最终报告 FHWA/IN/JTRP-2009/17 路面状况数据自动采集质量控制、质量保证和可靠性 作者:Ghim Ping Ong 土木工程学院客座助理教授 Samy Noureldin 印第安纳州交通部部门经理和 Kumares C. Sinha Olson 土木工程杰出教授 联合交通研究计划 项目编号 C-36-78O 文件编号 3-10-14 SPR-3111 与印第安纳州交通部和联邦公路管理局合作 本报告内容反映作者的观点,作者对本文提供的事实和数据的准确性负责。内容不一定反映印第安纳州交通部或联邦公路管理局的官方观点或政策。本报告不构成标准、规范或法规 普渡大学西拉斐特,印第安纳州,47907 2010 年 1 月
摘要:聚甲醛(POM)纤维是一种新型聚合物纤维,可以改善机场道面混凝土的性能,其对混凝土弯曲疲劳性能的影响是其在机场道面混凝土应用中的一个重要问题。本研究采用普通性能混凝土(OPC)和纤维体积含量为0.6%和1.2%的聚甲醛纤维机场道面混凝土(PFAPC),在四个应力水平下进行了四点弯曲疲劳试验,以研究这些材料的弯曲疲劳特性。采用循环比(n/N)检查弯曲疲劳变形的变化后,进行了弯曲疲劳寿命的双参数威布尔分布检验。然后,考虑各种失效概率(生存率),构建了弯曲疲劳寿命方程。结果表明:POM纤维对机场道面混凝土的静载强度无明显影响,PFAPC与OPC静载强度差异在5%以内;POM纤维可使机场道面混凝土的弯曲疲劳变形能力提高近100%,但对机场道面混凝土的疲劳寿命有不同程度的不利影响,最大降幅达85%。OPC和PFAPC的疲劳寿命均服从双参数威布尔分布,考虑各种失效概率的单、双对数疲劳方程对双参数威布尔分布的拟合程度较高,R2均在0.90以上。PFAPC的极限疲劳强度比OPC低约4%。本次关于POM纤维机场道面混凝土弯曲疲劳性能的研究,对于将POM纤维推广到长寿命机场道面建设具有明显的研究价值。
使用机器学习方法对路面大头钉的电磁特性进行分类,grégoryandreoli*,cerema ouest / aan / entum amine ihamine,University Gustave Eiffel / lames / lames rakeeb jauber jaufer jaufer,cerema ouest oeema ouest / aan / aan / aan / aan aan / andum shreedhar savema lan earma aan erema erea a a david guilbert,david david guilbert,david Nguyen,大学古斯塔夫·埃菲尔(Gustave Eiffel当今最常用的是。高分辨率方法能够检测深度,裂纹或明显的脱束,但对于识别地下毫米界面(例如粘性涂层),它们仍然有限且不强大。在本文档中,我们建议将雷达方法与两级SVM监督学习相结合。第一次对古斯塔夫·埃菲尔大学(Gustave Eiffel University)(法国南特)疲劳旋转木马的试验使我们能够验证我们开发的数值方法。介绍21百万,这就是国际能源局(IEA)的数据,应添加多少公里的新道路基础设施,以确保全球运输直到2050年。为了防止交通密度不断增长引起的降解,我们必须能够提前评估基础设施中出现结构性或物质失败的可能性(khweir。和Fordyce,2003年)。为了最大程度地提高其耐用性,法国的路面结构使用接口钉涂层技术。这有助于完整的多层结构充当一个整体块,它可以最大程度地减少机械应变(剪切应力,单调扭曲等),从而最大程度地减少了道路结构的降解(Wang and Zhong,2019;Diakhaté等人。,2008)。多样化的技术有助于评估道路状态:破坏性的技术,通常必须钻出人行道的核心,并且必须在实验室和非破坏性的物理和化学特性中研究物理和化学特性,通常使用电磁波和机械波传播。在大多数情况下,粘性涂层是一种沥青乳液,机械地扩散,这使其连续且规则。仅在破裂阶段(乳液中存在的水的蒸发)才增加了磨损的过程,从而增加了层之间的粘附力。直到今天,我们唯一可以保证沥青乳液的同质应用是工作机器的性能。
数据源包括 PathWeb,这是 TxDOT 和有权访问 TxDOTCONNECT 门户的机构可以使用的现成车道标记图像数据源。PathWeb 提供可连接到 GPS 位置的道路网络图像。其他来源包括使用安装在德克萨斯 A&M 交通研究所 (TTI) 车辆上的 GoPro 相机收集的嵌入 GPS 信息的图像,该车辆配置为模仿安装在 TxDOT 维护车辆上的相机的图像收集功能。
裂缝是在各种人造结构(例如人行道,桥梁,核电站壁和隧道天花板)上观察到的常见问题。发生结构元素分为不同的碎片时,发生裂纹,代表当混凝土承受超出其拉伸能力的力时缓解应力的机制[1]。这是一种恶化过程的症状,可以削弱混凝土或使其承受过度的压力,从而导致其失去完整性[2]。发生裂缝时,垂直于裂缝的拉伸应力消除了[3]。由于混凝土的异质材料结构和脆性行为,人们广泛认为,裂纹最终会在结构的寿命中出现。建筑代码明确承认这一点,以确保尽管形成了破裂,但结构可以忍受预定的服务寿命的负载。混凝土裂纹会导致严重的后果,例如降低强度和刚度,降低了美学,耐用性较短和防水损害[4]。由于裂缝而导致的刚度丧失会导致结构元素的其他变形和位移。
(Durango-Cohen&Sarutipand,2007; Hong&Prozzi,2010; Yeo等,2010,2013; Z. Zhang等,2017)。相比之下,很少考虑人行道之间的相互依赖性,尤其是与道路功能相关的人。通常,路面网络中的相互依赖性可以是经济,随机或功能(Durango-Cohen&Sarutipand,2007,2009)。eco-wimic依赖性(Durango-Cohen&Sarutipand,2007,2009)。预算限制是路面管理领域经济相互依存的最常见例子,并且是网络级别M&R决策中重要的考虑之一。随机依赖性发生在由于某些常见原因(例如,环境或交通负荷; Durango-Cohen&Sarutipand,2007,2009)的情况下,组件的失败概率或组件的时间与时间之间相关。功能依赖性是指一个组件的功能取决于另一个组件的功能的情况(Durango-Cohen&Sarutipand,2007,2009; Medury&Madanat,2013)。在路面管理的背景下,功能依赖性来自道路网络的连通性以及驾驶员希望选择以最低旅行成本的路线的愿望。先前的研究表明,在工作区运营期间的车道关闭和由于维护不足而导致的铺路条件较差将导致交通延迟和车辆运营成本增加(VOC; Adeli&Ghosh-Dastidar,2004; Adeli&Jiang,2008; Santhtos et al。,2017)。因此,通过这些细分市场的路线上的旅行成本可能会增加,驾驶员可能会重新路由以避免高旅行成本细分市场,从而导致整个道路网络的交通流量重新分布(Guan等,2022; Uchida&Kagaya,2006)。因此,一个细分市场的条件可能会影响另一个细分市场的交通水平,这将进一步影响该细分市场的路面性能和相应的M&R策略(Durango-Cohen&Sarutipand,2009)。相反,一个细分市场的M&R决策也与网络中其他片段的状况有关。这表明路面段的功能依赖性。M&R策略可能会阻碍有效的决策支持,因为管理过程中的重大收益和成本可以归因于连接系统段的相互依赖性(Durango-Cohen&Sarutipand,2009年)。然而,现有的路面管理研究很少考虑道路细分之间的这种功能依赖性,并且缺乏定量理由来理性的阶段独立性假设。许多研究采用了两个阶段的自下而上(TSBU)框架,该框架首先确定每个细分市场的替代M&R计划,
计算机辅助深度学习具有明显的高级道路裂纹细分。但是,由于注释图像有限,监督模型面临挑战。也缺乏重视从预测的面具中得出路面条件指数。本文介绍了一种新型的语义扩散合成模型,该模型从分割掩模创建合成裂纹图像。该模型根据体系结构的复杂性,噪声时间表和条件缩放进行了优化。最佳体系结构优于多个基准数据集的最先进的语义综合模型,展示了出色的图像质量评估指标。合成框架增加了这些数据集,从而导致分割模型具有显着提高的效率。这种方法在没有大量数据收集或注释的情况下增强了结果,从而解决了工程中的关键问题。最后,已经为自动化的端到端缺陷检测系统开发了精致的路面条件指数,从而促进了更有效的维护计划。
1. 考虑到车辆和路面/桥梁技术的进步以及俄勒冈州人道路使用行为和偏好的变化,HCAS 的成本分配器是否反映了不同重量级车辆的实际使用情况?俄勒冈州目前使用的分配方法是在 2011 年实施的,自 2011 年以来一直未进行审查或评估。在美国,其他交通部最近进行的一组研究是在 2008 年至 2013 年期间进行的,目的是评估成本分配器和 HCAS。这是一个问题,因为 (i) 技术进步改变了车辆设计的格局以及路面和桥梁的建造/维护/运营,以及 (ii) 俄勒冈州人道路使用行为和交通偏好的变化(例如,电动汽车增加、骑自行车偏好等)也可能改变了成本分摊责任。 2. 如果成本分配器不再反映不同车辆类别的实际使用情况,我们应该使用哪种方法来修改路面和桥梁的成本分配,以保持不同车辆类别之间的公平?
路面管理系统的构成及其目标对于不同类型的机构来说可能大不相同,无论其管理的是机场、州高速公路网、市政街道网还是收费公路。这项研究的目的是对 TxDOT 目前使用的路面管理信息系统进行改进,以优化整个德克萨斯州的系统路面性能。在实施 GIS 以提高系统效率之前,最好先了解当前系统的目标和目的。德克萨斯州路面管理信息系统 (PMIS) 已经开发和使用多年。该系统的目标主要强调了中央设计部门管理路面修复和新建筑预算的必要性。尽管路面性能变化很大,但已投入大量资源改进系统中的各个模型,以准确预测路面随时间的性能。当前的 PMIS 使用高度复杂的分析过程来汇总来自全州的路面评估和路面库存数据,以便预测该州 25 个地区的最佳修复项目。德克萨斯州是一个非常大的州,天气和土壤条件存在显著差异。炎热干燥的西德克萨斯州土壤具有良好的承载能力,其路面设计与东德克萨斯州土壤潮湿、承载能力较差的地区的路面设计有很大不同。在该州南部地区,开级配沥青路面的表现更好,这些地区的冻融循环次数比德克萨斯州狭长地带少。TxDOT 认识到,由于该州各地天气和土壤条件不同,路面性能存在很大差异,因此必须在每个地区做出路面修复和优先排序的当地决定。虽然路面评估数据是在设计部门的路面部分全州汇总的,然后进行分析并以报告格式报告给地区,但地区工程师及其工作人员会制定自己的优先级和修复策略。
1.2 制定标准化方法。1977 年,国际民航组织成立了一个研究组,以制定一种报告路面强度的单一国际方法。该研究组制定了飞机分类编号 - 路面分类编号 (ACN-PCN) 方法,并被国际民航组织采用。使用这种方法,可以用一个唯一的数字来表示单个飞机对不同路面的影响,该数字根据飞机重量和配置(例如轮胎压力、齿轮几何形状等)、路面类型和路基强度而变化。这个数字就是飞机分类编号 (ACN)。相反,路面的承载能力可以用一个唯一的数字来表示,而无需指定特定的飞机或有关路面结构的详细信息。此编号为路面分类编号 (PCN)。