检测车问世[J].今日科苑，2009(01):51.
论文作者:王芹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/5
标签：路面论文; 道路论文; 图像论文; 车辙论文; 技术论文; 检测技术论文; 数据论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;