DB15∕T 2613—2022 公路路面轻量化检测技术规程(内蒙古自治区).pdf

ICS 93.080.01 CCS P 66 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 26132022 公路路面轻量化检测技术规程 Technical specifiation for highway pavement lightweight detection 2022-06-24 发布 2022-07-24 实施 内蒙古自治区市场监督管理局 发 布 DB15/T 26132022 I 目次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本规定 . 2 5 轻量化检测设备 . 2 设备组成 . 2 地理位置信息采集装置 . 4 路面损坏信息采集装置 . 4 路面平整度采集装置 . 4 中控装置 . 4 软件组成 . 4 6 标定试验方法 . 5 标定试验环境条件 . 5 基本要求 . 5 地理位置信息采集 . 5 路面损坏信息识别 . 5 路面平整度识别 . 6 后方图像 . 7 采集软件 . 7 数据处理分析软件 . 7 7 检测步骤 . 7 作业环境条件 . 7 设备安装 . 7 路况检测 . 8 8 数据处理 . 8 9 检测结果 . 8 附录 A（资料性） 路面损坏调查汇总表样式 . 9 附录 B（资料性） 数据信息表样式 . 10 附录 C（资料性） 平整度信息统计表样式 . 11 附录 D（资料性） 路段信息统计表样式 . 12 附录 E（资料性） 病害分布图样式 . 13 DB15/T 26132022 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 本文件由内蒙古自治区交通运输科学发展研究院提出。 本文件由内蒙古自治区交通运输厅归口。 本文件起草单位：内蒙古自治区交通运输科学发展研究院、内蒙古呼和浩特新机场高速公路管理有限责任公司 、 内蒙古公路交通投资发展有限公司、 中国公路工程咨询集团有限公司、 中咨公路养护检测技术有限公司、中咨数据公司、公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心。 本文件主要起草人：任宇铮、王学营、刘彦杉、侯芸、温志广、董元帅、沈永飞、杨永平、崔洪涛、仝鑫隆、王新宽、侯贵、朱广河、赵鑫、张艳红、刘剑、杨永红、杨宁、朱云江 、张淑仙、张宇杰、石占斌、哈图、王博、李帅、钱振宇、蒲虎明。 DB15/T 26132022 1 公路路面轻量化检测技术规程 1 范围 本文件规定了公路路面轻量化检测技术的范围、轻量化检测设备、试验方法、检测步骤、数据处理和检测结果等内容。 本文件适用于各等级公路路面损坏和平整度轻量化检测，检测结果用于技术状况评定时仅适用于二级及二级以下公路,其他道路可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码） GB/T 19953 数码照相机分辨率的测量 GB/T 26764 多功能路况快速检测设备 JJG 233 压电加速度计检定规程 JTG 5210 公路技术状况评定标准 QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 轻量化 lightweight 通过逻辑简化、结构设计、材料加工等手段，实现设备在几何实体、承载信息、携带方式、安装及拆卸模式方面的精简过程。 轻量化检测设备 lightweight detection device 易携带、便于安装且可与普通车辆集成，能以40 km/h80 km/h的速度(非稳态速度)自动检测路面损坏、路面平整度和地理位置等路况信息，并能通过实时或后处理的信息处理方式，对路面病害进行识别分析及路况评定的检测设备。 路面损坏 pavement damage 导致公路路面质量或使用性能降低的路面裂缝、坑槽等病害的统称。 DB15/T 26132022 2 平整度 pavement roughness 路面表面相对于理想平面的竖向偏差，通常以最大间隙、颠簸累计值、国际平整度指数表征，以mm或m/km计。 高精度采集模式 high-precision mode 以能识别2 mm以上裂缝、0.1以上坑槽尺寸参数的精度进行的数据采集分析。 日常巡检模式 routine inspection mode 能识别病害种类但不进行尺寸参数分析的日常数据采集，支持实时采集、处理及数据无线传输。 后方图像 pavement image behind the vehicle taken by camera 轻量化检测设备后方路面的可视信息。 4 基本规定 轻量化检测设备集成车辆宜采用 SUV 或 MPV，重量应大于等于 1.4 t，车身高度应大于等于 1.7 m。 轻量化检测设备可同时检测路面损坏及平整度信息， 也可根据检测需要， 选择单项 （路面损坏或平整度）检测指标。 轻量化检测设备应每年进行准确性验证试验，次数不少于一次或单车道检测里程超过 5000 km 后，应进行准确性验证试验，未做准确性验证试验的设备不得用于检测。校验方法按第 7 章进行。 采用轻量化检测技术计算所得到的路面损坏指数和平整度指数，适用于二级及二级以下公路路面损坏和平整度技术状况评定，并作为公路路面精准化养护的数据依据，不适用于国检数据的对比以及各省市公路技术状况的评比。 5 轻量化检测设备 设备组成 轻量化检测设备的硬件主要由路面损坏信息采集装置、 地理位置信息采集装置、 路面平整度采集装置、中控装置和显示器等组成（图1、图2）。轻量化检测设备配套软件由图像采集软件以及数据处理分析软件组成，支持高精度采集模式和日常巡检模式。 DB15/T 26132022 3 123456307 图1 公路路面轻量化检测设备组成侧视图 车道车道7136245 图2 公路路面轻量化检测设备组成俯视图 标引序号说明： 1路面损坏信息采集装置； 2三角吸附式支架； 3地理位置信息采集装置； 4路面平整度采集装置； 5中控装置； 6便携式显示器； 7拍摄范围。 DB15/T 26132022 4 地理位置信息采集装置 地理位置信息应采用卫星导航定位系统装置采集，测点平面定位允许误差小于等于5 m，且能根据地理位置信息以及车速，计算里程信息。 路面损坏信息采集装置 5.3.1 路面损坏信息采集装置采用吸附式安装，相机距离地面高度 2 m，误差0.05 m，相机带有平衡性调节装置，相机与竖直方向夹角应设为 30，误差1。 5.3.2 路面损坏信息采集装置安装在车辆顶面后方中间位置拍摄路面图像，路面图像应用纵向连续的检测方式，检测宽度 3 m4 m，单幅图像纵向长度 2.5 m3 m。 5.3.3 裂缝宽度识别精度 2 mm，测量误差20% mm；坑槽识别精度 0.01 m2，误差小于 10%；病害定位误差5 m。 5.3.4 图像像素应大于等于 30004096。 路面平整度采集装置 5.4.1 平整度采集装置为加速度传感器，加速度传感器采集频率应大于等于 500 Hz。 5.4.2 检测位置为左轮与右轮迹带中心线，最大检测能力（国际平整度指数 IRI）应大于等于 10 m/km。 中控装置 中控装置包含定位装置、电源模块、嵌入式核心处理平台、大容量固态硬盘以及多源接口等，具体要求如下： a) 嵌入式核心处理平台内存大于等于 32 GB，存储大于等于 32 GB，CPU 性能大于等于 8-core、64-bit； b) 定位装置：应采用高精度的多系统多频率定位板卡，支持北斗、GPS、GLONASS 等定位，定位精度小于等于 5 m； c) 电源模块：采用电源适配器，规格应为交流输入电压 220 V、频率 50 Hz60 Hz、电流 1.6 A，直流输出电压 19 V、电流 3.42 A； d) 大容量固态硬盘：应为 SATA 接口，存储应大于等于 1 TB，读写速度大于等于 520 MB/s； e) 多源接口：中控装置应有多源线缆接口，保证组件各接口方便和外部进行信号传输，对应每个接口下面设计应有相应的文字标识，使用时便于识别。 软件组成 5.6.1 采集软件 轻量化检测设备的采集软件功能满足以下要求： a) 具有设置检测路线、起点桩号、检测时间、检测方向、保存位置和显示方式等参数的功能，能实施检测过程中的里程桩号校准与核对； b) 能够调整曝光时间，路面信息可视化； c) 能够选择高精度采集模式或者日常巡检模式。 DB15/T 26132022 5 5.6.2 数据处理分析软件 数据处理分析软件应具有以下功能： a) 数据导入、 图像识别分析 （病害标注） 、 日志生成及病害图绘制， 能根据识别结果进行路况评价； b) 能够自动识别分析路面病害； c) 裂缝、坑槽等病害以及修补识别率大于等于 90%。 6 标定试验方法 标定试验环境条件 轻量化检测设备的试验条件应满足以下要求： a) 环境温度：15 30 ； b) 环境相对湿度：45%75%； c) 风力不超过六级； d) 试验路段：无积水、无污染、无交叉路段； e) 无雾霾、沙尘及雨雪天气等。 基本要求 6.2.1 采用目视和手感方法检查设备各部件完好及连接状况，车辆与地面之间静电防护装置的设置情况。 6.2.2 检查设备安装情况，采用分辨率小于等于 1 cm 的尺子检查相机距离地面的高度。 6.2.3 采用相机自带平衡性调节装置检查相机水平方向的平衡性。 6.2.4 按 GB 5226.1 和 QC/T 413 规定检查设备供电系统及安全用电保护装置。 6.2.5 按 GB/T 4208 规定试验检查外挂设备的防护等级，防护等级不低于 IP55。 6.2.6 应对地理位置信息采集装置、路面损坏采集装置、路面平整度采集装置、后方图像、采集软件、数据处理分析软件进行准确性试验验证。 地理位置信息采集 按GB/T 26764的规定进行。 路面损坏信息识别 6.4.1 路面损坏识别准确性试验可采用采集图像与人工识别对比法： a) 至少各选择三个试验路段，路段平直、路面损坏分布均匀，破损率最小值应小于等于 1%，最大值应大于等于 8%，单个路段长度为 1000 m； b) 检测设备按正常程序对试验路段进行路面损坏图片釆集和识别，按 10 m 为一个单元计算裂缝率CRi； c) 对检测设备采集的路面图片采用人工判读的方式进行路面损坏识别，计算对应每 10 m 检测单元的裂缝率，并作为标准裂缝率 CRC； d) 计算每 10 m 单元裂缝率 CRi与标准裂缝率 CRC的绝对误差CR和相对误差 CR，当CR小于等于0.4%或 CR小于等于 10%时，判定该 10 m 单元识别准确，识别准确单元数占试验路段单元总数的百分比即为识别准确率。若三个试验路段识别准确率平均值大于等于 90%，判定为满足要求。 DB15/T 26132022 6 6.4.2 高精度模式下对于路面损坏状况指数 PCI 的准确性试验可采用采集图像与人工识别对比法： a) 路段选择要求同 6.4.1 中 a），检测单元按 6.4.1 中 b）执行； b) 检测设备按正常程序对试验路段进行路面损坏图片釆集和识别，并采用数据处理分析软件进行PCI 计算，人工徒步对试验段的 PCI 进行计算； c) 试验路段检测设备识别的 PCI 与人工识别 PCI 之差即为识别准确率，若三个试验路段识别准确率分别在5 以内，判定为满足要求。 路面平整度识别 6.5.1 加速度传感器 轻量化检测技术所用加速度传感器校验方法应按JJG 233规定进行。 6.5.2 等速重复性试验 路面平整度等速重复性试验方法如下： a) 选择路面平整度分布均匀、路段平直的试验路段，长度为 500 m； b) 检测设备以 50 km/h 的速度重复匀速测试 10 次； c) 采集软件自动记录每次测试的路面平整度和车辆速度等数据； d) 按照公式（1）计算路面平整度测试结果的变异系数 Cv，Cv应小于等于 5%。 UVSCX= （1） 式中： VC偏差系数，单位为百分比（%）； US标准偏差； Xn 次测试结果的算术平均值。 ()21=1niiUXXSn= （2） 式中： n 测试次数； iX第 i 次测试结果。 6.5.3 不同速度性能试验 路面平整度的不同速度性能试验方法如下： a) 选择路面平整度分布均匀、路段平直的试验路段，长度为 500 m； b) 检测设备分别以 50 km/h、60 km/h、70 km/h、80 km/h 四种速度各重复匀速测试 3 次； c) 采集软件自动记录每次测试的路面平整度和车辆速度等数据； d) 分别计算四种速度下平整度的均值，再按照公式（1）计算路面平整度测试结果之间的偏差系数Cv，Cv应小于等于 5%。 DB15/T 26132022 7 6.5.4 路面平整度相关性试验 路面平整度检测系统的相关性试验方法如下： a) 选择试验路段，要求路段平直、路面平整度分布均匀，长度为 500 m； b) 试验路段应大于等于 3 个，其中路面平整度最小路段的 IRI 应小于等于 2.5 m/km，路面平整度最大路段的 IRI 应大于等于 5.0 m/km，其他试验路段均匀分布在 2.5 m/km5.0 m/km 之间； c) 检测设备以 50 km/h 的速度重复匀速测试 3 次，计算各路段路面国际平整度指数 IRI； d) 使用专业路况检测车检测试验路段的平整度，计算各试验路段的国际平整度指数 IRI； e) 计算各试验路段三次试验结果平均值，将检测设备检测的路段国际平整度指数 IRI 与专业检测车检测的路段国际平整度指数 IRI 关联，确定相关系数 R，R 应大于等于 0.80。 后方图像 轻量化检测设备的后方图像试验方法按以下要求进行： a) 视觉分辨率的试验按 GB/T 19953 规定； b) 将后方图像采集模式设置为动态采集模式，观测图像的质量，动态调整曝光时间； c) 将后方图像采集模式设置为静态采集模式，用钢卷尺检测采集软件界面中显示的实际路面宽度。 采集软件 运行数据采集软件，观察其界面和程序运行情况，测试采集软件的采集模式设置、采集间隔设置、采集参数设置、曝光时间等。 数据处理分析软件 运行数据处理识别软件，观察其界面和程序运行、分析结果情况。 7 检测步骤 作业环境条件 轻量化检测装备应具备良好的适应性，作业环境要求如下： a) 环境温度-20 50 ; b) 环境相对湿度小于等于 80%; c) 风力不超过六级; d) 路面无积水、积雪、冰及污染等; e) 无雾霾、沙尘及雨雪天气等。 设备安装 7.2.1 检测设备应按照 6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8 进行准确性验证，满足精度要求。 7.2.2 将检测设备牢固安装在检测车辆上， 检查路面损坏信息采集装置、 路面平整度采集装置、 地理位置信息采集装置的安装位置，安装符合 5.3、5.4 的要求，中控装置和显示器放入车内。 7.2.3 将路面损坏信息采集装置、 路面平整度采集装置、 显示器与中控装置连接， 中控装置连接车载逆变器进行供电。 7.2.4 采集软件满足 5.6.1 的要求，检测人员在车内进行采集操作。 DB15/T 26132022 8 路况检测 7.3.1 选择待检路面，检测作业环境满足 7.1 的要求。 7.3.2 采集前将检测车停在测试起点前 50 m100 m 处，启动采集软件，选择采集模式，输入采集操作参数，并符合 5.6.1 的要求。进入检测路段后，启动程序，保证开始段落数据采集的准确性。 7.3.3 启动车辆开始检测，检测速度 40 km/h80 km/h，检测过程尽量保持匀速行驶，在同一车道检测。 7.3.4 检测里程应大于等于 1 km，检测结束待查验检测结果正常后关闭采集软件，将车辆行驶至安全区域，拆卸设备进行归置。 8 数据处理 数据处理分析应满足以下要求： a) 日常巡检模式下，检测数据的采集、分析与处理过程同步进行，数据可以自动推送至地方公路养护管理平台，下达维修任务； b) 高精度采集模式下，检测作业结束后，数据可导入数据处理分析软件中自动处理分析，有条件时宜将输出结果与地方公路养护管理平台对接，进行数据分析、挖掘与处理； c) 检测数据处理维度宜按采集批次进行，及时处理； d) 轻量化检测设备采用机器学习算法对裂缝、坑槽等病害及修补的尺寸参数进行精准识别，并在图像上进行病害标注，生成结果图像。识别出的裂缝、坑槽等病害的尺寸、面积，按照 JTG 5210 计算路面损坏状况指数； e) 轻量化检测设备采用转化算法将加速度数值换算成 IRI，并按照 JTG 5210 计算路面平整度指数。 9 检测结果 检测结果应包含结果图像、结果统计表以及检测报告，要求如下： a) 结果图像中应包含病害的位置桩号、长度、宽度以及面积等尺寸参数，病害形状宜用颜色线条和方框等进行标注； b) 结果统计表中包含路面损坏调查汇总表、数据信息表以及平整度信息统计表，路面损坏调查汇总表应符合附录 A 的要求，数据信息表应符合附录 B 的要求，平整度信息表应符合附录 C 的要求； c) 检测报告内容包括路段信息统计表以及每百米的路面病害分布图，路段信息统计表应符合附录 D的要求，并按 JTG 5210 划分评价结果，路面病害分布图应符合附录 E 的要求。 DB15/T 26132022 9 A A 附录A （资料性） 路面损坏调查汇总表样式 路面损坏调查汇总表样式可参考下表A.1。 表A.1 路面损坏调查汇总表 采集模式： 采集时间： 天气： 路面类型： 采集人员： 路面宽度： 起始桩号： 终止桩号： 行驶方向 车 道： 备注： 文件路径： 桩号 路线长度（m） 龟裂()1.0 块状裂缝()0.8 纵向裂缝()2.0 横向裂缝()2.0 坑槽()1.0 横条状修补() 0.1 纵条状修补() 0.1 块状修补() 0.1 DR PCI 轻 中 重 轻 重 轻 重 轻 重 轻 重 DB15/T 26132022 10 B B 附录B （资料性） 数据信息表样式 数据信息自动生成样表可参考下表B.1。 表B.1 数据信息表 图片编号 名称 原图地址 结果地址 处理状态 上传状态 FPS 曝光时间 GNSS时间 经度 纬度 速度 桩号 距桩号距离 DB15/T 26132022 11 C C 附录C （资料性） 平整度信息统计表样式 平整度信息统计表可参考下表C.1。 表C.1 平整度信息统计表 采集时间： 采集人员： 路面类型： 路面宽度： 起始桩号： 终止桩号： 行驶方向 车 道： 桩号 路线长度 IRI RQI DB15/T 26132022 12 D D 附录D （资料性） 路段信息统计表样式 路段信息统计表可参考下表D.1。 表D.1 路段信息统计表样式 起讫桩号 分段长度 DR PCI 评价结果 DB15/T 26132022 13 E E 附录E （资料性） 病害分布图样式 路面病害分布图可参考下图E.1。 图E.1 病害分布图样式