基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

路面湿滑是诱发交通事故的重要因素,为了解决构造深度和摩擦系数分别从路面静态纹理和动态摩擦运动角度方面反映路面抗滑性时存在的不一致问题,基于激光视觉测量方法得到沥青路面点云数据,提出一种有效构造深度测量算法;首先利用B样条对点云数据进行断点插值,在研究轮胎和路面接触摩擦的几何结构和抗滑机理的基础上,修正路表凹陷点数据;采用断面法估算构造深度,并和摩擦系数测试仪所得的数据进行相关性分析. 研究结果表明:本算法得到的横向和纵向平均构造深度与摩擦系数的相关系数分别为0.896和0.887,优于铺砂法的0.504;该方法能通过静态的构造深度隐性地反映动态的摩擦系数,兼具激光视觉测量方法的高效率和摩擦系数刻画抗滑性能的客观性,达到效率和精度的统一.      

基于抗滑性能的沥青路面优化设计

为解决现有沥青路面设计只以结构性能为指标,未考虑路面抗滑性能的不足,针对粗细两种级配类型的实际沥青路面芯样及相应的室内Superpave旋转压实成型的沥青混合料试件,采用铺砂法、激光构造测试仪法、摆式摩擦系数测试仪(BPT)法及动态摩擦系数测试仪(DFT)法等4种不同的测试方法测试了路面宏观构造及抗滑性能,分析了测试方法、试件成型方式、设计参数与路面宏观构造及抗滑性能之间的关系。结果表明:路面宏观构造参数MTD分别与路面设计参数及抗滑性能之间具有良好的相关性。以MTD作为中间参数建立了路面设计参数与其抗滑性能之间的预测模型,为基于抗滑性能的沥青路面优化设计提供依据。     

基于数字图像技术的沥青路表面三维构造获取系统

为了客观、真实地评价沥青路表面三维构造,利用数字图像技术研制了一种沥青路表面三维构造获取系统.首先基于经典的漫反射模型the Lambertian Model,获取3张红、蓝、绿二维图像;然后根据光度立体法,利用3张图像的反射光强度计算其x、y方向上的梯度数据;最后借助Frankot-Chellappa全局积分算法将梯度数据进行傅立叶变换,计算得到高度值,实现路表面构造的三维重建.研究结果表明,该系统获取的高度值精度达到0.000 1 mm,满足分析构造深度的要求;与传统方法铺砂法的测试结果相关系数R=0.887 5,相关性较好,证明了该系统应用的可行性.      

基于图像处理的沥青路面构造深度评价方法的优化研究

对比规范所规定的沥青路面构造深度测试方法,评价各方法的优劣,进而探讨依靠平面图像灰度值推演得到空间图形深度的变化的机理,分析在该三维还原过程中存在的局限性,研究出更加可靠的数字图像处理办法,从而使图像法与铺砂法存在良好的相关性成为可能,并对道路工程人员提出操作上的建设性意见.     

基于图像处理技术的低噪声微表处纹理与噪声评价

分析了路面微表处噪声产生机理，设计了5种低噪声微表处，并与普通微表处进行对比，测试了不同微表处的构造深度及其噪声值；基于数字图像处理技术构建微表处纹理三维模型，挖掘相关纹理参数以评价不同微表处的构造和噪声特性；提出凸峰分布概率、凸峰面积占比2种路表纹理参数，并分析了该参数与室内噪声的相关性。分析结果表明：与普通中值级配微表处相比，低噪声级配微表处可降低噪声约3.1 dB;橡胶粉通过提高微表处的弹性和吸声特性降低表面构造和摆值，且掺入中值和低噪声级配微表处可分别降低噪声2.0与6.3 dB;水性环氧树脂通过改善微表处施工和易性，减少路面宏观纹理，且掺入中值级配的微表处能实现与低噪声级配微表处相似的降噪效果；基于表面纹理三维模型计算的像素差平均值与微表处的实际构造深度呈显著的线性关系，相关系数为0.94;中值级配和低噪声微表处的凸峰高度分布分别表现为一次函数和正态函数，级配的调整可显著减小低高度凸峰的分布率，且低高度的凸峰数量增加可丰富细观纹理，进而得出凸峰分布概率能够量化微表处纹理的分布特性；凸峰高度0.25 mm是各种微表处凸峰高度分布曲线的拐点，与所有凸峰高度的面积占比相比，凸峰高度...     

基于路况云图的沥青路面施工均匀性快速无损检测评价技术

沥青路面的施工不均匀会导致沥青路面早期损害,从而大大缩短其使用寿命。在施工过程中及时发现并采取补救措施尤为重要。文章在分析沥青路面检测技术的基础上,采用激光断面仪、探地雷达快速无损采集沥青路面平均剖面深度、厚度、压实度的点状检测数据,利用点状检测数据绘制路面状况分布云图,评价分析沥青路面施工均匀性。     

构造深度在沥青混合料离析评价中的应用

沥青路面施工过程中沥青混合料会出现不同程度的离析。为了使用构造深度评价离析,用铺砂法随机测定新(街)—河(口)高速公路面层各层的构造深度,用核密度仪(PQI)测定铺砂点的密度;通过分析空隙率和构造深度间的相互关系,确定以满足施工质量要求的空隙率范围所对应的构造深度,用该构造深度与构造深度均值比的范围大小作为离析评价依据。     

解析沥青公路路面试验检测技术

以公路沥青路面试验检测技术为研究背景,在指出公路沥青路面施工质量要求的基础上,提出几种常见的沥青路面试验检测技术,包含地质雷达检测、车载式颠簸累检测、激光路面平整度测定检测,以及激光纹理测试等,同时对这些技术在沥青路面厚度、平整度、抗滑性与面弯沉检测中的应用进行分析,实践可知,不同沥青结构区域的检测需要采取针对性的检测手段才能获取真实的检测结果。     

不同表面纹理的水泥路面抗滑性能研究

针对水泥混凝土路面抗滑性能衰减不足的现状,对现有水泥路面拉毛、刻槽、露石等表面功能处理方式的抗滑性能和衰减性能,采用相应的试验方法进行评价。通过测试发现:对不同纹理特征的混凝土路面,抗滑性能从大到小依次为:大粒径露石路面大于小粒径露石路面大于沥青路面大于横向刻槽路面大于拉毛路面;使用不同细度模数的砂子,其路面性能存在差异,砂子细度模数直接影响了露石度,露石度对露石深度与构造深度均呈线性关系,其原理可解释为:露石的逐渐增多,露石提供的构造深度为碎石表面的微观构造和凸起形成的宏观构造,这两方面提供的构造面积远大于砂浆提供的微观构造,因而露石路面的抗滑性较水泥路面大大增加,从试验结果看,使用去除4.75 mm以上粒径砂子铺筑的露石混凝土路面效果较好;对比了普通水泥刻槽与露石路面耐磨抗滑衰减,刻槽混凝土的质量变化最大,普通拉毛混凝土次之,露石路面最小,结果表明,普通水泥混凝土表层砂浆很容易磨蚀,对于露石路面从耐磨耗性角度考量,建议使用固化剂进行塑性阶段的固化和养护。     

路面检测技术综述

总结了路面检测重要研究成果,分析了路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能(构造深度)和结构强度(弯沉)检测技术的发展现状,研究了路面检测技术的不足与发展方向。研究结果表明:国内外路面检测技术的发展经历了3个阶段,从早期传统的人工检测到20世纪末的半自动化检测,发展到目前的无损自动检测;无损自动检测的主要特点是快速与智能化,采用多源传感器协同工作,并且集成在多功能道路检测车上,能够同时检测路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度以及道路线形与沿线设施等;在路面损坏检测方面,采用数字图像检测技术,实现了路面裂缝的快速检测;在路面平整度检测方面,采用激光位移传感技术,实现了快速自动化检测;在路面车辙检测方面,采用激光和数字图像技术,实现了非接触智能化检测;在路面抗滑性能和结构强度检测方面,建立了铺砂法与贝克曼梁法检测结果的相关关系,实现了基于激光技术的路面构造深度与弯沉快速检测;为了减少外界因素对现有检测技术和检测设备的干扰,提高检测信号的信噪比,应该开发适合各种工况下的路面检测和数据处理方法,实现路面检测高效化与智能化。     

集料表面纹理粗糙度的测量

为了有效评价集料表面纹理粗糙程度对沥青混合料路用性能的影响,采用激光轮廓仪直接测量了9种不同集料的表面纹理轮廓曲线,通过轮廓滤波方法将其划分为宏观纹理和微观纹理,并应用几何统计方法,以算术平均偏差、算术平均波长和轮廓偏斜度为评价指标,对其表面纹理粗糙度进行了定量评定.分析结果表明:算术平均偏差最适宜用来描述集料表面纹理的粗糙程度,算术平均偏差越大,集料表面纹理的粗糙度越大;波长2 mm为集料表面宏观纹理和微观纹理的界限值;根据算术平均偏差,集料表面纹理粗糙度可以划分为4级.     

基于X-ray CT的沥青混合料计算机辅助设计技术的研究进展

利用X-ray CT技术,获取沥青混合料内部结构组成,分析体积参数,进而完成沥青混合料的计算机辅助设计的研究已成为沥青路面技术领域的关注热点.重点介绍了在利用X-ray CT进行沥青混合料体积组成分析与差异性物质辨识、混合料内部结构组成的三维图像重构、沥青混合料性能的虚拟试验等方面研究时存在的问题和可能的解决方法.同时,提出了进一步研究所需要解决的一些关键技术,给出了一个技术路线图以供日后的研究参考.     

基于云模糊理论的图像纹理分割

为了处理图像纹理的模糊性和随机性,基于云模糊理论提出了纹理特征矢量云模型,并成功地应用于纹理图像分割.该方法在对纹理统计描述符模糊化处理后,逆向生成纹理特征矢量云.矢量云模型的数字特征能够很好地表达纹理的模糊性和随机性,据此通过云距离计算及纹理特征矢量云生长,完成对图像纹理的分割.实验结果表明,该方法较经典的ISODATA算法和K-means簇算法的分割精度高,并且迭代收敛速度快.     

数字图像技术在露石混凝土路面中的应用

应用数字图像技术,将普通数码相机拍摄的露石水泥混凝土路面照片进行处理,根据图像的灰度值变化分析得到露石混凝土路表面的构造深度,并通过与常规方法的比较表明,此方法测量的路表面构造深度结果可靠,操作简单,可以在分析露石混凝土路面粗糙的表面特征上应用。     

沥青混凝土路面混合料离析的成因与对策

沥青混合料离析是影响沥青路面质量及路面使用寿命的重要因素之一。高速公路沥青路面的早期损坏．如由水损害造成的网裂、坑洞、局部严重车辙、局部泛油、新铺沥青路面的构造深度不均等都与沥青混合料的离析有关。结合公路施工实践,分析沥青混合料离析的产生原因,提出了控制措施,以提高沥青路面施工质量。     

浅谈SMA沥青砼路面施工质量控制

结合江西省交通厅乐温高速公路SMA沥青砼路面试验段的施工,从试验检测、机械设备组合、工艺质量控制等方面阐述了SMA沥青砼路面施工的工艺和方法,对以后江西高速公路SMA沥青砼路面的施工具有一定的参考价值.     

橡胶沥青对混合料高温稳定性的影响

通过室内标准车辙试验和全厚式车辙试验,采用单因素对比分析的方法,研究了橡胶沥青对沥青路面高温稳定性的影响。试验结果表明,橡胶沥青与基质沥青比较,对路面的高温抗车辙性能有更大的改善,而且不同橡胶粉掺量也会影响到橡胶沥青的性能。通过全厚式车辙试验,将路面结构与温度梯度等因素考虑进来,使得车辙试验更符合实际路面情况,其试验结果表明各结构层对路面的影响区别较大,双层同时掺入橡胶沥青也比只改善路面高温稳定性更为有效。     

地面激光扫描和数码相机在化石重建中的应用

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速高效且准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供新的选择。介绍地面三维激光扫描仪工作原理、类型及数据处理方法。以中国地质大学化石林中的化石为例,研究化石点云数据获取、处理、三维模型重建和纹理粘贴的基本方法,试验表明这种方法有效可行。