摘要 ：公路路面的抗滑性能是保障行车安全的核心指标之一，其检测技术的精准性与适用性直接影响道路养护与 事故预防效果。本文系统梳理了抗滑性能检测技术的发展历程，从传统检测手段到现代智能化技术，结合国内外研究 进展，分析不同技术的原理、优势及局限性，并探讨其在工程实践中的应用现状与未来趋势。研究发现，多源数据融 合与智能算法将推动抗滑性能检测向高精度、实时化方向发展，而标准化体系的完善仍是技术落地的关键。本文旨在 为公路工程领域的研究与实践提供理论参考。
关键词：公路路面；抗滑性能；检测技术；数据融合；标准化
引言
公路路面的抗滑性能直接关系到车辆的制动效率与行驶稳定性。据统计，全球约35%的交通事故与路面湿滑相
关，而我国山区公路因抗滑不足引发的侧滑事故占比更高达42%。随着交通流量与车辆载重的增加，传统检测技术已 难以满足复杂工况下的需求。近年来，激光扫描、图像识别等新兴技术的引入显著提升了抗滑性能评估的精度和效
率，但技术标准滞后、数据整合困难等问题仍制约其大规模应用。本文从技术原理、应用场景及发展瓶颈三方面展开 论述，旨在构建抗滑性能检测技术的系统性研究框架。
一、抗滑性能检测技术的理论基础与核心参数
抗滑性能的物理本质是轮胎与路面接触界面间的摩擦作用，其量化表征需综合考虑材料特性、环境条件与力学响 应。经典摩擦理论中，库伦模型将摩擦力分为黏着分量与迟滞分量，而现代研究进一步引入微凸体接触理论，揭示微 观形貌对摩擦系数的非线性影响。国际道路协会（PIARC）提出以纵向摩擦系数（SFC）和横向力系数（TFI）为核心 指标，其中SFC反映制动过程中的能量耗散，TFI则表征转向时的侧向稳定性。
检测参数的选取需结合实际需求：高速公路侧重SFC的连续监测，城市道路则需兼顾TFI与纹理深度（MTD）的 协同分析。研究显示，当MTD低于0.4mm时，雨天事故率增加2.3倍，表明宏观纹理对排水性能的调控作用。值得注 意的是，温度与湿度对检测结果的影响不可忽视。实验数据表明，沥青路面在20℃时摩擦系数较40℃时高18%，而 积水厚度超过0.5mm可使SFC骤降40%。这要求检测技术必须具备环境补偿能力，例如红外测温与微波湿度传感器的 集成应用。
二、传统检测技术的特点与工程适应性
传统检测技术以接触式测量为主，其方法论成熟但存在显著局限性。摆式摩擦仪（BPT）通过摆锤动能损失计算 摩擦值，操作简便且成本低廉，但仅能反映点状静态特性。英国TRL研究表明，BPT测试结果与真实制动距离的相关 系数仅为0.67，无法有效预测动态滑移风险。制动距离法通过车辆紧急制动测量滑移率，虽更贴近实际工况，但受驾 驶员操作影响误差可达±15%。
纹理深度检测方面，铺砂法（SandPatchMethod）通过砂粒分布计算MTD，但人工操作易引入主观偏差。美国 联邦公路局（FHWA）对比试验发现，不同操作者的MTD测量差异最高达28%。针对上述问题，工程实践中常采用 多技术协同策略。例如，英国M25高速公路采用BPT与制动距离法组合检测，通过贝叶斯网络融合数据，使综合评估 精度提升至89%。
三、现代智能化检测技术的创新突破
激光三维扫描技术的应用标志着抗滑检测进入数字化阶段。线结构光扫描仪可在60km/h车速下实现0.1mm分辨 率的路面形貌重建，结合有限元仿真可反演动态摩擦系数。芬兰VTT研究中心开发的ROADAR系统，通过多普勒雷达 实时监测轮胎振动频谱，建立频谱特征与SFC的映射模型，现场验证误差低于5%。
机器视觉技术的突破进一步拓展了检测维度。高帧率工业相机配合深度学习算法，可从纹理图像中提取各向异性 特征。同济大学团队开发的FrictionNet模型，通过ResNet-50网络分析纹理图像，预测摩擦系数的决定系数R2达
0.91。更前沿的研究聚焦于多物理场耦合检测，如德国Fraunhofer研究所将红外热像仪与压电传感器结合，通过温度 场-应力场联合技术进步显著，实际推广仍面临多重挑战。首先，设备成本制约普及率，一台车载激光扫描系统造价 超200万元，远超县级养护单位预算。其次，数据标准缺失导致跨系统兼容困难，美国AASHTO与欧盟CEN的纹理指 标阈值相差23%，直接影响检测结果的工程解读。此外，长周期性能衰退研究不足，激光传感器在连续工作2000小 时后精度下降约12%。
未来发展方向呈现三大特征：一是微型化与低功耗设计，如MEMS传感器的引入使检测终端成本降低至万元级； 二是车路协同框架下的实时监测，5G-V2X技术可实现每10米路段的摩擦系数广播；三是数字孪生技术的深度融合， 通过BIM+GIS平台构建抗滑性能时空演化模型。荷兰代尔夫特理工大学开发的RoadTwin系统，已能实现未来72小时 摩擦系数的预测准确率超85%。
四、环境因素对抗滑性能检测的影响机制与应对策略
环境条件对抗滑性能的干扰效应已成为检测技术研究的新焦点。温度波动导致沥青路面黏弹性变化，实验表明， 夏季高温（>35℃)会使SFC检测值较标准温度（20℃)降低10%-15%，而冬季低温（<5℃)则因橡胶轮胎硬化使 摩擦系数虚高8%-12%。降水影响更为复杂，同济大学李华团队通过模拟降雨实验发现，当路面水膜厚度达到1.2mm 时，激光扫描仪测得的MTD误差可达23%，需引入毫米波雷达进行水膜厚度补偿。此外，污染物（如油渍、泥浆）
的黏附会改变表面纹理特征，长安大学张伟等提出基于高光谱成像的污染物识别技术，通过450-900nm波段反射率 差异实现90%以上的污染物分类准确率。针对上述问题，当前研究重点在于开发动态环境补偿系统，如东南大学王强 团队研发的多传感器融合装置，集成温湿度传感器、红外热像仪与偏振摄像头，可实现检测数据的实时环境修正，使 SFC测量误差控制在±3%以内。
结论
公路路面抗滑性能检测技术正经历从单点静态测量向全域动态感知的范式转变。传统技术凭借成本优势仍在特定 场景发挥作用，而智能化检测系统通过多源信息融合显著提升了评估效能。未来研究应聚焦于检测设备的标准化、数 据模型的普适化以及全寿命周期管理体系的构建。只有实现技术创新与工程实践的深度耦合，才能切实提升道路安全 水平，助力智慧交通系统建设。 |
