[发明专利]铺路系统和方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及铺路领域，更特别地，涉及响应于整平装置控制数据确定铺路材料垫的区域的平滑度值。

背景技术

多年来，为优化铺路质量已经开发了多种铺路方法和专用设备。铺路承包商通常需要满足与铺路质量相关的一些工程规范。如果满足或超出了规范，铺路承包商可以获得奖金。如果未满足规范，至少会失去奖金，在一些情况下可能还需要对施工场地进行昂贵而耗时的重建。此外，近年来的趋势是增加承包商对于长期路面耐用性的责任。人们日益认识到，对于铺筑表面多年内耐用性很重要的一个因素是平滑度。对待铺筑表面进行仔细的预铺筑准备可以使坡度平坦并降低表面轮廓的不规则。平坦的坡度和相对规则的表面轮廓倾向于使得置于表面上的铺路材料垫的平滑度提高。然而，承包商在铺路前实际能够对表面进行准备的程度是有限的。通常由不同的承包商负责待铺筑路面的准备工作和实际铺筑表面，这倾向于将责任分散给不相关的各方。在铺路系统中所使用机器的可控性的限制也可能影响给定的铺路工程可实现的平滑度。

如上文所述，在很多情况下，待铺筑的表面甚至在由冷刨机、复拌机、再循环装置或其他机器经过一次或多次的准备之后仍可能具有不规则的轮廓。本领域已知致力于补偿待铺筑表面轮廓的不规则性的多种机器硬件和控制方法的例子。在一种传统的技术中，可以改变铺路机的整平装置的相对高度以控制铺路机经过表面时沉积的铺路材料的量。可以在突起、下沉和其他不规则处少填、多填等以使得铺路材料垫更少地反映表面中的不规则。一种被称为平均橇的器械通常与铺路机相联接，并且向铺路机提供表示待铺筑表面轮廓中的变化的数据。铺路机操作员或控制系统可以响应于来自平均橇的数据以调节整平装置高度，以实现比以其它方式可能获得的更加平滑的垫。提供用于控制和监控整平装置和铺路系统的其他方面的数据的声波传感器、标线和其他机构也是已知的，并且在铺路领域越来越频繁地得到应用。

除了改变铺路中使用的过程、控制方法和硬件以优化平滑度和铺路质量的其他方面之外，工程师已经开发出多种装置以用于在表面一被铺筑就测量其平滑度。平滑度测量可以用于验证是否满足工程规范，以及确认用于提供平滑度结果的铺路策略。常用的实践是使用一种被称为惯性分析仪或简化的California Profilograph(轮廓曲线仪)的相对复杂和昂贵的设备。该设备通常被推或被拖并且包括一个或多个传感器以感测表面轮廓的变化。通过铺路承包商、承包测量平滑度值的第三方、或者通过交通部人员评估特定的铺路工程是否满足或超过平滑度规范，可以在铺路过程中使用各种类型的平滑度测量以随着铺路的进行测量平滑度。虽然轮廓曲线仪是有效的，但是它们有一些缺点，特别昂贵、并且在铺路时使用或运输时可能不方便。授权予Malone的美国专利No.5549412是将分析仪装置与铺路机结合使用的铺路系统的一个例子。在Malone专利中，使用分析仪以收集基层表面的数据。沥青铺路机设有测量铺路机铺筑的新鲜沥青垫的平滑度的类似的分析仪。在Malone专利中，分析仪和铺路机位置通过GPS确定，且可以基于来自分析仪的数据输入对垫的平滑度进行绘图。Malone的系统可能是适用于其目的的，但是它相对复杂、昂贵并且使用不便。

发明内容

在一方面，一种用于操作铺路系统的方法包括接收整平装置控制数据的步骤，所述整平装置控制数据表示铺路机的整平装置相对于参照位置的整平装置位置的不规则形式。该方法还包括响应于所述整平装置控制数据，确定与所述整平装置位置的不规则形式相应的铺路材料垫的区域的平滑度值的步骤。

在另一方面，一种铺路控制系统包括接收器，其能够接收表示铺路机的可调节高度的整平装置相对于参照位置的位置的整平装置控制数据。铺路控制系统还包括能够存储包括计算机可执行代码的控制算法的计算机可读存储器，以及联接至所述接收器和所述计算机可读存储器的电子控制单元。所述电子控制单元能够通过执行所述控制算法响应于所述整平装置控制数据确定与整平装置位置的不规则形式相应的材料垫的区域的平滑度值。

在又一方面，一种铺路系统包括机器和接收器，机器具有框架和联接至所述框架的可调节高度的整平装置，接收器能够接收表示可调节高度的整平装置相对于参照位置的整平装置位置的不规则形式的整平装置控制数据。铺路系统还包括电子控制单元，其与所述接收器通信并且能够在通过所述铺路系统在一表面铺筑材料垫的过程中接收所述整平装置控制数据。所述电子控制单元还能够响应于所述整平装置控制数据确定与所述整平装置位置的不规则形式相应的材料垫的区域的平滑度值。

附图说明

图1是根据一种实施方式的铺路系统的侧视示意图；