[发明专利]一种模拟路面结冰的试验系统及方法

说明书

本发明公开了一种模拟路面结冰的试验系统及方法，属于道路工程技术领域。本发明包括低温控制箱，所述低温控制箱中设置有环境模拟组件、车辙板组件、路面状况观测组件及手持测试仪器，所述的环境模拟组件、车辙板组件和路面状况观测组件安装布置在低温控制箱内部，所述的计算机设置在低温控制箱外部，所述计算机与路面状况观测组件连接。本发明可模拟温度、风速、辐射强度等环境因素，从而为沥青路面结冰影响因素的探究以及路面结冰预测模型的建立提供了依据，建立的路面结冰预测模型精度更高。本发明提供了多种路面结冰预测模型，并比选出效果最佳的路面结冰预测模型，从而减少试验次数，使路面结冰预测模型更具地域性和针对性。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种模拟路面结冰的试验系统及方法。

背景技术

我国大部分地区处在季节性冰冻地区，冬季低温期长，水位埋藏深度很浅，造成融化后的积雪补给地下水的现象，在车辆荷载等条件的综合作用下极易形成冰层，威胁道路交通安全。冬季当地将会出现地表封冻以及水体结冰的现象，最低可达零下四十摄氏度左右的极端低温。冰雪路面的交通安全难以保障，事故频发，造成了较大的经济损失甚至人员伤亡的情况，严重影响行车安全。

研发冬季沥青路面预测模型并及时给出准确的路面温度、湿度、结冰等预报信息，一方面可为道路养护等政府部门提供道路维护(如洒盐、扫雪铲冰等)的科学决策依据，改善道路的使用性能和耐久性，提高道路使用年限：另一方面更有利于道路养护等政府部门有更充足的时间进行及时有效的道路维护作业准备与安排，进而降低因极端天气引发的道路交通维护成本，保障道路畅通，减少交通事故造成的人民生命财产损失。

国外发达国家道路基础设施的建设起步较早，对道路结冰的预测和实时监测也较为重视，在航空、电力等方面的应用技术已经较为成熟。虽然部分相关技术已经在我国国内道路中得到应用，但应用较少且需要针对我国道路环境进行优化。目前针对模拟沥青路面结冰的试验系统还有待完善，使其对路面结冰的预测提供数据支持。特别是针对多因素多水平的研究方案，因此，研发一套能够适用于模拟冬季沥青路面结冰的试验系统是十分必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种模拟路面结冰的试验系统及方法，其目的在于：减少试验次数，使路面结冰预测模型更具地域性和针对性。

本发明采用的技术方案如下：

一种模拟路面结冰的试验系统，包括低温控制箱和计算机，所述低温控制箱中设置有环境模拟组件、车辙板组件、路面状况观测组件及手持测试仪器，所述的环境模拟组件、车辙板组件和路面状况观测组件安装布置在低温控制箱内部，所述的计算机设置在低温控制箱外部，所述计算机与路面状况观测组件连接。

采用该技术方案后，可通过温度控制箱模拟试验的环境温度，通过环境模拟组件模拟风速、辐射强度等环境因素，通过路面状况观测组件可以对路面结冰状况进行监测并上传到计算机上进行分析和查看，并记录结冰厚度及结冰时间。本发明可得到准确的结冰时间和结冰厚度，从而为沥青路面结冰影响因素的探究以及路面结冰预测模型的建立提供了依据，建立的路面结冰预测模型精度高，极大地满足了人们对模拟路面结冰的室内试验使用要求。

优选的，所述低温控制箱通过电源线与电源连接，低温控制箱的箱体内侧壁安装有制冷器，低温控制箱的底部设置有排水孔，低温控制箱的外部设置有温控开关。

采用该优选方案后，通过排水孔可将低温控制箱内多余的水排出。

优选的，所述环境模拟组件包括小型风扇、辐射灯和蓄水壶，所述的小型风扇安装在低温控制箱内的一侧，所述的辐射灯安装在温控制箱内顶部。

采用该优选方案后，通过小型风扇可模拟试验环境的风速，通过辐射灯可模拟环境的辐射强度，通过蓄水壶可模拟降雨或积水，从而使试验环境与真实的路面环境相同，试验结果更准确。