車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范編制說(shuō)明

1等負(fù)責(zé)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范《車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》的制定工作。本隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、公路養(yǎng)護(hù)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、公路出行需求指出要堅(jiān)持推動(dòng)交通高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)交通發(fā)展由追求速度規(guī)模向更加注重質(zhì)量效益轉(zhuǎn)變，逐步實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模質(zhì)量位居世界前列。2018年交通運(yùn)輸部頒促進(jìn)公路行業(yè)技術(shù)發(fā)展，更好地指導(dǎo)我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)管理工作，有效地提升公路路面跳車是由路面異常突起或沉陷等損壞引起的車輛突然顛簸，路面跳車影響因素包括水泥混凝土路面的錯(cuò)臺(tái)、瀝青路面的坑槽、擁包、沉陷、波浪、井蓋突起或沉陷、路面與橋隧構(gòu)造物異常連接等，如圖1所示，其危害主要體2車者感到不適，嚴(yán)重跳車會(huì)造成翻車、追尾等交通事故，威脅人、車和財(cái)物的2）影響公路通行能力，降低公路使用性能。由于跳車降低車速，使公路的使用功能和通行能力受到很大影響；另外由跳車產(chǎn)生的水平和垂直沖擊力會(huì)對(duì)路面、路基和橋梁結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生損壞，從而增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)3）增加車輛的磨損，加大油耗。跳車時(shí)產(chǎn)力，增加車輛的振動(dòng)和機(jī)械磨損以及輪胎的磨耗，增大油耗，縮短車輛使用年路面跳車問(wèn)題已成為高等級(jí)公路工程質(zhì)量和造價(jià)的重要影響因素，國(guó)內(nèi)外目前，國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上車載式路面跳車測(cè)量?jī)x已陸續(xù)投入到檢測(cè)工作中。其中，包括中公高科養(yǎng)護(hù)科技股份有限公司、武漢武大卓越科技有限公司、美國(guó)顯然，無(wú)配套的計(jì)量方法及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置，無(wú)法衡量此類設(shè)備輸出值的準(zhǔn)確與否已嚴(yán)重地制約了《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的推進(jìn)工作，阻礙了交通管在交通計(jì)量領(lǐng)域，國(guó)外一般采用比對(duì)的方式，對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，不具有溯源性。國(guó)內(nèi)交通行業(yè)先后建立了車載式路面激光平整度儀、車載式路面激光車轍儀、車載式路面損壞視頻檢測(cè)系統(tǒng)、車載式路面激光構(gòu)造深度儀等的量值溯源體系，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備準(zhǔn)確度的衡量，為交通行業(yè)專用設(shè)備的溯源提截至2017年全國(guó)高速公路13.65萬(wàn)公里，高速公路管養(yǎng)占比逐年增加。高速公路的質(zhì)量直接依賴于路面狀況檢測(cè)結(jié)果及評(píng)價(jià)，檢測(cè)結(jié)果是否真實(shí)反映路面狀況則越來(lái)越深入地依賴于自動(dòng)化采集設(shè)備及方法。性能低劣3的車載式路面跳車測(cè)量?jī)x其漏點(diǎn)和誤判帶來(lái)的負(fù)面影響不可估量，因設(shè)備不準(zhǔn)確引起的檢測(cè)結(jié)果失真在全國(guó)高速公路管理工作中帶來(lái)的直接、間接經(jīng)濟(jì)損失為了防止質(zhì)量低劣及不符合交通領(lǐng)域需求的車載式路面跳車測(cè)量?jī)x進(jìn)入檢測(cè)活動(dòng)，研究此類設(shè)備的計(jì)量方法，以期建立其完整有效的量值溯源體系從而人員單位所做工作張金凝交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所車載式路面跳車測(cè)量?jī)x主要計(jì)量技術(shù)指標(biāo)分析及確認(rèn)，校準(zhǔn)規(guī)范方案確認(rèn),全部章節(jié)編寫周毅姝交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范制定方案確定，第3到第6章的編寫曹瑾瑾中路高科交通科技集團(tuán)有限公司其他計(jì)量技術(shù)指標(biāo)理論分析，第1到第2章的編寫劉倡北京公科固橋技術(shù)有限公司車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范制定方案確定，第3到第6章的編寫陳柳清中路高科交通科技集團(tuán)有限公司車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范制定方案確定，第3到第6章的編寫郭鴻博中路高科交通科技集團(tuán)有限公司試驗(yàn)驗(yàn)證，第3到第4章的編寫劉越交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所擬建標(biāo)準(zhǔn)適用性研究，第5到第6章的編寫（1）2022年03月～2022年04月，成立標(biāo)準(zhǔn)起草組，對(duì)車載式路面跳車4測(cè)量?jī)x主要計(jì)量技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行梳理，完成車載式路面跳車測(cè)量?jī)x研究現(xiàn)狀及使（2）2022年05月～2022年06月，分析確定主要計(jì)量技術(shù)指標(biāo)及量值復(fù)（3）2022年06月～2023年08月，發(fā)送檢測(cè)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)廠家等廣泛征求在規(guī)程編寫中，編寫組搜集了部分國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程資料，主要參照以下標(biāo)國(guó)內(nèi)外相關(guān)只有試驗(yàn)規(guī)程，但是無(wú)相應(yīng)設(shè)備的校準(zhǔn)規(guī)范。該設(shè)備除國(guó)際間差異大，國(guó)外無(wú)校準(zhǔn)規(guī)范外，在實(shí)施“一帶一路”過(guò)程中，大量中國(guó)企業(yè)對(duì)外援助時(shí)無(wú)法使用國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，此后建5按照J(rèn)JF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》的要求制定車載式路面依據(jù)：此設(shè)備的激光器及其他測(cè)量裝置與車載式路面激光平整度儀和車載式路面激光車轍儀相同，其技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)也與這兩類設(shè)備一致，按照J(rèn)JG(交通)075-2010車載式路面激光平整度儀和JJG(交通)076-2010車載式路評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)保持一致，制定了此類設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，其技術(shù)指標(biāo)6b）激光測(cè)距傳感器測(cè)試至檢測(cè)平臺(tái)的垂直距離，作為零基準(zhǔn)點(diǎn)，K——垂直測(cè)距示值誤差，mm；a）選擇合適的平整直線路段，用全站儀量取500m長(zhǎng)度，并分別在起點(diǎn)、b）檢測(cè)車停放在試驗(yàn)路段的起點(diǎn)處，將縱向測(cè)距傳感器測(cè)距輪的準(zhǔn)起點(diǎn)橫線，啟動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，檢測(cè)車出發(fā)沿車道線平行方向駛向終點(diǎn)，同時(shí)開(kāi)始距離測(cè)量，當(dāng)測(cè)距輪的中心線與重點(diǎn)橫線對(duì)準(zhǔn)時(shí)停車，記錄檢測(cè)系統(tǒng)輸出的7b）檢測(cè)車停在試驗(yàn)路段起點(diǎn)位置前100m處，啟動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)后車輛開(kāi)始加c）檢測(cè)車保持25km/h的時(shí)速勻速通過(guò)試驗(yàn)路段，檢測(cè)過(guò)程中激光測(cè)距傳R1?R0R0 σ1n)28在4個(gè)路段的路面跳車測(cè)量重復(fù)性試驗(yàn)中，選擇重復(fù)性較大的路段作為測(cè)依據(jù)：此設(shè)備的載車及控制系統(tǒng)與車載式路面激光平整度儀和車載式路面載式路面激光平整度儀和JJG(交通)076-2010車載式路面激光車轍儀中的測(cè)量方法，制定了此類設(shè)備的技術(shù)測(cè)量方法，既可以與保證試驗(yàn)準(zhǔn)確，也可以保證按照J(rèn)JF1071-2010國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則給出了試驗(yàn)條件和計(jì)量器具及要求編寫，環(huán)境溫度定為0℃~40℃,濕式路面激光平整度儀和車載式路面激光車轍儀相同共用載車，其指標(biāo)也與9對(duì)垂直測(cè)距示值誤差、縱向測(cè)距傳感器誤差、路面跳車測(cè)量誤差和路面跳車測(cè)量重復(fù)性進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均能滿足本規(guī)范對(duì)技術(shù)指標(biāo)的要求，試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定垂直測(cè)距示值誤差、縱向測(cè)距傳感器誤差、路面跳車測(cè)全站儀、量塊、條式水平儀對(duì)垂直測(cè)距示值誤差、縱向測(cè)距傳感器誤差、路面樣品名稱車載式路面跳車測(cè)量?jī)x樣品編號(hào)C2020-004-002型號(hào)規(guī)格ZOYON-RTM出廠編號(hào)201912制造單位武漢武大卓越科技有限責(zé)任公司校準(zhǔn)依據(jù)《車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》（草案稿）校準(zhǔn)地點(diǎn)嘉興市平湖區(qū)迎暉路校準(zhǔn)前樣品狀態(tài)正常校準(zhǔn)后樣品狀態(tài)正常環(huán)境條件溫度：25℃;濕度：80%RH；其他：測(cè)試所用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置器具/主要儀器設(shè)備名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差證書編號(hào)證書有效期至使用前情況使用前情況水準(zhǔn)儀（1.8~30）mDSZ05級(jí)1069262021.03.11正常正常全站儀（1.5~5400）mⅠ級(jí)1069252021.03.03正常正常量塊（5～80）mmCDlx2020-005672021.04.07正常正常條式水平儀±300"U=5%,k=2CDjc2020-013282021.04.08正常正常測(cè)試結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目狀態(tài)結(jié)果一外觀檢查正常二垂直測(cè)距示值誤差（記錄左、右傳感器示值）左測(cè)距示值示值誤右測(cè)距示值（mm）示值誤量塊14.95.00量塊2200量塊339.940.00量塊400垂直測(cè)距示值誤差左側(cè)右側(cè)0三縱向測(cè)距傳感器誤差（記錄距離輸出值）傳感器測(cè)值(m)縱向測(cè)距傳感器誤差(%)499.8570.03四路面跳車測(cè)量誤差(20～50)mm3.6%(50～70)mm五路面跳車重復(fù)性(20～50)mm0.6%(50～70)mm0.4%樣品名稱車載式路面跳車測(cè)量?jī)x樣品編號(hào)C2020-024-001型號(hào)規(guī)格LP-1出廠編號(hào)A31C20160562制造單位中公高科養(yǎng)護(hù)科技股份有限公司校準(zhǔn)依據(jù)《車載式路面跳車測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》（草案稿）校準(zhǔn)地點(diǎn)烏魯木齊市米東區(qū)輪臺(tái)東路校準(zhǔn)前樣品狀態(tài)正常校準(zhǔn)后樣品狀態(tài)正常環(huán)境條件溫度：31℃;濕度：16%RH；其他：測(cè)試所用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置器具/主要儀器設(shè)備名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)/最大允許誤差證書編號(hào)證書有效期至使用前情況使用前情況水準(zhǔn)儀(1.8~30)mDSZ05級(jí)1069262021.03.正常正常全站儀（1.5~5400)mⅠ級(jí)1069252021.03.03正常正常量塊(5~80)mmCDlx2020-005672021.04.07正常正常條式水平儀±300"U=5,k=2CDjc2020-013282021.04.08正常正常測(cè)試結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目狀態(tài)結(jié)果一外觀檢查正常二垂直測(cè)距示值誤差（記錄左、右傳感器示值）左測(cè)距示值示值誤右測(cè)距示值（mm）示值誤量塊15.000.1量塊2-0.1量塊339.939.9-0.1量塊4080.10.1垂直測(cè)距示值誤差左側(cè)右側(cè)-0.1三縱向測(cè)距傳感器誤差（記錄距離輸出值）傳感器測(cè)值(m)縱向測(cè)距傳感器誤差(%)500.0<0.01四路面跳車測(cè)量誤差(20～50)mm4.4%(50～70)mm五路面跳車重復(fù)性(20～50)mm(50～70)mm2.6%通過(guò)對(duì)2臺(tái)路面跳車儀測(cè)試數(shù)據(jù)的收集、整理，垂直測(cè)距示值誤差、縱向測(cè)距傳感器誤差、路面跳車測(cè)量誤差和路面跳車測(cè)量重復(fù)性均符合校準(zhǔn)規(guī)范提七、不確定度分析報(bào)告車載式路面跳車測(cè)量?jī)x是通過(guò)激光測(cè)距設(shè)備測(cè)量路面斷面高程，并計(jì)算路面跳車值的設(shè)備。測(cè)試儀主要由激光測(cè)距傳感器、縱向距離傳感器和計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)等部分組成。計(jì)量技術(shù)參數(shù)包括：垂直測(cè)距示值誤差，縱向測(cè)距傳感器7.2垂直距離測(cè)量結(jié)果的不確定度Δ——垂直測(cè)距傳感器示值誤差，mm；選取典型設(shè)備，測(cè)量標(biāo)稱值為20mm標(biāo)準(zhǔn)量塊，重復(fù)三次測(cè)量，所得數(shù)據(jù)sl=lmaminslnn查JJG146-2011量塊檢定規(guī)程，標(biāo)稱20mm的4等量塊測(cè)量不確定度為序號(hào)不確定度來(lái)源不確定度分量類別分布1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度A/2標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)值的不確定度B正態(tài)7.3縱向距離測(cè)量結(jié)果的不確定度Δ——縱向距離傳感器示值相對(duì)誤差； 3b）測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度sl=lmaminslnn由測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度遠(yuǎn)大于由設(shè)備分辨力引入的相對(duì)標(biāo)2）由標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度u2；序號(hào)不確定度來(lái)源不確定度分量類別分布1測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度A/2標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度B正態(tài)7.4路面跳車測(cè)量結(jié)果的不確定度TC0TC1——被檢設(shè)備測(cè)得的路面跳車測(cè)量值，進(jìn)行跳車測(cè)試時(shí)，根據(jù)跳車標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理以及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備的工作條件，標(biāo)準(zhǔn)裝置所提供的試驗(yàn)線路高程測(cè)量結(jié)果所受到的影響因素包括校準(zhǔn)裝置試驗(yàn)路組塊重復(fù)測(cè)量不一致性、跳車組塊環(huán)境穩(wěn)定性、試驗(yàn)路序號(hào)不確定度來(lái)源符號(hào)類別分布，ki標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量1試驗(yàn)路組塊重復(fù)性測(cè)量Δ1Au1=Δ1/32跳車組塊環(huán)境穩(wěn)定性Δ2A正態(tài)，k2=3u2=Δ2/33試驗(yàn)路路面環(huán)境穩(wěn)定性Δ3A正態(tài)，k3=3u3=Δ3/34精密水準(zhǔn)儀影響量（證書）U4B正態(tài)，k4=3u4=U4/35全站儀影響量（測(cè)距證書）U5B正態(tài)，k5=3u5=U5/36全站儀（環(huán)境）穩(wěn)定性（測(cè)距）Δ6A正態(tài)，k6=3u6=Δ6/3b）跳車組塊環(huán)境穩(wěn)定性u(píng)22.548（45℃),平均值為2.517cm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.0172cm，相對(duì)不確定度為：d）精密水準(zhǔn)儀影響量（證書）u4e）全站儀影響量（測(cè)距證書）u5由檢定證書獲得，u5=((0.50+0.3×0.520.0034（32℃)、20.0019（36℃)、20.0033（39℃)、20.0028（45℃),平則由標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的相對(duì)不確定度uc1=σ1ui2，i=1～6，計(jì)算得面跳車試驗(yàn)專用道路上進(jìn)行試驗(yàn)，用路面跳車儀標(biāo)準(zhǔn)