로드 텍스처

Road texture

도로 표면 질감은 평면과 매끄러운 표면에서 벗어나 차량/타이어 상호작용에 영향을 미친다. 포장 질감은 0mm~0.5밀리미터(0.020인치), 0.5밀리미터(0.0인치)에서 50밀리미터(2.0인치), 50밀리미터(50밀리미터)에서 500밀리미터(20인치)까지의 파장을 가진 혼합물로 구분된다.

미세 혼합물

혼합물(MiTx)은 물질의 결정학적 매개변수와 크기 및 형상 분포를 포함한 형태학, 화학적 구성, 결정 방향 및 관계와[1] 같은 미세 구조의 다른 측면의 협업 용어다.

차량 서스펜션 편향과 동적 타이어 하중은 더 긴 파장(경로)의 영향을 받는 반면, 도로 질감은 노면과 타이어 발자국 사이의 상호작용에 영향을 미친다. 미세화합물은 0.5mm보다 짧은 파장을 가지고 있다. 그것은 바인더 표면, 골재 및 타이어에서 나오는 고무 퇴적물과 같은 오염물질과 관련이 있다.

도로 재료의 혼합은 마른 노면 마찰에 기여한다. 일반적으로 도로공사는 혼합물을 직접 모니터링하지 않고 브레이크 마찰 시험을 통해 간접적으로 모니터링한다. 그러나 마찰은 또한 매크로 혼화재와 같은 다른 표면 특성에 따라 달라진다.

혼화제

혼합물(MaTx)은 부분적으로 원하는 특성이고 일부는 원하지 않는 특성이다. 약 5mm의 짧은 MaTx 파동은 음향 모공 역할을 하며 타이어/도로 소음을 감소시킨다. 반면 장파 MaTx는 소음을 증가시킨다. MaTx는 특히 고속에서 젖은 노면 마찰을 제공한다. 과도한 MaTx는 구르는 저항을 증가시켜 연료 소비와 이산화탄소2 배출이 지구 온난화의 원인이 된다. 적절한 도로의 MaTx는 평균 프로필 깊이가 약 1mm이다.

혼화재는 파도 모양의 노면 특성의 계열이다. 차량 서스펜션 편향과 동적 타이어 하중은 더 긴 파동(경로)의 영향을 받는 반면, 도로 질감은 노면과 타이어 풋프린트 사이의 상호작용에 영향을 미친다. 혼합물은 0.5mm에서 50mm까지의 파장을 가지고 있다.

도로공사는 고속도로 속도 레이저 또는 관성계수계로 측정한 측정을 사용하여 혼합물을 모니터링한다.

메게이트화합물

메게이트화합물(MeTx)은 포장마모와 고갈로 소음과 진동을 유발한 결과물이다. 메게이트 혼화물은 50mm에서 500mm까지의 파장을 가지고 있다. MeTx가 많이 발생하는 도로 손상의 예로는 포트홀, 세면대(흙길에서 흔히 볼 수 있음) 및 고르지 않은 서리덩어리 등이 있다. 0.2 mm Root-Mean-Square 미만의 MeTx는 적절한 도로에서는 정상으로 간주된다.

측정

MaTx와 MeTx는 레이저/내부 프로파일로 측정한다. MiTx는 파장이 매우 짧기 때문에 프로파일링보다는 드라이 마찰 브레이크 테스트로 측정하는 것이 바람직하다. 좌측 및 우측 휠 경로에서 모두 질감을 기록하는 프로파밀로그래프를 사용하여 위험한 분할 마찰이 있는 도로 구간을 식별할 수 있다.

프로파일로그래프

프로파일러그래프는 포장 표면의 거칠기를 측정하는 데 사용되는 장치다. 20세기 초, 프로파밀로그래프는 저속 롤링 장치였다. 오늘날 많은 프로파밀로그래프는 대규모 기준면을 만드는 관성 시스템과 결합된 레이저 기반의 높이 센서를 갖춘 첨단 고속 시스템이다. 건설 인부나 공인 컨설턴트가 사용 중인 도로망의 거칠기는 물론, 능선을 밀링하고 포장을 하는 오버레이를 설치하기 전과 후까지 측정한다. 현대의 프로파일러그래프는 완전히 컴퓨터화된 도구들이다.

프로파일로 수집된 데이터는 국제 거칠기 지수(IRI)를 계산하는 데 사용되며, 인치/마일 또는 mm/m 단위로 표현된다. IRI 값은 0(유리판 주행과 동일)에서 수백 in/mile(매우 험난한 도로)까지 다양하다. IRI 값은 도로 안전 및 품질 문제를 모니터링하기 위한 도로 관리에 사용된다.

많은 도로 프로파일러들도 교차 경사, 곡률, 종방향 경사 및 발판도를 측정하고 있다. 일부 프로파일러들은 도로를 프로파일링하면서 디지털 사진이나 비디오를 찍는다. 대부분의 프로파일러들도 GPS 기술을 사용하여 위치를 기록한다. 그러나 또 다른 일반적인 측정 방법은 균열이다. 일부 프로파밀로그래프 시스템에는 아스팔트 층 두께를 기록하는 데 사용되는 지면 투과 레이더를 포함한다.

또 다른 형태의 프로파일러 시스템은 도로의 표면 질감을 측정하고 마찰 계수와 관련된 방법을 측정하여 스키드 저항과 관련이 있다. 포장 질감은 메게이트, 혼화, 혼화물의 세 가지 범주로 나뉜다. 미세 혼합물은 현재 실험실을 제외하고 직접 측정할 수 없다. 메게이트 혼합물은 IRI 값을 얻을 때와 유사한 프로파일링 방법을 사용하여 측정하며, 혼합물은 몇 센티미터의 작은 간격 내에서 도로의 개별 변동을 측정하는 것이다. 예를 들어 자갈이 깔린 도로 위에 아스팔트 밀폐 코트가 깔린 도로에는 높은 혼화재가, 콘크리트 슬래브로 만든 도로에는 낮은 혼화물이 나온다. 이 때문에 콘크리트를 노반 위에 깔고 난 직후에 그루브하거나 거칠어 타이어와 도로의 마찰을 높이는 경우가 많다.

혼합물을 측정하는 장비는 현재 매우 작은 스폿 크기(< 1 mm)의 거리 측정 레이저와 1 mm 이하의 고도를 기록할 수 있는 데이터 수집 시스템으로 구성되어 있다. 샘플링 속도는 일반적으로 32 kHz 이상이다. 혼합물 데이터는 건조 및 습윤 상태에서 일반적인 자동차 타이어와 노면 사이의 마찰 속도에 의존하는 부분을 계산하는 데 사용할 수 있다. 미세 혼합물은 마찰에도 영향을 미친다.

횡방향 마찰과 교차 경사는 코너링 차량을 안정적인 횡방향 위치에 유지하기 위해 작용하는 주요 반응력인 동시에 속도와 곡률에서 발생하는 출구력에 영향을 받는다. 교차경사 및 곡률 측정은 도로 프로파일러그래프로 측정할 수 있으며, 마찰 관련 측정과 결합해 부적절하게 뱅크된 곡선을 식별해 자동차 사고 위험을 높일 수 있다.

도로 프로파일러

도로 프로파일러를 끄는 밴(미등록, 1969년 이전)

도로포장 프로파밀도계(일명 프로파밀도계, 유명한 1958-1960 AAASHO 도로시험에서 사용됨)는 주행 기준면을 설정하는 주행 기록계 및 관성 장치(일반적으로 수직면에서 차량 움직임을 감지하는 가속도계)와 함께 거리 측정 레이저(포장으로부터 약 30 cm 중단)를 사용한다. 레이저 거리가 통합된 위치. 관성 보상은 차량이 큰 속도 변동을 일으키지 않고 속도가 25km/h 또는 15mph 이상으로 유지된다는 가정 하에, 종단 데이터를 측정 중 종단계의 속도와 다소 독립적으로 만든다. 프로파일로미터 시스템은 정상 고속도로 속도에서 데이터를 수집하여 2-15cm(1~6인치) 간격으로 지표면 고도를 샘플링하며, 킬로헤르츠 범위에서 측정을 얻을 수 있는 고속 데이터 수집 시스템이 필요하다.

프로파밀도계에 의해 수집된 데이터는 인치/마일 또는 mm/m 단위로 표시되는 국제 거칠기 지수(IRI)를 계산하는 데 사용된다. IRI 값은 0(유리판 주행과 동일)부터 수백 in/mi(매우 험한 도로)까지 다양하다. IRI 값은 도로 안전 및 품질 문제를 모니터링하기 위한 도로 관리에 사용된다.

많은 도로 프로파일러들은 또한 포장도로의 교차 경사, 곡률, 종방향 경사 및 발정도를 측정한다. 일부 프로파일러들은 도로를 프로파일링하면서 디지털 사진이나 동영상을 찍는다. 대부분의 프로파일러들은 GPS 기술을 사용하여 위치를 기록하기도 한다. 매우 일반적인 또 다른 측정 방법은 균열이다. 일부 프로파일러 시스템은 아스팔트 층 두께를 기록하는 데 사용되는 지면 투과 레이더를 포함한다.

또 다른 형태의 프로파일러미터는 도로 표면 질감을 측정하고 마찰 계수와 관련된 방법을 측정하여 스키드 저항과 관련이 있다. 포장 질감은 메게이트, 혼화, 혼화물의 3가지 범주로 나뉜다. 미세 혼합물은 현재 실험실을 제외하고 직접 측정할 수 없다. 메게이트 혼합물은 IRI 값을 얻을 때와 유사한 프로파일링 방법을 사용하여 측정하며, 혼합물은 몇 센티미터의 작은 간격 내에서 도로의 개별 변동을 측정하는 것이다. 예를 들어 자갈이 깔린 도로 위에 아스팔트 밀폐 코트가 깔린 도로에는 높은 혼화재가, 콘크리트 슬래브로 만든 도로에는 낮은 혼화물이 나온다. 이 때문에 콘크리트를 노반 위에 깔고 난 직후에 그루브하거나 거칠어 타이어와 도로의 마찰을 높이는 경우가 많다.

혼합물을 측정하는 장비는 현재 매우 작은 스폿 크기(< 1 mm)의 거리 측정 레이저와 mm 이하의 간격으로 표고를 기록할 수 있는 데이터 수집 시스템으로 구성되어 있다. 샘플링 속도는 일반적으로 32 kHz 이상이다. 혼합물 데이터는 일반적인 자동차 타이어와 노면 사이의 마찰 숫자의 속도 저하 부분을 계산하는 데 사용할 수 있다. 이 혼합물은 또한 건식 도로 마찰과 습식 도로 마찰의 차이에 대한 정보를 제공한다. 그러나 혼합물은 또한 마찰에 영향을 미치기 때문에 관련 마찰 수를 계산하는 데 사용될 수 없다.

횡방향 마찰과 교차 경사는 코너링 차량을 안정적인 횡방향 위치에 유지하면서 속도와 곡률에서 오는 신나는 힘에 노출되도록 작용하는 핵심 반응력이다. 마찰은 혼화재와 질감에 크게 좌우되기 때문에 곡률뿐만 아니라 교차 경사도 도로 프로파일러로 측정할 수 있어 도로 프로파일러는 자동차에 위험을 줄 수 있는 부적절하게 고정된 곡선을 식별하는 데 매우 유용하다.

참고 항목

참조

  1. ^ 마이크로 혼합물 결정 및 용도(제2판), V Randell, 2003

외부 링크