[发明专利]一种道路路面状况检测方法及检测系统

说明书

本发明公开了一种道路路面状况检测方法及检测系统，采用白天使用阳光作为光源、晚上使用光照强度恒定的波长范围为580‑1100nm的灯源作为光源，采集两块本底580‑1100波段的反射光谱数据，利用不同物质的反射比不同和不同光照情况下不同物质的光谱曲线变化情况不同，使用比值法判断路面状况。本发明采集580‑1100波段的光谱曲线，对比强吸收和强反射方式的单点光谱采集方式，准确定更高、稳定性更好。

技术领域

本发明涉及路面状况监控技术领域，尤其涉及一种道路路面状况检测方法及检测系统。

背景技术

路面传感器在公路气象系统中起着重要的作用，对特定路面、桥梁、问题路段、机场、高速公路等，全天候、方便、快速、准确的提供路面状况信息。对路面状况的监控，及时地采取正确的措施，可以大大提高公路交通的安全性。当路面结冰、积水或者存在积雪时，更容易引发交通事故。

由于道路上的条件相对恶劣，存在较多的不稳定因素(噪音、强光等)，冰层分布不均匀，现有裂缝检测方法存在以下缺点:

(1)光纤式结冰监测技术，测量精度高，能精确地探测出薄冰的存在。但由于电压饱和现象，该传感器只能探测到3.7mm(视当时温度而定)以下薄冰的厚度。且作为光强调制型传感器，它又存在一定的缺陷:以接收器收到的光强为判断依据，不可避免地会受到外界环境杂光的污染，以及光源功率波动、光纤传输损耗等因素的影响

(2)电学式结冰监测技术，工艺相对简单，造价低廉，且判断准确率较高，但响应时间较长，且需要安装在路面下，安装麻烦，容易导致安装引起的交通干扰。

(3)机械式结冰监测技术，磁致伸缩振筒式工作可靠、强度高、性能稳定，但是一般要把探头安置在与路面齐平的位置，但是探头本身属于比较脆弱的仪器，而道路环境相对恶劣，探头很容易被过往车辆或一些不确定因素损坏。压电平膜式具有小型、灵敏、响应快的特性，但安装麻烦，容易导致安装引起的交通干扰。

(4)主动式红外冰监测技术，精度高，响应快。但是这种光学仪器比较脆弱，容易受外界强光、杂光(如车灯)的影响；需要使用造价较高的高精度激光作为光源，设备复杂，量产困难；如果检测区出现杂物，会导致误检测，不能广泛适用各种公路。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种道路路面状况检测方法及检测系统，用于解决路面冰水检测难度较大，现有的检测装置容易受外界强光、杂光影响，不能广泛使用各种公路的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种道路路面状况检测方法，包括如下步骤：

平行于路面放置第一本底，垂直于路面放置第二本底，所述第一本底表面和第二本底表面在检测光源的照射下反射光线；

采集所述第一本底和所述第二本底的反射光谱数据；

比较第一本底反射光谱数据和第二本底反射光谱数据，得到道路路面状况检测结果。

进一步，所述检测光源为太阳光或人造灯源中的一种。

进一步，所述检测结果为路面积雪、路面正常、路面结冰或路面有水中的一种。

进一步，比较第一本底反射光谱数据和第二本底反射光谱数据，得到道路路面状况检测结果，具体步骤包括：

对第一本底反射光谱数据和第二本底反射光谱数据进行预处理；

根据第二本底反射光谱数据判断所述检测光源类型；

用预处理后的第二本底反射光谱数据除以预处理后的第一本底反射光谱数据，得到比较数据，根据所述比较数据的波形判断道路路面状况，得到道路路面状况检测结果。

进一步，当所述检测光源为太阳光时：