[发明专利]一种路面平整度检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路维护技术领域，特别是指一种路面平整度检测方法。

背景技术

在对公路进行养护前期，路面平整度是公路技术状况评定和公路养护分析的重要指标之一，平整度的快速、准确检测对公路养护管理具有极其重要的意义，例如，提高公路的使用寿命，降低公路的养护成本等。

上世纪70年代开始，西方国家，针对路面平整度快速检测开展了大量的研究工作，提出了一系列路面平整度快速检测方法及相关装置和设备，其中包括车载式颠簸累积仪。为了建立各种不同检测设备之间的数据关系，世界银行也提出了国际平整度指数(IRI：internationalroughness index)、IRI标定方法、计算过程和车载式颠簸累积设备的检测指南。

随着激光技术的广泛应用，英国、美国、丹麦、瑞典等国家的公路研究机构相继开发了基于激光技术的断面类路面平整度快速检测装置与设备并广泛应用。断面类激光平整度快速检测设备的方法是，用车载式激光测距装置测量载体或激光测距装置与路面的距离，并采用加速度传感装置修正载体或激光测距装置上下运动导致的垂直位移，并通过世界银行提出的算法运算出路面的IRI。此类设备的检测条件是，车辆行驶速度大于25km/h才有效检测，且检测时要保持速度匀速不变。

通过大量检测数据分析发现，激光类平整度检测设备在检测山区公路及拥挤路段，尤其是急加速、急减速、高速弯道等路段时，由于激光平整度检测装置，无法保持与路面垂直运动，在急加速、急减速、高速过弯时，激光平整度检测装置将与路面形成一定角度并且该角度在不断变化，现有的检测方法与检测装置无法修正该角度引起的距离变化；特别是在低速行驶或拥挤的城市道路上(小于25km/h)，由于车辆无法匀速行驶，因此无法正常检测。

因此，上述的检测方法得到的检测数据普遍存在失真问题。许多检测部门的检测工程师不得不在检测过程中现场标注可能失真的路段，然后通过后续的人工分析处理剔除问题数据。检测数据精度较差的问题严重影响了公路技术状况评定的客观性和养护分析决策的可信性。基于激光技术的路面平整度检测问题，长期制约着我国公路技术状况自动化检测的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种路面平整度检测方法，以解决上述路面测量过程中，在急加速、急减速、高速过弯时，激光平整度检测装置将与路面形成一定角度并且该角度在不断变化，检测数据不准确，无法测量的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种路面平整度检测方法，包括：在激光测距装置上安装三向陀螺仪和加速仪；

在测量过程中，利用加速仪检测由于路面颠簸使激光测距装置产生的相对位移，利用三向陀螺仪检测由于路面颠簸使激光测距装置倾斜的角度，并根据三个方向的姿态角合成在二维坐标系下的三向合成姿态角；获得所述相对位移、三向合成姿态角、激光测距装置测量出的距离，运算出激光测距装置与路面之间的垂直距离；按照检测密度获得各个垂直距离，并得到与标准参照距离之间的差值，获得纵断面曲线及路面的平整度。

优选的，所述运算出激光测距装置与路面之间的垂直距离的过程包括：

采用激光测距装置测量出的距离与所述相对位移之间的距离之和，乘以所述三向姿态角的余弦值；公式如下：

h＝(h_激光+h_加速)×cosα

其中，

h——激光测距装置距路面的垂直距离；

h_激光——激光测距装置的检测距离；

h_加速——激光测距装置震动引起的相对位移；

a——三向合成姿态角。

优选的，所述检测密度为1mm。

通过本发明的方法，可有效测量出路面的真实平整度，通过定姿定位装置，准确运算出由于车体在急加速、急减速、高速过弯时，激光平整度检测装置将与路面形成一定角度，并运算出激光测量装置与地面之间准确的距离，消除了路面测量过程中，检测数据不准确，误差大，不能得到准确的路面平整度数据问题，解决了低速(＜25km/h)条件下路面平整度无法检测的问题；降低了公路的养护成本，提高了公路的使用寿命。

附图说明

图1是本发明各个装置位置的示意图；

图2是本发明方法的流程图。

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。