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欧美大地 道路测试
道路测试
深度解读:欧美关于潮湿及连续降雨条件下道路标线的测试规范
发布时间:2022-07-14 浏览次数:15407 来源:欧美大地


道路标线在交通行驶中作为重要的指示标识,它指导车辆、行人在规范的范围内进行有序地驾驶或者行走。在交通安全中,道路标线在晚上的作用尤为明显。有关统计数据显示,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发期。在雨夜,道路标线的作用将起到更加重要的作用,这就要求道路标线必须具备雨夜反光效果,由此相应的道路标线的雨夜测试方法也应运而生。
雨夜标线,顾名思义,即标线在降雨条件下使用的标线类型,区别于干燥标线和潮湿标线,雨夜标线的逆反射性能受到雨水的持续性干扰,对道路标线材料便提出了更高的要求。有关数据表明,雨夜驾驶车辆的事故率占整个交通事故率的70% 左右,因此非常有必要引进国外先进的雨夜反光标准和测试方法,以保障行驶安全,降低雨夜驾驶车辆的事故率。
美国材料与试验协会ASTM E2832《连续降雨条件下道路标线逆反射系数的标准测试方法》和欧洲标准EN1436《道路标线材料—道路标线性能及其测试方法》在这方面给我们提供了很好的依据。

名词释义


  • 逆反射亮度系数RL是指道路标线在夜间车灯照射条件下体现出的逆反射性能,又称为反光性能,单位是mcd·m-2·lx-1,其性能影响因素主要跟道路标线的材料和结构有关,与车灯和周围光源无关联。一般情况下,RL是指RL-干燥
  • 潮湿状态下逆反射亮度系数RL-潮湿测试的是指降雨停止后,道路标线表面有积水的潮湿状态下所体现出的逆反射性能或反光性能。
  • 目前潮湿状态的标准方法:美国标准ASTM E2177-2019, 欧洲标准EN 1436-2018
  • 连续降雨下逆反射亮度系数RL-连续降雨测试的是降雨过程中,道路标线表面有降雨过程且表面有积水潮湿状态下所体现出的逆反射性能或反光性能。



关于潮湿状态连续降雨状态下标线逆反射亮度系数的测试方法,当前国内尚无统一规范的测试标准方法。江西雨夜标线地方标准(DB36-T978-2017)和四川雨夜标线地方标准(DB 51-T2429-2017)中关于潮湿状态测试的测试方法应用了ASTM E2177-11和ASTM E2176-08。但是这两项标准因为准确性和重复再现性的问题,已经分别于2019年更新和2013年废止。因此,这两项地标中的潮湿状态测试方法的准确性有待于进一步考究。

 


图1  ASTM-E2176标准废止



标准解读

由于国内尚无准确、科学的测试方法标准用于标线潮湿状态逆反射亮度系数测试,目前较为普遍可行的是采用以欧洲道路标线标准EN1436-2018和美国ASTM E2177-19, ASTM E2832-17为依据,利用封闭式连续降雨箱的连续降雨和潮湿状态测试方法。该方法准确、客观、科学,具有良好的重复性和再现性,能够避免普通洒水和喷壶测试带来的随意性强、重复性差、再现性差、雨夜标线良莠不分等现象,得到了国内外标线检测机构的一致认可。
《标准》采用的是国际上通用的30m 几何学测量条件,欧标采用的入射角为1.24°,观察角为2.29°;美标采用的入射角为88.76°,观察角为1.05°,见图2,图3。

 
 图2  EN 1436中的入射角和观察角要求                    图3  ASTM E1710的入射角和观察角要求


下面介绍欧洲EN标准和美国ASTM标准的重点摘要部分(中英对照)。

1)欧标EN1436 -2018《道路标线材料—道路标线性能及其测试方法》条文说明:

潮湿标线


B.6 潮湿状态

将水桶中清洁的水,在距标线表面0.3米高度倒下,水在标线表面及周边区域形成一层均匀水膜后,计时60±5秒后,测试表面逆反射亮度系数作为潮湿状态逆反射亮度系数。
在一次测试中水桶中倾倒水量不低于3升。
本次测试也可参考B.7使用人工连续降雨装置,将降雨停止后的60±5秒作为潮湿状进行测试。
为了确保标线表面具有正常的排水性,建议表面的倾斜度在2%-7%。如果不在此范围内,那么条件不适用,相关测试亦无效。
说明1:由于新划标线表面具有疏水性,因此水在标线表面形成水珠而不是水膜,可能干扰测试结果,建议标线施划数周后,待标线表面疏水层消失后测试。

说明2:在炎热的天气,路面温度较高,标线表面的水膜会快速挥发,可以在标线表面多次泼水以降低路面温度。如果便携设备在运输过程中产生雾气或露水,建议在环境温度下静置后使用。


连续降雨标线



B.7 连续降雨状态

测试条件应包括人工降雨装置,降雨采用干净水,并且避免雾气产生,平均降雨量控制在20±2mm/小时,降雨区域宽度(不低于0.3米)应是测试区域的至少两倍宽度,降雨区域长度应比测试区域至少长25%。测试区域内降雨量的分布均匀。
测试连续降雨状态,应待设备降雨5分钟后测试,或待测试数据稳定后确定。
降雨量可以通过用方形盒子收集一定时间的雨水来降准确定。
测试区域的倾斜度应在2%-7%
说明1:由于新划标线表面具有疏水性,因此水在标线表面形成水珠而不是水膜,可能干扰测试结果,建议标线施划数周后,待标线表面疏水层消失后测试。

也可以在实验室中对1米到2米长的样品进行测量。为了实现真实的标线排水性,样品应向一侧倾斜2%,同时支撑板向上倾斜一侧应有额外(10±0.5)cm的宽度。


2)美标ASTME 2177-19 《潮湿条件下的标线逆反射性能测试标准方法》和ASTM E2832-17 《连续降雨条件下的标线逆反射性能测试标准方法》条文说明:

ASTME 2177-19潮湿标线


8.2测试道路标线的干燥或潮湿逆反射性能
8.2.1利用设备厂家的操作说明校准和操作设备
8.2.2确定待测区域的位置
8.2.3把标线逆反射亮度系数仪器置于测试区域上方或后方,测试仪器照明光路方向与车流方向一致,确保测试照明区域在标线宽度内,测试数据。
8.3在标准潮湿状态下测试逆反射亮度系数
8.3.1用手持喷雾将待测标线区域及邻近区域(路面及标线) 湿润30s,确认标线和邻近区域完全被淹没。或者从桶里倒2-5 L干净水。慢慢地将水倒在待测标记的区域和邻近的周围区域,沿测试表面均匀地倾倒水,使测量区域及其周围区域被水淹没(见图3)。

8.3.2倒水后45±5秒,测试标线的逆反射亮度系数RL作为标线潮湿状态的性能数据。


ASTME 2832-17连续降雨标线



10.2.1喷洒速率校准应在每次测量之前进行。调整喷嘴角度和操作压力,直到达到所需的连续喷洒速率。

10.2.2将三个相邻放置的具有已知开口区域的干燥容器(每个约为100mm(4in)宽,100mm(4in)长)置于逆反射测量区域上方 (容器应至少为12.5mm(0.5in)深)。打开降雨装置,收集至少2分钟的水。使用下列程序之一确定水的体积。
10.2.2.1容积法——将每个容器中的液体倒入50ml的量筒中。记录每个容器中收集到精确到0.1毫升的水的体积。用水体积除以收集时间(分钟)。记录每分钟的体积,以毫升/分钟为单位。
10.2.2.2重量法——校准前,称量每个干容器的重量,并记录其皮重至0.1 g。收集降水后,重称并记录每个容器的毛重。计算净重收集的水减去皮毛重。用各容器收集水的净重除以水的密度(1.0 g/mL),得到各容器收集水的体积。用水体积除以收集时间(分钟)。记录每分钟的体积,以毫升/分钟为单位。
10.2.3降水速率计算-根据公式计算每个容器的降水速率。所需降水速率为2.0±0.2 in /h。

解决方案

下面介绍标准规范的道路标线连续降雨状态和潮湿状态的检测方法,结合丹麦DELTA生产的全新标线逆反射仪LTL3500,根据产品的特征和操作说明,按照不同的标准进行标线不同状态下的逆反射仪性能测试。

1)测试依据

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

2)测试步骤

a) 检测设备校准

  • 用陶瓷校准块校准LTL3500,校准完成后,安装仪器附带的轨道,调整仪器测试模式为外部光源模式(参考ASTM E1710)
  • 用塑料管快接头连接水箱和雨箱,打开水箱的电源开关,用3个方盒(10cm*10cm)收集4分钟内的降雨量,如果降雨量在91-112ml,降雨量满足50mm/h,2inch/hour)的要求(ASTM E2832)


图4  LTL3500标线逆反射仪及标定块

 图5  ASTM E2832模拟降雨水箱

   
b) 逆反射亮度系数检测
连续降雨测试
降雨箱置于LTL3500光线孔的前侧,确保两个孔洞在统一水平面上,再次测试干燥状态数据,确保两个孔洞已经正确安装。

打开电源开关,每隔15秒测试一次数据,直到连续四个数据变化比例不高于5%时,认为连续降雨测试已达到稳定状态,取最后四次的数据的平均值为连续降雨的数据,记录为RL-Continuous rain或者RL-连续降雨。


图6  LTL3500模拟连续降雨测试
潮湿状态

关闭水箱电源开关,继续每隔15秒收集数据,跟踪连续降雨后RL性能的变化,模拟潮湿状态下的数据(ASTME2177).记录电源关闭45秒后的数据为RL-Wet recovery或者RL-潮湿。



图7 倒水测量法测量潮湿状态


产品介绍

LTL3500是DELTA新一代逆反射测量仪,用于测量道路标线的逆反射性能。该仪器集成了新的技术,采用现代化的设计和材料。该仪器构造坚固,耐久性好。除此之外,体积小(470×280×150mm/ 18.0×11.0×5.9in),重量轻(5.6kg/ 12.3磅)。

1)基本特征


  • 可以同时测量干湿标线的RL和Qd
  • 可以测量连续降雨标线的RL 
  • RL和Qd测量时间均小于1秒
  • 可测量断面高度15mm,用于振荡标线测量
  • 支持中文界面
  • USB接口& Wi-Fi接口,物联网
  • 标准博世专业电池,支持现场更换
  • 显示和存储日期、时间、空气温度、标线温度和湿度


2)色度坐标(x,y)

可以测量标线的色度坐标,满足EN1436和GB 16311-2009-T 《道路交通标线质量要求和检测方法》中关于标线夜间色的测量。用于表征不同标线的夜间色情况。


图8  LTL3500测量的夜间色度坐标
3)拓展功能
另外,LTL3500还可以根据客户的不同需求定制个性化的功能,包括:微距镜头(放大镜),全景相机,方位(罗盘、仪器倾角),外部打印机等。


图9 微距照片,用于观察玻璃珠微观分布情况


图10 全景摄像头,用于拍摄标线整体状况



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