[发明专利]一种路面车辙检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路维护技术领域，特别是指一种路面车辙检测方法。

背景技术

路面车辙数据是高速公路和一级公路技术状况评定、路面养护需求分析和养护资金优化分配的重要依据之一。路面车辙的准确检测对公路养护与管理具有极其重要的现实意义。

随着激光技术的广泛应用，针对路面车辙快速、准确检测问题，英国、美国、丹麦、瑞典等国家的公路研究机构作了大量的技术研究与设备开发工作，开发提出了一系列的路面车辙快速检测方法、装置和相关标准，其中包括基于激光技术的路面车辙检测装置。

目前的车辙检测过程是利用7-25个激光测距装置，测量320-350cm宽度的路面横向断面高程(激光测距装置与路面的距离)；利用加速度位移装置，矫正承载7-25个激光测距装置的横梁钢体震动位移；有些国家还利用陀螺定姿装置，矫正横梁钢体的角度位移。根据矫正后的路面横断面高程，形成路面横断面曲线，利用二米或三米直尺，计算车道的最大车辙深度RD(Rutting Depth)，根据RD确定路面的车辙深度指数RDI(Rutting Depth Index)。

上述的检测方案存在的问题是，路面横断面高程检测必须经过复杂的矫正过程，由于加速度位移检测装置或陀螺定姿态检测装置都存在检测漂移或误差，矫正后的路面高程的准确性大大降低，从而导致设备制造成本增加、技术难度增大、检测准确性降低，造成许多车辙检测装置可靠型性低、操作困难、使用效果差、检测效率低。车辙检测数据的不准确性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。上述的基于激光技术的路面车辙检测问题，长期困扰着我国公路技术状况自动化检测技术的广泛推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种路面车辙检测方法，以解决上述由于加速度位移检测装置或陀螺定姿态检测装置都存在检测误差，矫正后的路面高程的准确性大大降低，检测数据不准确的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种路面车辙检测方法，在测量车的横梁钢体上安装多个激光测距装置，所该方法包括以下步骤：

激光测距装置按照预定的距离或时间间隔检测至路面的距离；

通过接收到每个激光测距装置获得的距离、及其与车体横梁的夹角α，运算出相应的地面至测量车横梁钢体的垂直距离；

通过各个激光测距装置的垂直距离，获得路面车辙的形变轨迹曲线；

通过所述路面车辙的形变轨迹曲线获得路面的车辙深度。

优选地，所述运算出相应的地面至测量车横梁钢体的垂直距离的过程包括：

通过激光测距装置获得的距离与所述夹角α的正弦乘积得到所述垂直距离。

优选地，所述获得路面车辙的形变轨迹曲线的过程包括：

比较所述获得的各个激光测距装置的垂直距离，以最大的垂直距离建立平行于所述横梁钢体的二维坐标系，在所述二维坐标系上通过各个垂直距离与所述最大的垂直距离的差值获得所述形变轨迹曲线。

优选地，所述通过所述路面车辙的形变轨迹曲线获得路面的车辙深度的过程包括：

获得所述最大的垂直距离在所述曲线上的坐标点，获得该坐标点至所述形变轨迹曲线中的两个凸圆弧的同一切线的距离，将此距离作为车辙深度。

优选地，该方法还包括，记录被测量的路面在公路中的位置，获得测量路面的车辙深度曲线。

优选地，所述激光测距装置的数量为13-25个。

上面详细描述了本发明的方法，本发明测量过程简单、准确，且省去安装加速仪和陀螺仪，降低了车辙检测成本，提高了检测速度和检测结果的准确性、可信度，提高了公路养护的速度。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图；

图2是获得车辙深度曲线的示意图。

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。

本发明的车辙检测方案取消了加速度位移检测装置或陀螺定姿态检测装置，在测量车的横梁钢体上安装13-25个激光测距装置，安装的数量可以任意设定，并且激光测距装置不能垂直于车体的横梁钢体，需要与横梁的钢体形成一定的角度α，以便于后续的运算测量的垂直距离。在车辆行驶的过程中，按照预定的距离间隔(1cm至10cm之间)不断测量，CPU不断接收激光测距装置的距离信号，并执行以下运算步骤。

参见图1，本发明的车辙检测过程包括：

步骤1：通过接收到激光测距装置获得的距离信号、及其与车体横梁的夹角α，运算出相应的地面至测量车横梁钢体的垂直距离。