CN103268359A

CN103268359A - 高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统

Info

Publication number: CN103268359A
Application number: CN2013102226402A
Authority: CN
Inventors: 周岚; 倪富健
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-08-28

Abstract

本发明涉及道路信息维护技术领域，具体涉及一种高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统。该方法包括步骤：获取被查询路段的横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度；当接收到用户发出的查询指令后，根据横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度计算横向裂缝的指标值，并反馈至用户终端进行显示。该系统，包括获取模块、运算模块和显示模块本发明提供的高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统，相比从海量数据中一一查找分析，较为便捷；此外，相比较为底层的信息数据，横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度能够从不同角度反应横向裂缝状况，以这两个参数为基准而得出的综合性评价指标，则能让用户对路面的横向裂缝状况有综合了解，省去了用户的一部分分析工作。

Description

高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统

技术领域

本发明涉及道路信息维护技术领域，具体而言，涉及一种高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统。

背景技术

高速公路沥青路面以其表面平整、无接缝、行车舒适、噪声小、维修方便等优点被广泛应用。我国高速公路绝大多数都采用沥青路面半刚性基层，由于行车荷载、环境、材料等多方面因素单独或综合作用，沥青路面会产生不同形态和程度的破损，特别是裂缝病害。裂缝的产生不仅使沥青路面的品质下降，而且会带来路面病害的恶性循环。沥青路面的裂缝，以横向裂缝最为普遍，也最为严重。因此，如何准确掌握高速公路的横向裂缝信息并通过横向裂缝信息准确反映出高速公路整体性能状况，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

而目前，相关技术中，虽然提出了各种对横向裂缝进行统计分析的方法，例如量评法、质评法等等，但是没有一种能够方便用户及时了解高速公路横向裂缝的整体情况的查询系统，用户想要知道某一路段的横向裂缝状况，往往需要翻越海量资料才能查找到有用信息，较为不便。

发明内容

本发明的目的在于提供高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法，包括步骤：

步骤A，获取被查询路段的横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度；

步骤B，当接收到用户发出的查询指令后，根据所述横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度计算横向裂缝的指标值，并反馈至用户终端进行显示。

其中，所述步骤B中获取被查询路段的横向裂缝间距包括步骤：

根据

计算得到TCS值，其中，TCS为横向裂缝间距，L为被查询路段的长度，TCN为被查询路段内的横向裂缝总数。

其中，所述步骤A中获取被查询路段的横向裂缝贯穿度包括步骤：

根据

计算得到TWR值，其中，TCL为被查询路段内横向裂缝的平均长度，TCTL为被查询路段内横向裂缝的总长度，B为被查询路段的宽度，TWR为横向裂缝贯穿度。

其中，所述步骤C之后还包括步骤：

根据

计算得到TCCI值，其中，TCCI为横向裂缝评价指数。

其中，所述步骤计算TCCI值之后还包括步骤：

根据

计算TCEI值，其中，TECI对横向裂缝指标值以百分制进行统计得出的分数值，a为第一标定系数，b为第二标定系数，c为第三标定系数。

其中，所述步骤获取被查询路段的长度和横向裂缝总数包括步骤：

通过图像采集设备采集被查询路段的图像；

通过图像识别技术识别采集到的所述图像中被查询路段的长度和横向裂缝总数，得到被查询路段内横向裂缝的长度和横向裂缝总数并存储。

通过图像采集设备采集被查询路段的图像；

通过图像识别技术识别采集到的所述图像中被查询路段的宽度和各横向裂缝长度，得到被查询路段的宽度和各横向裂缝的长度，并将各横向裂缝的长度相加得到横向裂缝的总长度后存储。

本发明还提供一种高速公路沥青路面横向裂缝信息查询系统，包括获取模块、运算模块和显示模块；

所述获取模块，用于获取被查询路段的横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度；

所述运算模块，用于当接收到用户发出的查询指令后，根据所述横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度计算横向裂缝指标值，并反馈至用户终端；

所述显示模块，用于显示所述横向裂缝指标值。

其中，所述获取模块，用于：

获取被查询路段的长度和横向裂缝总数，根据

计算得到TCS值，其中，TCS为横向裂缝间距，L为被查询路段的长度，TCN为被查询路段内的横向裂缝总数；

获取被查询路段的宽度和横向裂缝总长度，根据

其中，所述运算模块，用于：

根据

计算得到TCCI值，其中，TCCI为横向裂缝评价指数；

根据

本发明上述实施例的高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法和系统，首先获取被查询路段的横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度数据，而后当用户发出查询指令后，根据所述横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度计算横向裂缝的指标值，反馈给用户终端，这样，通过该系统用户可以获知被查询路段的横向裂缝的综合指标信息，相比从海量数据中一一查找分析，较为便捷；此外，相比较为底层的信息数据，横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度能够从不同角度反应横向裂缝状况，以这两个参数为基准而得出的综合性评价指标，则能让用户对路面的横向裂缝状况有一个综合的印象和了解，省去了用户的一部分分析工作。

附图说明

图1为本发明的高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法的流程图；

图2为本发明的高速公路沥青路面横向裂缝信息查询系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

本发明实施例一提供了高速公路沥青路面横向裂缝信息查询方法，参见图1所示，包括步骤：

步骤S110，获取被查询路段的横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度。

所述横向裂缝，为与行车方向基本垂直的裂缝。所述基本垂直，指与车辆行驶方向垂直或者夹角在预设范围内，例如，若裂缝的走向与道路的横截面的夹角小于45°，则该裂缝认定为横向裂缝。

本发明主要通过模拟高速公路沥青路面横向裂缝的分布形态，分别从裂缝的纵向分布疏密情况和横向严重程度两方面对横向裂缝进行定量评价，提出了表征横向裂缝纵向分布疏密状况的分项评价指标——横向裂缝间距（Transverse Crack Spacing，TCS）和表征横向裂缝的横向严重程度的分项评价指标——横向裂缝贯穿度（Transverse Crack Width Ratio，TWR）。

其中，在本发明实施例中，在获取横向裂缝间距和贯穿度信息之前，需要知道所述横向裂缝信息包括路段的长度、宽度、横向裂缝总数和各横向裂缝的长度。

优选地，可以通过图像采集设备采集被查询路段的图像，之后通过图像识别技术识别采集到的路段的所述图像中每个路段的长度、宽度、横向裂缝总数、各横向裂缝长度，将各横向裂缝的长度相加得到横向裂缝的总长度。

之后将所述路段的长度、宽度、横向裂缝总数和各横向裂缝的长度以及横向裂缝的总长度进行存储。

具体地，横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度的计算过程如下：

根据

TCS = \frac{L}{TCN}

计算出TCS值，其中，除非特别说明，本发明所述TCS为横向裂缝间距，单位为m；L为被查询路段的长度，单位为m；TCN为被查询路段内的横向裂缝总数，单位为条。

根据

TCL = \frac{TCTL}{TCN},

TWR = \frac{TCL}{B}

计算得到TWR值，其中，除非特别说明，本发明所述TCL为被查询路段内横向裂缝的平均长度，单位为m；TCTL为被查询路段内横向裂缝的总长度，单位为m；B为被查询路段的宽度，单位为m；TWR为横向裂缝贯穿度。

步骤S111，当接收到用户发出的查询指令后，根据所述横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度计算横向裂缝的指标值，并反馈至用户终端进行显示。

横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度，仅能够从一个侧面反映高速公路沥青路面的横向裂缝的状况，因此还需提供一种较为综合的指标数据，让用户更直观地了解情况。

因此，本发明实施通过对大量高速公路沥青路面横向裂缝检测数据分析和评价的基础上，为了能更加全面直观地掌握路面横向裂缝的发展状况，比较不同路段的横向裂缝损坏程度，依托提出的两个横向裂缝分项评价指标，建立了高速公路沥青路面横向裂缝综合评价指标——横向裂缝状况指数（Transverse Crack ConditionIndex，TCCI)，评价方法如下所示：

根据

计算得到TCCI值。

其中，TCCI为横向裂缝评价指数，TCS和TWR如前所述。

本发明实施例还提供了一个更为直观的指标值TCEI。具体地，该横向裂缝状况指数的评价标准的给出，是结合TCCI、TCS和TCL、TWR的发展规律分析结果，根据调查结果即历史统计数据而制定的，且是以百分制进行最终结果的表示。

其中，由于TCS具有很强的直观意义，所以通过汇总调查结果，得出不同评价等级临界值所对应的TCS值；对于单车道来说，根据对TWR的分析结果可知，TWR主要集中分布在0.6～1.0，考虑较为不利的情况，固定TWR为0.8。其中，TWR值也可以选择在其分布范围内的其他数值，本发明以TWR为0.8为例，对本发明的技术方案进行说明，但不仅限于这一个数值点。

结合TCCI的发展规律，确定不同分值对应的横向裂缝状况指数值，结果如下表所示：

分值	TCCI	TCS(m)
			100	1000	1000
90	180	250
			80	100	100
75	80	80
			70	60	60
60	40	30
			30	10	5

具体地，根据上述调查统计数据，得出横向裂缝的如下评价计算方法：

之后，根据

其中，TCEI为横向裂缝状况指标，无量纲；TCCI为横向裂缝状况指数，无量纲；a为第一标定系数，a处于[100,120],优选地，应取115.022；b为第二标定系数，b处于[-0.1603,-0.0834],优选地，应取-0.1397；优选地c为第三标定系数，c处于[0.5242,0.6448],优选地，应取0.5475。

之后，将所述TCEI值反馈至用户终端并进行显示。

对于高速公路的各个车道，TCS越小，TWR越大，表示路面的横向裂缝状况越严重。路面裂缝是造成路面平整度下降的重要原因，路面结构性病害一般也伴有裂缝的产生。通过TCEI可以知道路面裂缝的严重程度，可以据此分析路面破损的原因，并为路面裂缝的专项处治提供指导。具体举例参见下表：

评价指标	优	良	中	次	差
						TCEI	≥90	80～90	70～80	60～70	＜60
TCCI	≥180	100～180	60～100	40～60	＜40
						TCS	≥250	100～250	60～100	30～60	＜30

实施例二

本发明实施例二提供高速公路沥青路面横向裂缝信息查询系统，参见图2所示，包括获取模块1、运算模块2和显示模块3。

所述获取模块1，用于获取被查询路段的横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度。

所述运算模块2，用于当接收到用户发出的查询指令后，根据所述横向裂缝间距和横向裂缝贯穿度计算横向裂缝指标值，并反馈至用户终端。

所述显示模块3，用于显示所述横向裂缝指标值。

在本发明实施例中，优选地，所述获取模块1，用于：

获取被查询路段的长度和横向裂缝总数，根据

获取被查询路段的宽度和横向裂缝总长度，根据

在本发明实施例中，优选地，所述运算模块2，用于：

根据

计算得到TCCI值，其中，TCCI为横向裂缝评价指数；

根据

计算TCEI值，其中，TECI对横向裂缝指标值以百分制进行统计得出的分数值，a为第一标定系数，b为第二标定系数，c为第三标定系数。各标定系数的数值选择参见实施例一所述，本实施例二不再赘述。

相关技术中，对于横向裂缝信息的考量，都是将它作为路面裂缝类病害的一种进行综合计算的。在对裂缝进行评价时，主要有两种方法：量评法和质评法。

量评法是从裂缝的发生程度对裂缝进行定量评价，可用于依据评价指标等随时间的变化情况来推算修补时期，其中裂缝率是应用比较广泛的一种指标。某些国家多采用将裂缝及修补的沥青铺装的面积在所测区间总面积所占比例的方法作为评价指数。计算裂缝率时将线状裂缝宽度统视为0.3m来计算裂缝的面积，或者采用网格法确定（网格法：判定在0.5×0.5m的范围内有无裂缝，以此对裂缝进行评价）。

而最新的养护规范《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）中将横向裂缝作为路面状况指数PCI的一部分，以影响面积乘以相应的权重来度量横向裂缝对路面状况的影响，影响宽度定为0.2m。此外，也有很多学者对横向裂缝的评价进行过研究，但大部分研究还是以裂缝的影响面积为评价方法。

质评法是从裂缝的发生形态进行裂缝评价，可用于通过掌握裂缝的种类、发生原因等选定修补方法。通过对裂缝发生形态的分类可以推断裂缝的发生形状、位置、原因等，以此来确定养护维修方法。为便于了解对裂缝的评价的现状，一种分类及评价方法是将裂缝分大、中、小三种级别的严重程度进行评价。而在道路网则分别对载荷裂缝、非载荷裂缝、变形、与材料有关的表面缺限、维修后的各类破损，按无、小、中、大四个等级进行判断，然后将其结果叠加计算得出PDI(Pavement Distress Index)，再利用PDI得分数对道路网的概况进行评价。最佳道路为百分，最劣道路为零分。

上述量评法和质评法，并没有专门针对高速公路沥青路面横向裂缝，只是定性地进行分析，或只就裂缝的某一方面进行评价，如裂缝率，仅从裂缝的影响面积量进行评价，无法弄清裂缝在路面上的分布情况，不能全面地反映横向裂缝对路面质量的影响程度，具有一定的局限性。由于其结果不够全面和直观，难以直接在实际工程上应用。

而本发明实施例所提供的技术方案，提供了对横向裂缝进行综合评判的指标值，并反馈给用户，为高速公路沥青路面的维修、养护，提供重要参考数据。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。