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歐美大地 道路測試
道路測試
深度解讀:歐美關于潮濕及連續降雨條件下道路標線的測試規范
發布時間:2022-07-14 瀏覽次數:79460 來源:歐美大地


道路標線在交通行駛中作為重要的指示標識,它指導車輛、行人在規范的范圍內進行有序地駕駛或者行走。在交通安全中,道路標線在晚上的作用尤為明顯。有關統計數據顯示,晚上的平均事故率要大大高于白天,而下雨的晚上是真正的事故高發期。在雨夜,道路標線的作用將起到更加重要的作用,這就要求道路標線必須具備雨夜反光效果,由此相應的道路標線的雨夜測試方法也應運而生。
雨夜標線,顧名思義,即標線在降雨條件下使用的標線類型,區別于干燥標線和潮濕標線,雨夜標線的逆反射性能受到雨水的持續性干擾,對道路標線材料便提出了更高的要求。有關數據表明,雨夜駕駛車輛的事故率占整個交通事故率的70% 左右,因此非常有必要引進國外先進的雨夜反光標準和測試方法,以保障行駛安全,降低雨夜駕駛車輛的事故率。
美國材料與試驗協會ASTM E2832《連續降雨條件下道路標線逆反射系數的標準測試方法》和歐洲標準EN1436《道路標線材料—道路標線性能及其測試方法》在這方面給我們提供了很好的依據。


名詞釋義

  • 逆反射亮度系數RL是指道路標線在夜間車燈照射條件下體現出的逆反射性能,又稱為反光性能,單位是mcd·m-2·lx-1,其性能影響因素主要跟道路標線的材料和結構有關,與車燈和周圍光源無關聯。一般情況下,RL是指RL-干燥。
  • 潮濕狀態下逆反射亮度系數RL-潮濕測試的是指降雨停止后,道路標線表面有積水的潮濕狀態下所體現出的逆反射性能或反光性能。
  • 目前潮濕狀態的標準方法:美國標準ASTM E2177-2019, 歐洲標準EN 1436-2018
  • 連續降雨下逆反射亮度系數RL-連續降雨測試的是降雨過程中,道路標線表面有降雨過程且表面有積水潮濕狀態下所體現出的逆反射性能或反光性能。




關于潮濕狀態連續降雨狀態下標線逆反射亮度系數的測試方法,當前國內尚無統一規范的測試標準方法。江西雨夜標線地方標準(DB36-T978-2017)和四川雨夜標線地方標準(DB 51-T2429-2017)中關于潮濕狀態測試的測試方法應用了ASTM E2177-11和ASTM E2176-08。但是這兩項標準因為準確性和重復再現性的問題,已經分別于2019年更新和2013年廢止。因此,這兩項地標中的潮濕狀態測試方法的準確性有待于進一步考究。


 


圖1  ASTM-E2176標準廢止


標準解讀

由于國內尚無準確、科學的測試方法標準用于標線潮濕狀態逆反射亮度系數測試,目前較為普遍可行的是采用以歐洲道路標線標準EN1436-2018和美國ASTM E2177-19, ASTM E2832-17為依據,利用封閉式連續降雨箱的連續降雨和潮濕狀態測試方法。該方法準確、客觀、科學,具有良好的重復性和再現性,能夠避免普通灑水和噴壺測試帶來的隨意性強、重復性差、再現性差、雨夜標線良莠不分等現象,得到了國內外標線檢測機構的一致認可。

《標準》采用的是國際上通用的30m 幾何學測量條件,歐標采用的入射角為1.24°,觀察角為2.29°;美標采用的入射角為88.76°,觀察角為1.05°,見圖2,圖3。



 
 圖2  EN 1436中的入射角和觀察角要求                                                圖3  ASTM E1710的入射角和觀察角要求


下面介紹歐洲EN標準和美國ASTM標準的重點摘要部分(中英對照)。

1)歐標EN1436 -2018《道路標線材料—道路標線性能及其測試方法》條文說明:

潮濕標線


B.6 潮濕狀態

將水桶中清潔的水,在距標線表面0.3米高度倒下,水在標線表面及周邊區域形成一層均勻水膜后,計時60±5秒后,測試表面逆反射亮度系數作為潮濕狀態逆反射亮度系數。
在一次測試中水桶中傾倒水量不低于3升。
本次測試也可參考B.7使用人工連續降雨裝置,將降雨停止后的60±5秒作為潮濕狀進行測試。
為了確保標線表面具有正常的排水性,建議表面的傾斜度在2%-7%。如果不在此范圍內,那么條件不適用,相關測試亦無效。
說明1:由于新劃標線表面具有疏水性,因此水在標線表面形成水珠而不是水膜,可能干擾測試結果,建議標線施劃數周后,待標線表面疏水層消失后測試。

說明2:在炎熱的天氣,路面溫度較高,標線表面的水膜會快速揮發,可以在標線表面多次潑水以降低路面溫度。如果便攜設備在運輸過程中產生霧氣或露水,建議在環境溫度下靜置后使用。


連續降雨標線



B.7 連續降雨狀態

測試條件應包括人工降雨裝置,降雨采用干凈水,并且避免霧氣產生,平均降雨量控制在20±2mm/小時,降雨區域寬度(不低于0.3米)應是測試區域的至少兩倍寬度,降雨區域長度應比測試區域至少長25%。測試區域內降雨量的分布均勻。
測試連續降雨狀態,應待設備降雨5分鐘后測試,或待測試數據穩定后確定。
降雨量可以通過用方形盒子收集一定時間的雨水來降準確定。
測試區域的傾斜度應在2%-7%
說明1:由于新劃標線表面具有疏水性,因此水在標線表面形成水珠而不是水膜,可能干擾測試結果,建議標線施劃數周后,待標線表面疏水層消失后測試。

也可以在實驗室中對1米到2米長的樣品進行測量。為了實現真實的標線排水性,樣品應向一側傾斜2%,同時支撐板向上傾斜一側應有額外(10±0.5)cm的寬度。


2)美標ASTME 2177-19 《潮濕條件下的標線逆反射性能測試標準方法》和ASTM E2832-17 《連續降雨條件下的標線逆反射性能測試標準方法》條文說明:

ASTME 2177-19潮濕標線


8.2測試道路標線的干燥或潮濕逆反射性能
8.2.1利用設備廠家的操作說明校準和操作設備
8.2.2確定待測區域的位置
8.2.3把標線逆反射亮度系數儀器置于測試區域上方或后方,測試儀器照明光路方向與車流方向一致,確保測試照明區域在標線寬度內,測試數據。
8.3在標準潮濕狀態下測試逆反射亮度系數
8.3.1用手持噴霧將待測標線區域及鄰近區域(路面及標線) 濕潤30s,確認標線和鄰近區域完全被淹沒?;蛘邚耐袄锏?-5 L干凈水。慢慢地將水倒在待測標記的區域和鄰近的周圍區域,沿測試表面均勻地傾倒水,使測量區域及其周圍區域被水淹沒(見圖3)。

8.3.2倒水后45±5秒,測試標線的逆反射亮度系數RL作為標線潮濕狀態的性能數據。


ASTME 2832-17連續降雨標線



10.2.1噴灑速率校準應在每次測量之前進行。調整噴嘴角度和操作壓力,直到達到所需的連續噴灑速率。

10.2.2將三個相鄰放置的具有已知開口區域的干燥容器(每個約為100mm(4in)寬,100mm(4in)長)置于逆反射測量區域上方 (容器應至少為12.5mm(0.5in)深)。打開降雨裝置,收集至少2分鐘的水。使用下列程序之一確定水的體積。
10.2.2.1容積法——將每個容器中的液體倒入50ml的量筒中。記錄每個容器中收集到精確到0.1毫升的水的體積。用水體積除以收集時間(分鐘)。記錄每分鐘的體積,以毫升/分鐘為單位。
10.2.2.2重量法——校準前,稱量每個干容器的重量,并記錄其皮重至0.1 g。收集降水后,重稱并記錄每個容器的毛重。計算凈重收集的水減去皮毛重。用各容器收集水的凈重除以水的密度(1.0 g/mL),得到各容器收集水的體積。用水體積除以收集時間(分鐘)。記錄每分鐘的體積,以毫升/分鐘為單位。
10.2.3降水速率計算-根據公式計算每個容器的降水速率。所需降水速率為2.0±0.2 in /h。

解決方案

下面介紹標準規范的道路標線連續降雨狀態和潮濕狀態的檢測方法,結合丹麥DELTA生產的全新標線逆反射儀LTL3500,根據產品的特征和操作說明,按照不同的標準進行標線不同狀態下的逆反射儀性能測試。

1)測試依據

ASTM E1710-18,ASTM E2177-18,ASTM E 2832-17,EN 1436-2018

2)測試步驟

a) 檢測設備校準

  • 用陶瓷校準塊校準LTL3500,校準完成后,安裝儀器附帶的軌道,調整儀器測試模式為外部光源模式(參考ASTM E1710)
  • 用塑料管快接頭連接水箱和雨箱,打開水箱的電源開關,用3個方盒(10cm*10cm)收集4分鐘內的降雨量,如果降雨量在91-112ml,降雨量滿足50mm/h,2inch/hour)的要求(ASTM E2832)


圖4  LTL3500標線逆反射儀及標定塊

 圖5  ASTM E2832模擬降雨水箱

   
b) 逆反射亮度系數檢測
連續降雨測試
降雨箱置于LTL3500光線孔的前側,確保兩個孔洞在統一水平面上,再次測試干燥狀態數據,確保兩個孔洞已經正確安裝。

打開電源開關,每隔15秒測試一次數據,直到連續四個數據變化比例不高于5%時,認為連續降雨測試已達到穩定狀態,取最后四次的數據的平均值為連續降雨的數據,記錄為RL-Continuous rain或者RL-連續降雨。


圖6  LTL3500模擬連續降雨測試
潮濕狀態

關閉水箱電源開關,繼續每隔15秒收集數據,跟蹤連續降雨后RL性能的變化,模擬潮濕狀態下的數據(ASTME2177).記錄電源關閉45秒后的數據為RL-Wet recovery或者RL-潮濕。



圖7 倒水測量法測量潮濕狀態


產品介紹

LTL3500是DELTA新一代逆反射測量儀,用于測量道路標線的逆反射性能。該儀器集成了新的技術,采用現代化的設計和材料。該儀器構造堅固,耐久性好。除此之外,體積小(470×280×150mm/ 18.0×11.0×5.9in),重量輕(5.6kg/ 12.3磅)。

1)基本特征

  • 可以同時測量干濕標線的RL和Qd
  • 可以測量連續降雨標線的RL 
  • RL和Qd測量時間均小于1秒
  • 可測量斷面高度15mm,用于振蕩標線測量
  • 支持中文界面
  • USB接口& Wi-Fi接口,物聯網
  • 標準博世專業電池,支持現場更換
  • 顯示和存儲日期、時間、空氣溫度、標線溫度和濕度

2)色度坐標(x,y)

可以測量標線的色度坐標,滿足EN1436和GB 16311-2009-T 《道路交通標線質量要求和檢測方法》中關于標線夜間色的測量。用于表征不同標線的夜間色情況。


圖8  LTL3500測量的夜間色度坐標
3)拓展功能
另外,LTL3500還可以根據客戶的不同需求定制個性化的功能,包括:微距鏡頭(放大鏡),全景相機,方位(羅盤、儀器傾角),外部打印機等。


圖9 微距照片,用于觀察玻璃珠微觀分布情況


圖10 全景攝像頭,用于拍攝標線整體狀況



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