三维线激光国际平整度指数计算原理及测试评估

摘要

该文介绍了三维线激光轮廓仪纵向布置架构及工作原理,开发了基于线激光的移动参考算法,可用于20~100 km/h时速下连续获取道面纵向轮廓线,设备布置于左右轮迹带,线激光调查长度为270 mm,垂直精度达0.01 mm。通过该调查系统获取了2段不同质量状况沥青路面轮廓高程并用于计算10、100 m步距国际平整度指数(international roughness index,IRI),测试结果表明:变速情况下获取的IRI值与手动测量相对误差不超过3%,低速情况下的左、右轮廓仪标准差不超过0.3,变速情况下不超过0.6;数字检测车在快速启动过程中导致的悬架上移以及受黄金车1/4车动力学响应模型初值影响,起始段约50 m的数据会出现失真现象,剔除起始段前50 m低质量数据后,右轮廓仪91.4%的数据变异系数小于5%,8.6%的数据变异系数小于15%,左轮廓仪94.2%的数据变异系数小于5%,5.8%的数据变异系数小于10%。其中1号和2号站点路段调查的IRI评价结果符合实际路面服役状况。综合测试结果表明:开发的动态检测系统在低速和变速情况下采集IRI数据质量良好,预计未来可以为区域化的网级路面服役状况评估提供有效技术支撑。