專利名稱：瀝青路面表面形貌曲面的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于浙青路面表面性能測試的應用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種浙青路面表面 形貌曲面的測試方法。
背景技術(shù)：
路面應具有良好的使用性能，以滿足安全、經(jīng)濟、舒適和環(huán)境保護等方面的需求。 路面的表面形貌是決定輪胎-路面相互作用，如摩擦、噪聲、水漂、輪胎磨耗等，最重要的特 征指標。隨著公路等級的提高、交通量的增加和行車速度的提高，與車輛-路面相互作用有 密切關(guān)系的路表形貌特性顯得越來越重要。目前，浙青路面表面形貌的測量方法總體分為兩類間接測量法和直接測量法。其 中，間接測量法通過測試路面其他參數(shù)來間接反映路面形貌特征，如鋪砂法測得路面表面 的構(gòu)造深度TD值；而直接測量法則是通過紋理采集設(shè)備直接采集路面形貌，如基于激光位 移傳感器的紋理檢測設(shè)備等。直接測量法能夠直接獲取路面形貌，測試結(jié)果直觀形象，方便 形貌參數(shù)的進一步提取和計算，具有間接測試法無法比擬的優(yōu)勢。然而，直接測量法對儀器 設(shè)備及后續(xù)處理都有相對較高的要求，故現(xiàn)階段在實際工程中，并未得到廣泛的應用。在直接測量方法中，相對于其他設(shè)備而言，激光斷面儀的應用最為廣泛。其對路表 紋理的測量，主要以感應器測試紋理深度SMTD表示，每隔一定距離采集一次數(shù)據(jù)，每一定 數(shù)量的數(shù)據(jù)點采用一定的數(shù)學方法實時處理成一個SMTD值。也就是說，激光斷面儀所提供 的路表形貌特征參數(shù)為測試車輛左右輪跡斷面的構(gòu)造深度曲線，并不能直接成型三維的路 表形貌曲面。其他一些可以直接獲取路面三維形貌的測量儀器，如基于光學成像的形貌檢 測設(shè)備，僅限于個別學者的研究論文中，由于復雜的硬件設(shè)計、標定及數(shù)據(jù)處理，并未得到 廣泛的實際應用。由上述介紹可見，目前的浙青路面表面形貌測試方法或多或少都存在著不足，尤 其是對于路表三維形貌的獲取，現(xiàn)階段還缺乏較為簡便的、可廣泛應用的測試方法。而三維 形貌是研究路面使用性能的基礎(chǔ)，相比于二維或一維路表形貌特征參數(shù)，能更合理準確的 表征實際路面表面的形貌特性。因此，設(shè)計一種浙青路面表面形貌曲面的快速有效測試方 法對于研究基于路表形貌特性的浙青路面使用性能具有十分重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種浙青路面表面形貌 曲面的快速測試方法。技術(shù)方案本發(fā)明所述的浙青路面表面形貌曲面的快速測試方法，是在借鑒常規(guī) 車載式激光斷面儀在構(gòu)造深度測量中使用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計方法，提出了以計 算機生成隨機數(shù)為代表值的浙青路面表面形貌曲面測試新方法。本發(fā)明所述的浙青路面表面形貌曲面的快速測試方法，具體包括如下步驟
路表構(gòu)造深度的測量測試軌跡的選擇以待測車道中線為中點，分別將左右兩邊各等分8份，在輪跡帶畫出平行于車道線、且過等分點的測線(共14條)。構(gòu)造深度的測量路表構(gòu)造深度的測量采用激光斷面儀按《公路路基路面現(xiàn)場 測試規(guī)程》(JTJ059-95)、《車載式激光構(gòu)造深度儀測定浙青路面構(gòu)造深度試驗方法》 (T0966-2008)進行測量。要求測試車以同樣的速度平穩(wěn)的沿測線行進，測量數(shù)據(jù)按測線標 號分組保存。2、數(shù)據(jù)處理離散測試曲線的去除對所測得的14條構(gòu)造深度斷面曲線，以整條測 線為研究單位，進行方差分析，并去掉不合理的曲線；如最后剩余曲線條數(shù)低于規(guī)定值8 條，重新做步驟1 ；離散測試點的去除對符合方差分析的曲線，以曲線上的測點為研究單 位，分別去除每條曲線上95%置信區(qū)間外的測點，然后將各條曲線上剩余的測點全部合并， 組合成為新的數(shù)據(jù)點集。3、數(shù)據(jù)點集的分布擬合檢驗對前一步驟所得數(shù)據(jù)點集進行分布擬合檢驗，本文推 薦使用 /擬合檢驗法，擬合該數(shù) 據(jù)點集的分布類型及相關(guān)參數(shù)。4、浙青路面表面形貌曲面的生成借助計算機生成一系列隨機數(shù)，選擇的分布類型 及參數(shù)為步驟3所擬合的結(jié)果。去掉95%置信區(qū)間外的隨機數(shù)，余下的數(shù)作為所測區(qū)間路 面的宏觀構(gòu)造深度代表值，并生成測試區(qū)間三維路表形貌曲面。本發(fā)明所述的浙青路面表面形貌曲面的測試方法具體包括如下步驟
步驟1)按激光斷面儀的常規(guī)測試方法，在被測車道中線左右分別測得數(shù)條構(gòu)造深度斷 面曲線；
步驟2)對所測得的構(gòu)造深度斷面曲線，以整條測線為研究單位，進行方差分析，并去掉 不合理的曲線；如最后剩余曲線條數(shù)低于規(guī)定值，重新做步驟1)；
步驟3)對符合方差分析的曲線，以曲線上的測點為研究單位，分別去除每條曲線上一 定的置信區(qū)間外的測點，然后將各條曲線上剩余的測點全部合并，組合成為新的數(shù)據(jù)點集， 利用統(tǒng)計方法擬合該數(shù)據(jù)點集的分布類型及參數(shù)；
步驟4)借助計算機生成一系列隨機數(shù)，其分布類型及參數(shù)與步驟3)所擬合的結(jié)果相 等；去掉一定的置信區(qū)間外的隨機數(shù)，余下的數(shù)作為所測區(qū)間路面的宏觀構(gòu)造深度代表值， 并由此得到測試區(qū)間三維路表形貌曲面。所述步驟1)的激光斷面儀待測量的構(gòu)造深度斷面曲線條數(shù)，以每行車道以車道中 線為對稱軸，左右各等間距測量7條斷面曲線。所述步驟3)分布擬合檢驗方法采用f擬合檢驗法，該方法的步驟如下
①根據(jù)最大似然估計法，計算得出均值和方差滬；
②作出直方圖，根據(jù)直方圖擬定小區(qū)間巧.，戶人么…左，巧Gb為)，其中，’~為劃 分小區(qū)間的上下限，并記落在每個小區(qū)間的數(shù)據(jù)個數(shù)力 ；
③計算概率式
權(quán)利要求
1.一種浙青路面表面形貌曲面的測試方法，其特征在于該方法包括如下步驟步驟1)按激光斷面儀的常規(guī)測試方法，在被測車道中線左右分別測得數(shù)條構(gòu)造深度斷 面曲線；步驟2)對所測得的構(gòu)造深度斷面曲線，以整條測線為研究單位，進行方差分析，并去掉 不合理的曲線；如最后剩余曲線條數(shù)低于規(guī)定值，重新做步驟1)；步驟3)對符合方差分析的曲線，以曲線上的測點為研究單位，分別去除每條曲線上一 定的置信區(qū)間外的測點，然后將各條曲線上剩余的測點全部合并，組合成為新的數(shù)據(jù)點集， 利用統(tǒng)計方法擬合該數(shù)據(jù)點集的分布類型及參數(shù)；步驟4)借助計算機生成一系列隨機數(shù)，其分布類型及參數(shù)與步驟3)所擬合的結(jié)果相 等；去掉一定的置信區(qū)間外的隨機數(shù)，余下的數(shù)作為所測區(qū)間路面的宏觀構(gòu)造深度代表值， 并由此得到測試區(qū)間三維路表形貌曲面。
2.如權(quán)利要求1所述的浙青路面表面形貌曲面測試方法，其特征在于，所述步驟1)的 激光斷面儀待測量的構(gòu)造深度斷面曲線條數(shù)，以每行車道以車道中線為對稱軸，左右各等 間距測量7條斷面曲線。
3.如權(quán)利要求1所述的浙青路面表面形貌曲面測試方法，其特征在于，所述步驟3)分布擬合檢驗方法采用2_2擬合檢驗法，該方法的步驟如下①根據(jù)最大似然估計法，計算得出均值P和方I；②作出直方圖，根據(jù)直方圖擬定小區(qū)間巧.，戶人么"'k,Dj^iaj,,其中，勺為為劃 分小區(qū)間的上下限，并記落在每個小區(qū)間的數(shù)據(jù)個數(shù)為 ；③計算概率$
4.如權(quán)利要求1所述的浙青路面表面形貌曲面測試方法，其特征在于，所述步驟3)和 步驟4)的置信區(qū)間為95%。
全文摘要
本發(fā)明公開一種瀝青路面表面形貌曲面的測試方法，在借鑒常規(guī)車載式激光構(gòu)造深度儀測試原理的基礎(chǔ)上，采用數(shù)理統(tǒng)計方法，分別對激光構(gòu)造儀的測試數(shù)據(jù)進行方差分析和分布擬合檢驗，確定實測數(shù)據(jù)點的分布類型和參數(shù)，提出了通過計算機生成隨機數(shù)的方法構(gòu)造與實測路段相符的表面形貌曲面的新方法。本發(fā)明拓展了現(xiàn)有設(shè)備的使用范圍；可以消除實際測量過程中的偶然因素誤差，最大限度的減少實驗測試誤差；構(gòu)造出瀝青路面三維路表形貌曲面，也為基于路表形貌的瀝青路面使用性能研究提供了基本的數(shù)據(jù)支持。
文檔編號G01B11/24GK102141385SQ20111000065
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月5日
發(fā)明者叢菱, 高英, 黃曉明 申請人:東南大學