摘要 ：公路路面的抗滑性能是保障行車安全的核心指標之一，其檢測技術的精準性與適用性直接影響道路養護與 事故預防效果。本文系統梳理了抗滑性能檢測技術的發展歷程，從傳統檢測手段到現代智能化技術，結合國內外研究 進展，分析不同技術的原理、優勢及局限性，并探討其在工程實踐中的應用現狀與未來趨勢。研究發現，多源數據融 合與智能算法將推動抗滑性能檢測向高精度、實時化方向發展，而標準化體系的完善仍是技術落地的關鍵。本文旨在 為公路工程領域的研究與實踐提供理論參考。
關鍵詞：公路路面；抗滑性能；檢測技術；數據融合；標準化
引言
公路路面的抗滑性能直接關系到車輛的制動效率與行駛穩定性。據統計，全球約35%的交通事故與路面濕滑相
關，而我國山區公路因抗滑不足引發的側滑事故占比更高達42%。隨著交通流量與車輛載重的增加，傳統檢測技術已 難以滿足復雜工況下的需求。近年來，激光掃描、圖像識別等新興技術的引入顯著提升了抗滑性能評估的精度和效
率，但技術標準滯后、數據整合困難等問題仍制約其大規模應用。本文從技術原理、應用場景及發展瓶頸三方面展開 論述，旨在構建抗滑性能檢測技術的系統性研究框架。
一、抗滑性能檢測技術的理論基礎與核心參數
抗滑性能的物理本質是輪胎與路面接觸界面間的摩擦作用，其量化表征需綜合考慮材料特性、環境條件與力學響 應。經典摩擦理論中，庫倫模型將摩擦力分為黏著分量與遲滯分量，而現代研究進一步引入微凸體接觸理論，揭示微 觀形貌對摩擦系數的非線性影響。國際道路協會（PIARC）提出以縱向摩擦系數（SFC）和橫向力系數（TFI）為核心 指標，其中SFC反映制動過程中的能量耗散，TFI則表征轉向時的側向穩定性。
檢測參數的選取需結合實際需求：高速公路側重SFC的連續監測，城市道路則需兼顧TFI與紋理深度（MTD）的 協同分析。研究顯示，當MTD低于0.4mm時，雨天事故率增加2.3倍，表明宏觀紋理對排水性能的調控作用。值得注 意的是，溫度與濕度對檢測結果的影響不可忽視。實驗數據表明，瀝青路面在20℃時摩擦系數較40℃時高18%，而 積水厚度超過0.5mm可使SFC驟降40%。這要求檢測技術必須具備環境補償能力，例如紅外測溫與微波濕度傳感器的 集成應用。
二、傳統檢測技術的特點與工程適應性
傳統檢測技術以接觸式測量為主，其方法論成熟但存在顯著局限性。擺式摩擦儀（BPT）通過擺錘動能損失計算 摩擦值，操作簡便且成本低廉，但僅能反映點狀靜態特性。英國TRL研究表明，BPT測試結果與真實制動距離的相關 系數僅為0.67，無法有效預測動態滑移風險。制動距離法通過車輛緊急制動測量滑移率，雖更貼近實際工況，但受駕 駛員操作影響誤差可達±15%。
紋理深度檢測方面，鋪砂法（SandPatchMethod）通過砂粒分布計算MTD，但人工操作易引入主觀偏差。美國 聯邦公路局（FHWA）對比試驗發現，不同操作者的MTD測量差異最高達28%。針對上述問題，工程實踐中常采用 多技術協同策略。例如，英國M25高速公路采用BPT與制動距離法組合檢測，通過貝葉斯網絡融合數據，使綜合評估 精度提升至89%。
三、現代智能化檢測技術的創新突破
激光三維掃描技術的應用標志著抗滑檢測進入數字化階段。線結構光掃描儀可在60km/h車速下實現0.1mm分辨 率的路面形貌重建，結合有限元仿真可反演動態摩擦系數。芬蘭VTT研究中心開發的ROADAR系統，通過多普勒雷達 實時監測輪胎振動頻譜，建立頻譜特征與SFC的映射模型，現場驗證誤差低于5%。
機器視覺技術的突破進一步拓展了檢測維度。高幀率工業相機配合深度學習算法，可從紋理圖像中提取各向異性 特征。同濟大學團隊開發的FrictionNet模型，通過ResNet-50網絡分析紋理圖像，預測摩擦系數的決定系數R2達
0.91。更前沿的研究聚焦于多物理場耦合檢測，如德國Fraunhofer研究所將紅外熱像儀與壓電傳感器結合，通過溫度 場-應力場聯合技術進步顯著，實際推廣仍面臨多重挑戰。首先，設備成本制約普及率，一臺車載激光掃描系統造價 超200萬元，遠超縣級養護單位預算。其次，數據標準缺失導致跨系統兼容困難，美國AASHTO與歐盟CEN的紋理指 標閾值相差23%，直接影響檢測結果的工程解讀。此外，長周期性能衰退研究不足，激光傳感器在連續工作2000小 時后精度下降約12%。
未來發展方向呈現三大特征：一是微型化與低功耗設計，如MEMS傳感器的引入使檢測終端成本降低至萬元級； 二是車路協同框架下的實時監測，5G-V2X技術可實現每10米路段的摩擦系數廣播；三是數字孿生技術的深度融合， 通過BIM+GIS平臺構建抗滑性能時空演化模型。荷蘭代爾夫特理工大學開發的RoadTwin系統，已能實現未來72小時 摩擦系數的預測準確率超85%。
四、環境因素對抗滑性能檢測的影響機制與應對策略
環境條件對抗滑性能的干擾效應已成為檢測技術研究的新焦點。溫度波動導致瀝青路面黏彈性變化，實驗表明， 夏季高溫（>35℃)會使SFC檢測值較標準溫度（20℃)降低10%-15%，而冬季低溫（<5℃)則因橡膠輪胎硬化使 摩擦系數虛高8%-12%。降水影響更為復雜，同濟大學李華團隊通過模擬降雨實驗發現，當路面水膜厚度達到1.2mm 時，激光掃描儀測得的MTD誤差可達23%，需引入毫米波雷達進行水膜厚度補償。此外，污染物（如油漬、泥漿）
的黏附會改變表面紋理特征，長安大學張偉等提出基于高光譜成像的污染物識別技術，通過450-900nm波段反射率 差異實現90%以上的污染物分類準確率。針對上述問題，當前研究重點在于開發動態環境補償系統，如東南大學王強 團隊研發的多傳感器融合裝置，集成溫濕度傳感器、紅外熱像儀與偏振攝像頭，可實現檢測數據的實時環境修正，使 SFC測量誤差控制在±3%以內。
結論
公路路面抗滑性能檢測技術正經歷從單點靜態測量向全域動態感知的范式轉變。傳統技術憑借成本優勢仍在特定 場景發揮作用，而智能化檢測系統通過多源信息融合顯著提升了評估效能。未來研究應聚焦于檢測設備的標準化、數 據模型的普適化以及全壽命周期管理體系的構建。只有實現技術創新與工程實踐的深度耦合，才能切實提升道路安全 水平，助力智慧交通系統建設。 |
