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摘要：本文主要分析了路面的剖面曲线测量方法，阐述了在当前形势下，加强对道路路面的剖面曲线测量的重要性，针对道路路面的真实剖面曲线测量方法进行研究。笔者通过研究，总结和归纳自身多年工作经验，提出一些加强路面的剖面曲线测量对策。希望通过本文的分析能帮助相关道路建设单位提高路面的剖面曲线测量水平和质量，能更好地应对工作中存在的问题。
关键词：路面;剖面曲线;测量系统
评价和反映道路的路面情况，通常采用的是国际路面平整度指数，但在实际的应用中常常需要更为准确的真实路面剖面曲线数据。路面的剖面曲线测量是一项十分复杂且重要的工作，测量方法有很多种，而路面的剖面曲线测量作为整个路面真实起伏变化的体现，其测量水平和质量将直接影响着道路整体的平整度水平和质量，关系着后期道路使用周期和使用舒适度。因此，探讨、分析路面的剖面曲线测量具有重要的作用和意义，只有道路建设工作人员重视工作、研究工作中路面的剖面曲线测量方法，最终，才能提高整个道路路面的剖面曲线测量技术水平和质量。
一、道路路面剖面曲线测量的发展
最早的路面剖面曲线测量方法主要是利用水平仪和标高，例如，我国的襄阳、定远等汽车试验场，从建筑到最后的验收都是采用的该种方法。同时，该方法主要的优点就是测量数据准切、重复性强以及幅频特性好等。但是，同样也有一定的缺陷，如测量效率较低、速度太慢等。为了弥补这些缺陷，又相继研制出了基于直梁基准的测量设备、递推式的路面计、颠簸累积仪、多轮测平车等。
道路路面的剖面曲线测量方式可以分为两种，一种是接触式道路谱或是路面不平度测量。这种方式具有误差源少、重复性强、测量精度高、成本较低以及结构简单等优点，但同时还具备影响交通、测量效率低、速度慢以及操作复杂扽那个缺点，这些缺点导致该种方法没有引起大范围的使用，并且人们在这种方式的基础上又研究出一种新型的测试方法;2、非接触式的道路谱测量检验方法。该种方法是近几年才发展起来的，这类仪器发展和推广十分迅速，主要是因为测量方便快捷并且测量速度快。这些仪器和测量方法主要包括：激光断面仪、车载式颠簸累积仪等，其中使用最为广泛的是激光断面仪测量。非接触式测量仪器的最大优点就是测量基准度高、速度快、效率高。但是缺点也非常明显，就是测量过程中使用惯性基准。
二、路面剖面曲线的测量分析
（一）传统测量方法存在的问题
随着社会经济和科学技术不断发展，信号处理、计算机、传感器等技术也在不断提高和完善，因此，人们对大陆路面测量数据的精准度也越来越高。上一部分介绍了很多测量方式，非接触式测量设备和方法为道路路面测量做出了较大的贡献，并且技术也相应的提高和改善。但这类设备只能对波长较小的信号进行测量，而对于大于车辆长度的信号波长，则在测量时存在较大的误差。忽略大波长信号直接导致了道路没有坡度概念而成为笔直的道路。有学者提出道路路面的剖面曲线信号的波长应为0.01到100米之间，只有在这个方位内的波长才具有较好的应用前景。因此，测量方法还有待改进。
（二）路面的剖面测量研究
随着我国社会经济不断的发展，汽车行业的发展也十分迅速，而且还实现了自主研发的目的。道路路面数据不仅对于汽车的各种性能起着重要的作用，而且作为车辆的主要振动机理源，同时还能为汽车性能研发提供重要的数据支撑。所以，对路面数据进行精准的采集和测量是非常重要的，因此我们需要在激光断面仪基础上加大研发力度，研制出一套高精度、宽频段的道路谱测量设备，道路谱测量系统主要将道路路面的信号测量频段分为两段：一是小波形信号，二是大波形信号。
小波形信号主要分为三个方面分析：1、大于0.1Hz的波长分为两个部分处理;2、波长不小于3Hz的信号，主要采用高频加速度传感器，通过对车身的振动进行测量并将测量数据用以修正激光位移信号;3、在0.1Hz～3Hz之间的信号，与0.3Hz处理方式是一样的，不过要使用低频加速度传感器。最后将测量的数据结果进行叠加，从而得到小波形路形信号。在计算的过程中，还要将加进行二次积分速度采样信号与滤波以后的激光信号进行叠加修正。
以上针对的是小波形信号计算，下面我们来分析频率低于0.1Hz的大波形信号计算。想要得到实时的大波形信号曲线，我们应该分为两个部分进行：1、采用实时的GPS测量其中的海拔高度信号;2、测量过程中，需要考虑卫星遮挡信号引起的误差，采用卡尔曼融合计算进行修正。
由于大、小波形曲线的采样频率不同，大波形信号采样是每一米一个间隔采样点，而小波形数据则是每一毫米间隔一个采样点，因此，我们在获得大、小波形曲线数据以后，不能将其直接进行叠加。应该将大波形信号变成和小波形信号处于相同抽样频率，主要采取的方法是将大波形信号进行三次的样条插值，通过该种方式，我们就可以得到真实的道路剖面曲线信号.
由以上分析我们可以看出，系统的测量信号想要得到真实的道路路面曲线，需要在小波形数据的基础上加一个趋势项，所谓的趋势项就是指路面的坡度走势。该测量系统在排除交通管制，按照正常的行驶车速进行计算时，从结果可以看出其不仅测量速度相当快，而且测量数值的精准度非常高，同时测量的频段范围广，促进了对现有的测量设备和测量方式的提高和改进，从而得到更为精确的 道路路面曲线谱以及路面数据，提高了基础道路路面信号的真实性和准确性。
在后期，我们针对该系统的应用做了大量实践，从实践结果可以看出该路面测量系统和测量方法具有很大的适用性。主要的实践结果如下：针对道路路面的不平度以及路面结构的研可以采用小波形数据;反应地区和路段的大范围地形地貌的变化趋势等可以通过大波形测量数据进行研究;汽车试验时，可以将真实路面的剖面曲线信号作为分析车身振动波长的真实输入信号。在实验中，我们还发现如果想要促进实验数据测量精度的提高和改善，只需要采用差分GP测量方法就可以达到目的。因此，为了能够获得更加准确的道路路面的剖面数据曲线，我们可以在需要有高精度、车速快的道路路面测量中，采用移动站或是固定基站与差分GPS设备相结合进行测量。
结束语
综上所述，本文主要分析了道路路面的剖面曲线测量方式。地貌环境、使用期限、铺装材料以及设计等级等都会对道路路面的起伏度造成影响，道路路面的剖面曲线信号主要的作用之一就是对路面的真实起伏变化情况进行描述。因此，本文首先回顾了剖面曲线测量设备和测量技术的发展，然后具体针对道路的剖面曲线测量设备等进行详细的分析。最后，笔者针对道路路面的剖面曲线测量方法以及使用的测量设备进行分析和总结并提出了具体方法。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国道路路面的剖面曲线测量工作做出重要的贡献。
参考文献：
[1]段虎明，石锋，赵永杰.道路路面的剖面曲线测量研究与实践[J].振动与冲击，2011，03：155-160.
[2]段虎明，谢飞，张开斌.海量道路路面测量数据的若干预处理方法研究[J].振动与冲击，2011，08：101-106+117.
[3]左永霞.路面破损智能检测系统的关键技术研究[D].吉林大学，2013.
[4]段虎明，马颖，张开斌.道路路面测量数据的特征参数提取与统计分析[J].振动与冲击，2013，01：30-34+42.
[5]马颖，段虎明，张开斌.道路路面测量数据中奇异信号识别和修正方法[J].电子测量与仪器学报，2010，09：878-884.
关键词：路面;剖面曲线;测量系统
评价和反映道路的路面情况，通常采用的是国际路面平整度指数，但在实际的应用中常常需要更为准确的真实路面剖面曲线数据。路面的剖面曲线测量是一项十分复杂且重要的工作，测量方法有很多种，而路面的剖面曲线测量作为整个路面真实起伏变化的体现，其测量水平和质量将直接影响着道路整体的平整度水平和质量，关系着后期道路使用周期和使用舒适度。因此，探讨、分析路面的剖面曲线测量具有重要的作用和意义，只有道路建设工作人员重视工作、研究工作中路面的剖面曲线测量方法，最终，才能提高整个道路路面的剖面曲线测量技术水平和质量。
一、道路路面剖面曲线测量的发展
最早的路面剖面曲线测量方法主要是利用水平仪和标高，例如，我国的襄阳、定远等汽车试验场，从建筑到最后的验收都是采用的该种方法。同时，该方法主要的优点就是测量数据准切、重复性强以及幅频特性好等。但是，同样也有一定的缺陷，如测量效率较低、速度太慢等。为了弥补这些缺陷，又相继研制出了基于直梁基准的测量设备、递推式的路面计、颠簸累积仪、多轮测平车等。
道路路面的剖面曲线测量方式可以分为两种，一种是接触式道路谱或是路面不平度测量。这种方式具有误差源少、重复性强、测量精度高、成本较低以及结构简单等优点，但同时还具备影响交通、测量效率低、速度慢以及操作复杂扽那个缺点，这些缺点导致该种方法没有引起大范围的使用，并且人们在这种方式的基础上又研究出一种新型的测试方法;2、非接触式的道路谱测量检验方法。该种方法是近几年才发展起来的，这类仪器发展和推广十分迅速，主要是因为测量方便快捷并且测量速度快。这些仪器和测量方法主要包括：激光断面仪、车载式颠簸累积仪等，其中使用最为广泛的是激光断面仪测量。非接触式测量仪器的最大优点就是测量基准度高、速度快、效率高。但是缺点也非常明显，就是测量过程中使用惯性基准。
二、路面剖面曲线的测量分析
（一）传统测量方法存在的问题
随着社会经济和科学技术不断发展，信号处理、计算机、传感器等技术也在不断提高和完善，因此，人们对大陆路面测量数据的精准度也越来越高。上一部分介绍了很多测量方式，非接触式测量设备和方法为道路路面测量做出了较大的贡献，并且技术也相应的提高和改善。但这类设备只能对波长较小的信号进行测量，而对于大于车辆长度的信号波长，则在测量时存在较大的误差。忽略大波长信号直接导致了道路没有坡度概念而成为笔直的道路。有学者提出道路路面的剖面曲线信号的波长应为0.01到100米之间，只有在这个方位内的波长才具有较好的应用前景。因此，测量方法还有待改进。
（二）路面的剖面测量研究
随着我国社会经济不断的发展，汽车行业的发展也十分迅速，而且还实现了自主研发的目的。道路路面数据不仅对于汽车的各种性能起着重要的作用，而且作为车辆的主要振动机理源，同时还能为汽车性能研发提供重要的数据支撑。所以，对路面数据进行精准的采集和测量是非常重要的，因此我们需要在激光断面仪基础上加大研发力度，研制出一套高精度、宽频段的道路谱测量设备，道路谱测量系统主要将道路路面的信号测量频段分为两段：一是小波形信号，二是大波形信号。
小波形信号主要分为三个方面分析：1、大于0.1Hz的波长分为两个部分处理;2、波长不小于3Hz的信号，主要采用高频加速度传感器，通过对车身的振动进行测量并将测量数据用以修正激光位移信号;3、在0.1Hz～3Hz之间的信号，与0.3Hz处理方式是一样的，不过要使用低频加速度传感器。最后将测量的数据结果进行叠加，从而得到小波形路形信号。在计算的过程中，还要将加进行二次积分速度采样信号与滤波以后的激光信号进行叠加修正。
以上针对的是小波形信号计算，下面我们来分析频率低于0.1Hz的大波形信号计算。想要得到实时的大波形信号曲线，我们应该分为两个部分进行：1、采用实时的GPS测量其中的海拔高度信号;2、测量过程中，需要考虑卫星遮挡信号引起的误差，采用卡尔曼融合计算进行修正。
由于大、小波形曲线的采样频率不同，大波形信号采样是每一米一个间隔采样点，而小波形数据则是每一毫米间隔一个采样点，因此，我们在获得大、小波形曲线数据以后，不能将其直接进行叠加。应该将大波形信号变成和小波形信号处于相同抽样频率，主要采取的方法是将大波形信号进行三次的样条插值，通过该种方式，我们就可以得到真实的道路剖面曲线信号.
由以上分析我们可以看出，系统的测量信号想要得到真实的道路路面曲线，需要在小波形数据的基础上加一个趋势项，所谓的趋势项就是指路面的坡度走势。该测量系统在排除交通管制，按照正常的行驶车速进行计算时，从结果可以看出其不仅测量速度相当快，而且测量数值的精准度非常高，同时测量的频段范围广，促进了对现有的测量设备和测量方式的提高和改进，从而得到更为精确的 道路路面曲线谱以及路面数据，提高了基础道路路面信号的真实性和准确性。
在后期，我们针对该系统的应用做了大量实践，从实践结果可以看出该路面测量系统和测量方法具有很大的适用性。主要的实践结果如下：针对道路路面的不平度以及路面结构的研可以采用小波形数据;反应地区和路段的大范围地形地貌的变化趋势等可以通过大波形测量数据进行研究;汽车试验时，可以将真实路面的剖面曲线信号作为分析车身振动波长的真实输入信号。在实验中，我们还发现如果想要促进实验数据测量精度的提高和改善，只需要采用差分GP测量方法就可以达到目的。因此，为了能够获得更加准确的道路路面的剖面数据曲线，我们可以在需要有高精度、车速快的道路路面测量中，采用移动站或是固定基站与差分GPS设备相结合进行测量。
结束语
综上所述，本文主要分析了道路路面的剖面曲线测量方式。地貌环境、使用期限、铺装材料以及设计等级等都会对道路路面的起伏度造成影响，道路路面的剖面曲线信号主要的作用之一就是对路面的真实起伏变化情况进行描述。因此，本文首先回顾了剖面曲线测量设备和测量技术的发展，然后具体针对道路的剖面曲线测量设备等进行详细的分析。最后，笔者针对道路路面的剖面曲线测量方法以及使用的测量设备进行分析和总结并提出了具体方法。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国道路路面的剖面曲线测量工作做出重要的贡献。
参考文献：
[1]段虎明，石锋，赵永杰.道路路面的剖面曲线测量研究与实践[J].振动与冲击，2011，03：155-160.
[2]段虎明，谢飞，张开斌.海量道路路面测量数据的若干预处理方法研究[J].振动与冲击，2011，08：101-106+117.
[3]左永霞.路面破损智能检测系统的关键技术研究[D].吉林大学，2013.
[4]段虎明，马颖，张开斌.道路路面测量数据的特征参数提取与统计分析[J].振动与冲击，2013，01：30-34+42.
[5]马颖，段虎明，张开斌.道路路面测量数据中奇异信号识别和修正方法[J].电子测量与仪器学报，2010，09：878-884.