使用緊湊型輪廓儀和ArcGIS對北疆道路進行檢測和評價

努爾艾合買提江·阿布力孜 馬玲

摘 要：路面平整度關系到道路的定性特征、車輛的行駛，不僅影響著乘客的安全和舒適性，還影響著車輛的運行成本。首先，本文介紹了新疆伊犁地區道路IRI（International Roughness Index）在不同季節的測量結果，并對比了采用緊湊型移動輪廓儀（MPM1）在北疆地區高速公路的干燥路面和積雪路面監測數據的分析。最后展示了將IRI數據與ArcGIS數據庫相結合的數字地圖，將對路面的不平整情況進行可視化評價，并利用ArcGIS對實測數據進行可視化，并找出路面不平整的特征。

關鍵詞：道路不平;車輛運行成本;IRI;MPM;ArcGIS

1 道路平整度檢測與裝置概述

為滿足要求，本文使用一種低成本的路面狀況監測儀器—STAMPER（圖1），此儀器由兩個安裝在車輛懸掛系統上的小型加速度計組成，其特點是該系統使用基于車輛加速度測量的反算方法來測量路表面輪廓，無需計算出路面平整度輪廓與行駛中檢測車輛之間的經驗相關性。收集路面狀況指數后該系統把實測剖面數據實時轉換為綜合平整度度指數，如IRI（此特點與傳統的RTRRMS不同），收集完的平整度信息實時顯示在車載計算機。

2 基于ArcGIS的檢測結果可視化與分析

為了對比兩個不同季節的路面平整度差異，本次實驗使用了緊湊型路面輪廓儀分別在2020年11月和2021年3月對新疆伊犁地區日交通量超過1萬的主干道上進行檢測。IRI數據每100 m測量一次，并在ArcGIS數字地圖上顯示。圖2和圖3顯示了北疆地區某主干道路路面的干燥和積雪情況的結果，以便比較和確定道路平整度狀況。對IRI級別進行分類，如圖2和圖3右下角所示。圖2為南向（SB） IRI路線圖，與季節路面對比;圖3顯示了北向（NB）兩個季節的測量都可以確定干燥路面的狀況好于積雪路面。

3 統計分析

圖4和圖5分別為主干道路每100 m使用相同IRI數據得到的直方圖和累積函數結果，每個圖都顯示了季節路況的結果，根據南向直方圖和累積分布函數（CDF）分析結果表明，南向干燥路況優于積雪路況。根據北向路況采用相同的分析方法對季節性路況進行比較，結果清楚地表明干燥路面優于積雪路面。

4 結論

本實驗使用緊湊型路面輪廓儀來收集IRI數據，利用ArcGIS對不同季節的道路狀況進行對比分析，研究哪些道路狀況優于其它道路并在數字地圖上顯示實時道路狀況。統計分析結果表明，干路面平整度優于雪地路面平整度。從圖2和圖3中不同的四個IRI分類點可以看出，干燥路面的IRI值要小于積雪路面;圖4和圖5為兩個季節的直方圖，結果顯示積雪路面IRI值集中在高IRI值上，研究結果表明，干燥路優于積雪路，對于定量評價和管理冬季路況對路面管理系統的建立有重要意義。

參考文獻：

[1]張建平.基于移動加速度計的城市道路監測[J].中國土木工程學報，2012（4）.

[2]ESRI日本有限公司：http：//www.esrij.com.2012.