道路交通標線動靜態測量比對研究

王露婉， 韓曉坤， 何華陽， 蘇文英， 冷正威

(1.交通運輸部公路科學研究院， 北京 100088；2.國家道路與橋梁工程檢測設備計量站， 北京 100088)

道路交通標志和標線在實際路況中對車輛起著引導、分流、警示和限制的作用，是交通安全中至關重要的工具。逆反射型道路交通標線結構簡單、施工便捷且造價低廉，是道路工程中應用范圍最廣、應用時間最久的交通標線，其主要原理是通過涂敷的反光玻璃珠對車輛燈光的反射實現夜間優良的可視性。對道路交通標線逆反射亮度系數的測量是保證道路交通標線質量的最后一道屏障，也是保障交通安全至關重要的一環。根據GB/T 16311-2016《道路交通標線質量要求和檢測方法》，正常使用期間白色、黃色逆反射標線的逆反射亮度系數分別不應低于80、50 mcd·m-2·lx-1，歐洲標準EN 1436《道路標線材料——道路標線性能及測試方法》對逆反射亮度系數和漫反射亮度系數都作了要求。上述兩部標準中所用的測量設備均為手持式逆反射標線測量儀。手持式逆反射標線測量儀自研發以來經過了長年的現場檢驗和技術改進，測量技術相對成熟，且便于攜帶，一直是市場主流測量設備。車載式道路交通標線逆反射測量儀將車輛與測量設備相結合，操作便捷，省時省力，不僅大大提高了測量效率，而且能快速采集大量數據，這些優點使該設備一經推出便迅速引起了國內外工程技術人員的關注。國外對車載式道路交通標線逆反射測量儀已開展了大量研究，研制了相對完善的設備，但國外設備昂貴，引進成本過高。而國內車載式道路交通標線逆反射測量儀還處于發展初期，需大量理論依據及試驗數據支撐。該文采用便攜式標準測量方法及車載式測量方法分別對道路交通標線進行測量，驗證車載式道路交通標線逆反射測量儀的可靠性，為推進車載式標線測量方法的研究提供技術依據。

1 道路交通標線逆反射測量方法分析

1.1 靜態測量方法與動態測量方法

2010年，國家道路與橋梁工程檢測設備計量站建立了中國首個逆反射亮度系數量傳溯源體系，實現了標準量值的承載與復現，解決了逆反射標線標準器、逆反射標線測量儀等標準器、測量儀的量傳溯源難題，統一了行業量值。此后，逆反射亮度系數測試裝置的相關研究陸續得以發展，手持式逆反射標線測量儀已成為中國檢測道路交通標線逆反射亮度系數的主流設備。

手持式逆反射標線測量儀體型較小、便于攜帶，既可用于實際道路標線靜態測量，也可用于室內相關靜態測量試驗研究。該設備完全由測量人員手動操作，測量過程可控性強，加上該設備經過長期的市場檢驗，測量方法相對成熟，測量結果可靠。然而，隨著交通建設的不斷發展，道路規模不斷擴大，據不完全統計，中國每年新建和改、擴建道路工程項目中施劃的路面標線超過500萬m2。手持式逆反射標線測量儀受人力限制，無法滿足如此巨大、日益增長的測量需求。此外，中國現有道路標線測量方法主要依據GB/T 16311-2016《道路交通標線質量要求和檢測方法》，該標準中標線采樣的方法為(圖形、字符或人行橫道線測量原理相同，這里暫不作討論)：測量范圍小于或等于10 km時，以整個測量范圍為一個檢測單位，在標線起點、終點及中間位置選取3個100 m為核查區域，再從每個核查區域中隨機連續選取10個測試點；測量范圍大于10 km時，取每10 km為一個檢測單位，分別選取核查區域和測試點。按照該方法獲得的數據量較少，只能粗略判斷標線的逆反射性能，對于進一步分析標線各部分質量的作用有限。同時，為保證道路測量作業的安全性，使用手持式逆反射標線測量儀進行靜態測量時需對測量路段進行封閉，影響車輛通行。

經過國內外研發人員的努力，車載式道路交通標線逆反射測量儀已趨于完善并開始投入使用。車載式道路交通標線逆反射測量儀將車載設備與測量設備相結合，使用車載設備進行測量過程的測點控制，能以設定的頻率不間斷采點的方式動態采集整條道路標線上的逆反射亮度系數，其操作便捷，測量速度快；采取軟、硬件相結合，可快速采集并導出數據。更重要的是，使用車載式道路交通標線逆反射測量儀進行測量無需封路，可極大減小測量過程造成的道路交通負擔。目前車載式道路交通標線逆反射測量儀的價格較高，投入使用的數量少，測量過程中需考慮光線環境及車速對測量結果的影響，且國內沒有正式發布相關標準或技術規范，因此尚未普及使用。

1.2 車載式道路交通標線逆反射測量儀研究情況

對于逆反射亮度系數測量裝置的研發，國外早于國內，其測量技術更先進，測量方法更完善。國外車載式道路交通標線逆反射測量儀的相關研究也先于國內，其技術更完善。早在2011年前后，丹麥Delta公司就推出了LTL-M車載式道路交通標線逆反射測量儀，其基于相機、數碼圖像等處理技術，通過更改配件可適配各種類型車輛，是專用于道路標線逆反射亮度系數測試的設備。其操作簡單，可實現雙線測量、日間和夜間可見度的相關測量。

國內車載式道路交通標線逆反射測量儀的研究才剛剛起步。交通運輸部公路科學研究院于2012年初步研制成一套道路交通標線光度性能動態快速檢測設備。2019年，四川京煒數字科技有限公司進行相關研究，推出了Retro M1車載式道路交通標線逆反射測量儀，建立了較完善的測量系統。2020年，交通運輸部公路科學研究院編寫《車載式道路交通標線逆反射測量儀實施細則》，為車載式道路交通標線逆反射測量儀的動態逆反射亮度系數量值溯源提供了一種方案。

車載式道路交通標線逆反射測量儀已成為道路交通標線逆反射亮度系數測量的發展趨勢，其智能化、自動化、數字化的特點將使道路交通標線的光度性能測量更高效、便捷。下面通過手持式逆反射標線測量儀與車載式道路交通標線逆反射測量儀測量數據對比分析，研究車載式道路交通標線逆反射測量儀的測量準確性及重復性，進一步優化道路交通標線逆反射亮度系數測量方法。

2 比對試驗

試驗所采用的手持式逆反射標線測量儀為巴西EASYLUX的MINIRL，車載式道路交通標線逆反射測量儀為四川京煒數字科技有限公司生產的V_RLI(見圖1)。在綜合考慮試驗場地的平整性、車流量等試驗安全信息的前提下，在四川省成都市雙流區環港路上選取1條干燥、平整的路段作為試驗路段，其中采集數據路段標線為超車道左幅白色連續標線。在試驗路段上，使用鋼卷尺測量600 m距離作為采集數據路段，并在每5 m處作標記。

圖1 車載式道路交通標線逆反射測量儀

2.1 靜態測量

按照每5 m一個測點，測量600 m試驗路段標線逆反射數據。除測量測點數據外，還測量測點相鄰前后位置的數據，排除異常數據(超過測量值10%)后，把所測數據取算術平均值作為該測點的測量值。

2.2 動態測量

測試車以50 km/h的速度，到達起始標記位置時按下車載設備開始鍵開始測量，到達終點標記位置時按下停止鍵停止測量，并存儲測量數據。以該方法重復測量2次，分別存儲數據。

2.3 試驗結果與分析

手持式逆反射標線測量儀和車載式道路交通標線逆反射測量儀的測量數據對比見表1、圖2。

表1 手持式逆反射標線測量儀和車載式道路交通標線逆反射測量儀的比對試驗數據

續表1

圖2 手持式逆反射標線測量儀和車載式道路交通標線逆反射測量儀的比對試驗數據

從圖2可看出：在測點109之前，車載式道路交通標線逆反射測量儀的測量值和手持式逆反射標線測量儀的測量值基本吻合，說明車載測量設備的測量精度與測量穩定性較好；在測點109之后，兩者數據出現較大差異，這是因為測量終點位于路口，測試車在終點前必須減速剎車，造成車輛、車載測試設備測試探頭前傾，測試角度發生變化，導致其測量值與手持設備測量值的差異較大。另外，每次減速剎車為人工操作，力道并非一致，導致測試角度變化并非一致，所以3次測量值也存在一定差異。

3 結語

車載式道路交通標線逆反射測量儀是道路交通標線測量方法的大趨勢，目前該測量設備在重復性、測量精度等方面已趨于成熟。但在測量時由于車載設備的加速、減速過程中容易造成測量設備傾斜，影響測量結果。因此，應注意測量設備安裝牢固性，選用撓度小的安裝配件，減小加速、減速過程中的傾斜情況；其次在測量過程中緩慢加速、減速，盡量以恒定的速度通過測量區域。