車載式路面跳車測量儀校準(zhǔn)規(guī)范編制說明

1等負(fù)責(zé)國家計量技術(shù)規(guī)范《車載式路面跳車測量儀校準(zhǔn)規(guī)范》的制定工作。本隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(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持推動交通高質(zhì)量發(fā)展，推動交通發(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臺、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)重跳車會造成翻車、追尾等交通事故，威脅人、車和財物的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對路面、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3）增加車輛的磨損，加大油耗。跳車時產(chǎn)力，增加車輛的振動和機(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題已成為高等級公路工程質(zhì)量和造價的重要影響因素，國內(nèi)外目前，國內(nèi)外市場上車載式路面跳車測量儀已陸續(xù)投入到檢測工作中。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、美國顯然，無配套的計量方法及計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，無法衡量此類設(shè)備輸出值的準(zhǔn)確與否已嚴(yán)重地制約了《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》的推進(jìn)工作，阻礙了交通管在交通計量領(lǐng)域，國外一般采用比對的方式，對儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，不具有溯源性。國內(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，真正實現(xiàn)了對設(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年全國高速公路13.65萬公里，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結(jié)果及評價，檢測結(jié)果是否真實反映路面狀況則越來越深入地依賴于自動化采集設(shè)備及方法。性能低劣3的車載式路面跳車測量儀其漏點和誤判帶來的負(fù)面影響不可估量，因設(shè)備不準(zhǔn)確引起的檢測結(jié)果失真在全國高速公路管理工作中帶來的直接、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量儀進(jìn)入檢測活動，研究此類設(shè)備的計量方法，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量儀主要計量技術(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量儀校準(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量儀校準(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量儀校準(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)有限公司試驗驗證，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，對車載式路面跳車4測量儀主要計量技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行梳理，完成車載式路面跳車測量儀研究現(xiàn)狀及使（2）2022年05月～2022年06月，分析確定主要計量技術(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內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程資料，主要參照以下標(biāo)國內(nèi)外相關(guān)只有試驗規(guī)程，但是無相應(yīng)設(shè)備的校準(zhǔn)規(guī)范。該設(shè)備除國際間差異大，國外無校準(zhǔn)規(guī)范外，在實施“一帶一路”過程中，大量中國企業(yè)對外援助時無法使用國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，此后建5按照J(rèn)JF1071-2010《國家計量校準(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)。通過試驗驗證，其技術(shù)指標(biāo)6b）激光測距傳感器測試至檢測平臺的垂直距離，作為零基準(zhǔn)點，K——垂直測距示值誤差，mm；a）選擇合適的平整直線路段，用全站儀量取500m長度，并分別在起點、b）檢測車停放在試驗路段的起點處，將縱向測距傳感器測距輪的準(zhǔn)起點橫線，啟動測試系統(tǒng)，檢測車出發(fā)沿車道線平行方向駛向終點，同時開始距離測量，當(dāng)測距輪的中心線與重點橫線對準(zhǔn)時停車，記錄檢測系統(tǒng)輸出的7b）檢測車停在試驗路段起點位置前100m處，啟動檢測系統(tǒng)后車輛開始加c）檢測車保持25km/h的時速勻速通過試驗路段，檢測過程中激光測距傳R1?R0R0 σ1n)28在4個路段的路面跳車測量重復(fù)性試驗中，選擇重復(fù)性較大的路段作為測依據(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量方法，制定了此類設(shè)備的技術(shù)測量方法，既可以與保證試驗準(zhǔn)確，也可以保證按照J(rèn)JF1071-2010國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則給出了試驗條件和計量器具及要求編寫，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對垂直測距示值誤差、縱向測距傳感器誤差、路面跳車測量誤差和路面跳車測量重復(fù)性進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果均能滿足本規(guī)范對技術(shù)指標(biāo)的要求，試驗現(xiàn)場如通過試驗數(shù)據(jù)確定垂直測距示值誤差、縱向測距傳感器誤差、路面跳車測全站儀、量塊、條式水平儀對垂直測距示值誤差、縱向測距傳感器誤差、路面樣品名稱車載式路面跳車測量儀樣品編號C2020-004-002型號規(guī)格ZOYON-RTM出廠編號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)《車載式路面跳車測量儀校準(zhǔn)規(guī)范》（草案稿）校準(zhǔn)地點嘉興市平湖區(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：測試所用的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置器具/主要儀器設(shè)備名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號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1069262021.03.11正常正常全站儀（1.5~5400）mⅠ級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正常正常測試結(jié)果序號項目狀態(tài)結(jié)果一外觀檢查正常二垂直測距示值誤差（記錄左、右傳感器示值）左測距示值示值誤右測距示值（mm）示值誤量塊14.95.00量塊2200量塊339.940.00量塊400垂直測距示值誤差左側(cè)右側(cè)0三縱向測距傳感器誤差（記錄距離輸出值）傳感器測值(m)縱向測距傳感器誤差(%)499.8570.03四路面跳車測量誤差(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量儀樣品編號C2020-024-001型號規(guī)格LP-1出廠編號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)《車載式路面跳車測量儀校準(zhǔn)規(guī)范》（草案稿）校準(zhǔn)地點烏魯木齊市米東區(qū)輪臺東路校準(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：測試所用的計量標(biāo)準(zhǔn)裝置器具/主要儀器設(shè)備名稱測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號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1069262021.03.正常正常全站儀（1.5~5400)mⅠ級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正常正常測試結(jié)果序號項目狀態(tài)結(jié)果一外觀檢查正常二垂直測距示值誤差（記錄左、右傳感器示值）左測距示值示值誤右測距示值（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垂直測距示值誤差左側(cè)右側(cè)-0.1三縱向測距傳感器誤差（記錄距離輸出值）傳感器測值(m)縱向測距傳感器誤差(%)500.0<0.01四路面跳車測量誤差(20～50)mm4.4%(50～70)mm五路面跳車重復(fù)性(20～50)mm(50～70)mm2.6%通過對2臺路面跳車儀測試數(shù)據(jù)的收集、整理，垂直測距示值誤差、縱向測距傳感器誤差、路面跳車測量誤差和路面跳車測量重復(fù)性均符合校準(zhǔn)規(guī)范提七、不確定度分析報告車載式路面跳車測量儀是通過激光測距設(shè)備測量路面斷面高程，并計算路面跳車值的設(shè)備。測試儀主要由激光測距傳感器、縱向距離傳感器和計算機(jī)處理系統(tǒng)等部分組成。計量技術(shù)參數(shù)包括：垂直測距示值誤差，縱向測距傳感器7.2垂直距離測量結(jié)果的不確定度Δ——垂直測距傳感器示值誤差，mm；選取典型設(shè)備，測量標(biāo)稱值為20mm標(biāo)準(zhǔn)量塊，重復(fù)三次測量，所得數(shù)據(jù)sl=lmaminslnn查JJG146-2011量塊檢定規(guī)程，標(biāo)稱20mm的4等量塊測量不確定度為序號不確定度來源不確定度分量類別分布1測量重復(fù)性引入的不確定度A/2標(biāo)準(zhǔn)裝置測值的不確定度B正態(tài)7.3縱向距離測量結(jié)果的不確定度Δ——縱向距離傳感器示值相對誤差； 3b）測量重復(fù)性引入的不確定度sl=lmaminslnn由測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度遠(yuǎn)大于由設(shè)備分辨力引入的相對標(biāo)2）由標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度u2；序號不確定度來源不確定度分量類別分布1測量重復(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路面跳車測量結(jié)果的不確定度TC0TC1——被檢設(shè)備測得的路面跳車測量值，進(jìn)行跳車測試時，根據(jù)跳車標(biāo)準(zhǔn)裝置的工作原理以及計量標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備的工作條件，標(biāo)準(zhǔn)裝置所提供的試驗線路高程測量結(jié)果所受到的影響因素包括校準(zhǔn)裝置試驗路組塊重復(fù)測量不一致性、跳車組塊環(huán)境穩(wěn)定性、試驗路序號不確定度來源符號類別分布，ki標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量1試驗路組塊重復(fù)性測量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（測距證書）U5B正態(tài)，k5=3u5=U5/36全站儀（環(huán)境）穩(wěn)定性（測距）Δ6A正態(tài)，k6=3u6=Δ6/3b）跳車組塊環(huán)境穩(wěn)定性u22.548（45℃),平均值為2.517cm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.0172cm，相對不確定度為：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)裝置引入的相對不確定度uc1=σ1ui2，i=1～6，計算得面跳車試驗專用道路上進(jìn)行試驗，用路面跳車儀標(biāo)準(zhǔn)