基于点激光的路面车辙测试方法与流程

本发明涉及一种基于点激光的路面车辙测试方法，属于路面测试技术领域。

背景技术：

公路技术状况检测是道路养护工作的基础，其中车辙病害检测作为道路技术状况的重要检测指标之一，目前路面车辙病害调查主要有两种方式：人工基准梁量测及综合路面病害检测车检测。其中人工基准梁量测需要调查人员每10m一个断面测量车辙深度，存在测点多、耗时多、精度低、安全性差且后续数据处理要花大量时间等一系列问题；而综合路面病害检测车使用费用较高，且检测车数量相对道路检测工作量较少，难以满足现阶段的各级公路路面车辙病害调查需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于点激光的路面车辙测试方法，实现车辙病害检测高效、数据准确和快速分析。

所述的基于点激光的路面车辙测试方法，包括如下步骤：

步骤s1，将不小于15个点激光设备等间距布设在横梁上，将横梁和定位装置安装在检测车上；

步骤s2，通过检测车检测横梁与所测试车道路面的距离值；

步骤s3，通过差值及三角比例关系计算获取车辙波峰、波谷的个数和数值，得到测试断面的车辙数据；

步骤s4，通过定位装置获得测试断面的坐标，计算该断面桩号；

步骤s5，绘出路面横断面图。

在此，横梁的长度与所测试车道路面的宽度相同，点激光设备用于检测横梁与所测试车道路面的相对距离值。

先通过步骤s3对路面形状进行处理分析，而不是仅对数据判断处理数，因此检测车在行驶过程中有轻微的偏离车道中心对测得的车辙数据影响极小。通过差值计算使得所测数据与道路横坡无关，不用控制横梁水平，也不用检测各点绝对高度；实现了车辙病害检测高效、数据准确和快速分析。

优选地，所述步骤s3具体包括如下步骤：

步骤s301，计算车道分界线处两个距离值的差；

步骤s302，计算实际测点处与横梁的三角比例关系；

步骤s303，计算实际路面相对原路面的起伏高程差值；

步骤s304，计算、分析差值获取车辙的波峰、波谷的个数和数值；

步骤s305，判断实际路面变形的情况，得到测试断面的车辙数据。

优选地，所述步骤s1和步骤s4中：定位装置采用gps定位。

优选地，所述步骤s1中：等间距为18-25cm。

优选地，所述步骤s1中：横梁材质为钢。

用于保证横梁足够刚度。

优选地，所述步骤s1中：点激光设备采用点激光仪。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于点激光的路面车辙测试方法，实现了车辙病害检测高效、数据准确和快速分析。

附图说明

图1为本发明所述基于点激光的路面车辙测试方法的点激光设备工作立面示意图；

图2为本发明所述基于点激光的路面车辙测试方法的检测示意图。

图中：1、点激光设备；2、横梁；3、原路面线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1-2所示，所述的基于点激光的路面车辙测试方法，包括如下步骤：

步骤s1，将不小于15个点激光设备1等间距布设在横梁2上，将横梁2和定位装置安装在检测车上；

步骤s2，通过检测车检测横梁2与所测试车道路面的距离值；

步骤s3，通过差值及三角比例关系计算获取车辙波峰、波谷的个数和数值，得到测试断面的车辙数据；

步骤s4，通过定位装置获得测试断面的坐标，计算该断面桩号；

步骤s5，绘出路面横断面图。

在此，横梁2的长度与所测试车道路面的宽度相同，点激光设备1用于检测横梁2与所测试车道路面的相对距离值。图1中实线为无病害路面，波浪虚线为车辙病害路面；图2中波浪实线为路面横断面线。

先通过步骤s3对路面形状进行处理分析，而不是仅对数据判断处理数，因此检测车在行驶过程中有轻微的偏离车道中心对测得的车辙数据影响极小。通过差值计算使得所测数据与道路横坡无关，不用控制横梁2水平，也不用检测各点绝对高度；实现了车辙病害检测高效、数据准确和快速分析。

其中，所述步骤s3具体包括如下步骤：

步骤s301，计算车道分界线处两个距离值的差；

步骤s302，计算实际测点处与横梁的三角比例关系；

步骤s303，计算实际路面相对原路面的起伏高程差值；

步骤s304，计算、分析差值获取车辙的波峰、波谷的个数和数值；

步骤s305，判断实际路面变形的情况，得到测试断面的车辙数据。

其中，所述步骤s1和步骤s4中：定位装置采用gps定位。

其中，所述步骤s1中：等间距为18-25cm。

其中，所述步骤s1中：横梁2材质为钢。

用于保证横梁2足够刚度。

其中，所述步骤s1中：点激光设备1采用点激光仪。

其中，所述步骤s305中：根据《公路路基路面现场测试规程》jtg3450-2019图t0973-2判断实际路面变形的情况。

下面以18个点激光仪，等间距为21cm为例进行介绍：

步骤s1，将18个点激光仪等间距21cm布设在横梁2上，将横梁2和定位装置安装在检测车上。

步骤s2，通过检测车测得通过检测车检测横梁与所测试车道路面的距离值，也就是18个点激光仪与路面的距离值分别为6.56、6.64、6.14、6.8、7.9、8.73、8.05、7.13、6.36、6.41、7.13、7.95、8.76、9.08、8.46、7.12、7.85、7.93，即：

d1＝6.56，

d2＝6.64，

……，

d17＝7.85，

d18＝7.93。

步骤s301，d1和d18即为在车道分界线上的距离值，计算车道分界线处两个距离值的差，即：

δd＝d18-d1＝7.93-6.56＝1.37。

步骤s302，利用横梁2与原路面平行线形成的三角形比例关系，计算实际测点处与横梁2的三角比例关系，即：

di2＝1/17δd＝1.37/17＝0.08，

di3＝2/17δd＝0.16，

di4＝3/17δd＝0.24，

……，

di17＝16/17δd＝1.29。

步骤s303，再用d2～d17距离值分别减去d1与di2～di17之和，即可得到实际路面相对原路面的起伏高程差值，即：

d2＝6.64-6.56-0.08＝0，

d3＝6.14-6.56-0.16＝-0.58，

……，

d7＝8.05-6.56-0.16＝1.01，

……，

d17＝7.85-6.56-1.29＝0；

分析d1＝0，d2＝0，d3＝-0.58，d4＝0，d5＝1.02，d6＝1.77，d7＝1.01，d8＝0.01，d8＝-0.84，d10＝-0.88，d11＝-0.24，d12＝0.5，d13＝1.23，d14＝1.47，d15＝0.77，d16＝-0.65，d17＝0，d18＝0负值为高于原路面的点，即为隆起的点，正值为低于原路面的点，即为凹陷的点。

步骤s304，通过di的变化，如d3＝-0.58相对于d2＝0和d4＝0均小，则d3对应位置即为波峰，其相对于原路面隆起0.58cm；d6＝1.77相对于d5＝1.02和d7＝1.01均大，则d6对应位置即为波谷，其相对于原路面凹陷1.77cm，然后分析波峰、波谷的个数和数值。

步骤s305，根据《公路路基路面现场测试规程》jtg3450-2019图t0973-2判断实际路面变形的情况对应的是哪种类型，从而计算得到断面ru1、ru2，从而得到测试断面的车辙数据ru。

步骤s4，通过定位装置获得测试断面的坐标，计算该断面桩号；

步骤s5，绘出路面横断面图。

先通过步骤s301-304对路面形状进行处理分析，而不是仅对数据判断处理数，因此检测车在行驶过程中有轻微的偏离车道中心对测得的车辙数据影响极小。通过差值计算使得所测数据与道路横坡无关，不用控制横梁2水平，也不用检测各点绝对高度；实现了车辙病害检测高效、数据准确和快速分析。

综上，本发明所述的基于点激光的路面车辙测试方法，实现了车辙病害检测高效、数据准确和快速分析。

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