周家蓓臺灣大學:土木工程學研究所鄧智陽Teng, Chih-YangChih-YangTeng2010-06-302018-07-092010-06-302018-07-092008U0001-2707200822580600http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187669自動化鋪面破壞檢測系統已成為世界各國管理鋪面狀況之輔助工具，配合鋪面平坦儀等資料之收集，評估道路鋪面績效，作為養護與維修參考策略之依據。我國目前以鋪面狀況指標評估鋪面損壞之情形，然而，地方道路養護管理機關因人力分配與經費不足等問題，造成鋪面管理成效不彰。因此，使用有效率的方式管理鋪面績效為未來發展之主要課題。研究透過實驗設計過程，針對柔性鋪面進行現地調查，收集自動化鋪面破壞檢測系統影像與人工調查資料，進行結果分析並綜合比較。鋪面破壞檢測系統因市區道路中過於頻繁之補綻與管線挖埋回填、各種干擾因素等複雜道路背景而造成結果較不理想。其經過本研究嘗試以灑水方式改善裂縫特徵，結果發現於柔性鋪面確實可增加分析軟體判斷裂縫之能力。此外，經由半自動調查和人工調查探討不同結果之差異。研究以半自動調查與人工調查兩種方式總花費時間進行分析，指出使用半自動總時間（平均36.49分鐘）均大於人工調查方式（平均13.03分鐘）之時間，顯示利用儀器收集影像後，進行影像瀏覽並紀錄破壞，較人工於現地觀察並紀錄破壞花費較多時間，且接近三倍。另外，使用自動化方式收集影像時，實地檢測時間則遠較人工調查少，派遣人力亦可減少。且國內交通錯綜複雜，以肉眼判斷鋪面破壞裂縫容易受到影響。因此，使用自動化方式調查可快速獲得資料且保障人員之安全。Automated Pavement Distress Detection System (APDDS) has been a useful tool for pavement management in the world. APDDS can evaluate pavement performance and make maintenance and reconstruction（M&R）decisions based on distress and roughness data, it. In Taiwan, road authorities use pavement condition indices to evaluate pavement condition. However, insufficient labor and budget cause inefficient management works. Therefore, using efficient way to manage pavement performance is an important issue in the future.his study investigates several flexible pavement sections and collects automated/manual pavement distress data according to experiment design. Further, the data are analyzed and compared. It was found that the data collected by APDDS are undesirable due to frequent patches and other inferences. However, this study found that the ability of detecting cracks in PicCrack could be improved by spraying water on flexible pavement. In addition, this study discussed the differences of automatically/manually-collected survey results.his study analyzes the total time needed in semi-automated and manual survey. The results show that in all sections the total time needed in semi-automated survey (average 36.49 minutes) is longer than the total time needed in manual survey (average 13.03 minutes). This phenomenon indicates that using APDDS to collect image data takes more time because the surveyors have to go through the data and note down distresses. However, using APDDS can obviously reduce the time and labor during field survey. Moreover, manual field survey is easily affected by complex traffic condition in Taiwan. Therefore, by using APDDS, road data could be obtained quickly and the safely of surveyor could be protected.第一章 緒論…………………………………………………………………………1.1 研究緣起……………………………………………………………………….1.2 研究目的……………………………………………………………………….2.3 研究範圍……………………………………………………………………….2.4研究內容與方法………………………………………………………………..2.5 研究流程……………………………………………………………………….3二章 文獻回顧……………………………………………………………………5.1 自動化鋪面破壞檢測發展演進……………………………………………….5.1.1鋪面影像處理…………………………………………………………...6.1.2鋪面破壞調查分析與自動化鋪面破壞檢測設備發展………………...8.2 自動化鋪面破壞檢測面臨之困境…………………………………………….9.3 鋪面破壞指標回顧…………………………………………………………...11.3.1鋪面狀況指標（Pavement Condition Index, PCI）……………………..11.3.2鋪面狀況評級（Pavement Condition Rating, PCR）…………………...12.3.3路表評級（Surface rating, SR）…………………………………………15.3.4統一裂縫指標（Unified Crack Index, UCI）……………………………16.3.5其它鋪面破壞指標…………………….………………………………17.4 柔性鋪面狀況指標人工調查流程…………………………………………...18.4.1鋪面破壞調查方式…………………………………………………….19.4.2鋪面破壞調查內容與程序…………………………………………….19.4.3鋪面破壞調查計算方法……………………………………………….21.5 自動化鋪面破壞檢測設備介紹……………………………………………...23.5.1自動化鋪面檢測儀器………………………………………………….23.5.2路面攝影系統………………………………………………………….31.5.3自動化鋪面破壞檢測設備小結……………………………………….34三章 實驗設計…………………………………………………………………..35.1 自動化鋪面破壞檢測實驗儀器……………………………………………...35.1.1自動化鋪面破壞檢測實驗儀器架構………………………………….35.1.2距離感測器校正程序………………………………………………….38.2 鋪面破壞影像操作軟體……………………………………………………...39.2.1影像擷取軟體PaveInspect操作程序………………………………….39.2.2影像分析軟體PicCrack操作程序……………………………………..41.3 自動化鋪面破壞檢測調查計畫與流程……………………………………...56.3.1自動化鋪面破壞檢測調查計畫……………………………………….56.3.2自動化鋪面破壞檢測調查流程……………………………………….62四章 鋪面破壞檢測資料分析…………………………………………………..65.1 自動化調查統一裂縫指標比對分析………………………………………...65.1.1單一鋪面影像比對…………………………………………………….65.1.2使用灑水前後方式比對鋪面破壞特徵……………………………….80.1.3鋪面影像比對分析小結……………………………………………….95.2 人工與半自動調查統一裂縫指標結果分析………………………………...95.2.1人工與半自動統一裂縫指標值分佈………………………………….95.2.2人工與半自動統一裂縫指標值之差異……………………………….96.3 人工與半自動調查鋪面狀況指標結果分析………………………………...98.3.1人工與半自動鋪面狀況指標值分佈………………………………….98.3.2人工與半自動鋪面狀況指標值之差異……………………………….99.4鋪面破壞檢測分析整理……………………………………………………..102五章 人工調查與半自動化鋪面破壞調查效益分析…………………………103.1 人工調查鋪面狀況指標時間分佈………………………………………….103.1.1「人工調查總時間」與「路段總長度」之分佈…………………………103.1.2「人工調查總時間」與「破壞計數」之分佈……………………………105.1.3「資料輸入與計算時間」及「調查時間」與「破壞計數」之分佈………106.1.4人工調查時間小結…………………………………………………...107.2 半自動調查鋪面狀況指標時間分佈……………………………………….108.2.1「半自動調查總時間」與「路段總長度」之分佈………………………108.2.2「半自動調查總時間」與「破壞計數」之分佈…………………………110.2.3「調查時間」、「半自動分析時間」及「資料輸入與計算時間」與「破壞計數」之分佈……………………………………………………….110.2.4自動化調查時間小結…………………………………………………113.3 人工調查與半自動鋪面破壞調查效益綜合比較………………………….114六章 自動化鋪面破壞檢測系統程序之探討…………………………………119七章 結論與建議………………………………………………………………123.1結論…………………………………………………………………………..123.2建議…………………………………………………………………………..124考文獻……………………………………………………………………………125錄 A……………………………………………………………………………...131錄 B……………………………………………………………………………...139錄 C……………………………………………………………………………...14122922835 bytesapplication/pdfen-US鋪面自動化檢測鋪面破壞鋪面狀況指標PCI統一裂縫指標UCI鋪面破壞調查時間成本Automated pavement distress detectionPavement distressPavement Condition Index（PCI）Unified Crack Index（UCI）Pavement condition survey time costthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187669/1/ntu-97-R95521510-1.pdf