公路路面病害自動檢測方法研究

劉琳

摘 要：公路路面病害檢測，顧名思義，即對各種公路的路面進行系統的檢測，從而確保公路正常、健康地工作。無論是水泥還是瀝青路面，在通車使用一段時間之后，都會陸續出現各種損壞、變形及其他缺陷，這些被統稱為路面病害。早期常見的病害有：裂縫、坑槽、車轍、松散、沉陷、橋頭涵頂跳車、表面破損等。路面病害容易對交通容易造成惡劣影響，同事也極大威脅著人們的生命財產安全。

關鍵詞：公路；病害檢測；圖像；自動；安全

引言：

公路交通是支持國家經濟發展與社會進步的重要基礎設施，其在國民經濟與人民生活中占有重要地位。隨著經濟的進步與科學技術的發展，公路路面病害日益成為一個普遍受社會各界重視的話題。公路路面病害自動檢測對于維護道路安全，確保車輛平穩運行，保證人們生命財產安全，有極為重要的意義。而我國目前公路路面病害檢測方法雖得到一定的發展，但目前與世界發達國家相比仍有不小的差距。如今，裂縫、車轍、坑槽等眾多路面病害嚴重威脅著我們的生命安全，資料顯示，超過1/2的車禍的直接或間接原因就是路面病害長期積累。路面病害自動檢測方法作為檢測、去除公路路面病害的重要方法，已經受到了人們的廣泛研究與使用。

一、當前路面病害自動檢測存在的問題

目前我國在公路路面破損（裂縫、坑槽、擁包）檢測方法主要以養護工人人工測量統計為主。這種方法安全性低、精度差，同時影響高速公路的正常運營。雖然某些公司采用計算機圖像識別以檢測路面病害情況，例如加拿大Roadware公司或美國Waylink公司所提供的路面破損檢測系統，但圖像識別率低，算法模型不完善，并且尚未將檢測結果與路面病害相結合，缺乏對公路病害的系統科學分析。而我國的路面病害檢測方法目前仍落后于諸發達國家，所使用的路面病害檢測方法就更加落后了。

二、進行有效的公路病害檢測的方法

我國高速公路通車里程已列居世界第二，路面病害檢測就顯得尤為重要。進行公路路面病害自動檢測方法的改善與升級，可以通過眾多手段來實現。例如路面高速攝影系統、車輛行駛質量、落錘式彎沉儀等方法。這些方法可以較好地改善路面病害檢測方法，從而保證公路正常健康使用。

（一）“三維一體化”檢測法

這種檢測法集計算機、通信、攝影測量、激光等技術與一體，綜合利用GPS定位、里程編碼定位、激光輔助三維測量以及數字成像等多種技術，利用先進科學設備，完成對路面破損數據的自動采集處理和分析。這種方法主要是利用拍攝、測量和計算，得出某一段公路的三維立體影像圖，從而直觀地判斷出路面病害、破損程度，進一步檢測公路路面的健康情況。這種方法可以較好地反映出路面病害程度，可以進一步推進我國路面病害檢測方法的革新，實現公路的健康發展。

（二）路用探地雷達探測技術

公路探地雷達，是用高頻電波（500兆赫）以寬頻短脈沖形式，通過路面的天線中的發射裝置送入土層，遇到不同界面發生反射現象，被天線中另一接收裝置接收，并記錄返回時間與路面結構中不合乎常理的地方，從而偵測出各段路面的健康情況。探地雷達技術是一種非破壞性的技術，具有抗干擾能力強、工作條件寬松、精度高、耗時短、方便快捷等優勢。這種技術融合電磁波、數據轉化與采集、無線通訊等技術，在道路檢測方面也得到了廣泛應用。

（三）基于圖像的路面病害檢測

基于圖像處理的路面病害檢測方法已經成為了路面病害檢測技術的主要方法，它基本可以實現檢測自動化以及對各段路況進行全方位的評估。基于圖像的路面病害檢測主要包括以下幾種：圖像增強處理、側抑制處理、以及圖像分割處理技術等。這種技術主要是通過計算機對路面進行分段檢查、收集各段數據，再在所收集資料的基礎上進行計算，繪制出某一段路面的健康狀況，從而得到這一路段的具體病害程度。也有人通過最大類間方差法進行路面病害程度檢測，這些都可以實現路面病害檢測的自動化、智能化。

對路面進行病害程度檢測，一般要用到眾多方法，舉例說明一下。對某一段高速公路進行分段檢測，先使用地理信息系統，通過遙感技術，對路表面進行空中觀察，再通過路面的無線發射裝置發射無線電波，經過和正常路段所反射電波的比對，繪制這段路的具體圖像，或在計算機中制作出一幅三維立體圖，從而直觀地展現出這一路段的具體狀況。

結語：我國高速公路建設正處于一個高速發展期，在新建、改建大量公路尤其是高速路時對已建成的路段進行有效的質量檢測與養護也成為一個重要工作。如果能夠實現公路病害檢測自動化，那么公路的維護成本將大大降低，公路的使用周期也將有較大延長。也只有充分使公路病害檢測自動化技術得到推廣，才能在世界發展大潮中把握住先機，實現經濟社會的全面發展。

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