在汽車、路橋、交通行業(yè)，車與路密不可分，兩者相互依賴，互補(bǔ)和促進(jìn)。試驗(yàn)道路是汽車試驗(yàn)場重要組成部分，它不同于社會(huì)道路，試驗(yàn)道路往往具有更高規(guī)格、更加特殊、更為精細(xì)的并含有特殊目的設(shè)計(jì)與施工。眾多汽車試驗(yàn)場中，因建設(shè)的目的與側(cè)重的內(nèi)容不同，并受因地制宜的影響，各汽車試驗(yàn)場的試驗(yàn)道路都表現(xiàn)出一定差異。

然而，除了部分設(shè)置有特殊構(gòu)造物進(jìn)行特定試驗(yàn)的試驗(yàn)道路，一般用作試驗(yàn)車輛正常行駛的道路也遵循于城市道路或者公路的設(shè)計(jì)和施工原則。而公路工程相關(guān)的朋友往往知道，路基路面的基本性能主要包含五點(diǎn)：承載能力、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性。五個(gè)基本性能中與汽車試驗(yàn)關(guān)聯(lián)最為直接的就是路面的抗滑性能。

顧名思義，路面抗滑性指路面表面抗滑能力的大小。在平時(shí)開車過程中，我們對路面的期望是開闊平整，但不宜光滑。如果路面過于光滑，車輪與路面之間缺乏足夠的附著力或摩擦力，雨天高速行車、緊急制動(dòng)、突然起動(dòng)或爬坡、轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑，致使行車速度降低，甚至失控引起嚴(yán)重的交通事故。

主流的觀點(diǎn)認(rèn)為：路面的抗滑性能，在低速行車時(shí)，主要取決于集料表面的微觀紋理；在高速行車時(shí)，主要取決于路面表面的宏觀紋理。路面表面的抗滑能力可以通過采用堅(jiān)硬、耐磨、表面粗糙的粒料組成路面表層材料來實(shí)現(xiàn)，有時(shí)也可以采用一些工藝措施來實(shí)現(xiàn)，如水泥混凝土路面的刷毛或刻槽等。此外，路面上的積雪、浮冰或污泥等，也會(huì)降低路向的抗滑性能，必須及時(shí)予以清除。

更詳細(xì)一步的探討路面抗滑性能，我們無法避開探討輪胎與路面之間的摩擦形成機(jī)理、輪胎－路面附著特性及相互作用。這些涉及到專業(yè)的學(xué)術(shù)內(nèi)容，如輪胎與路面間的范德華力作用，輪胎與路面間的黏附力，胎面橡膠的彈性變形和路面上小尺寸微凸體的微切削作用。過于專業(yè)和學(xué)術(shù)，難度過大。我個(gè)人也難以理解和消化。所以本推文僅從工程應(yīng)用汽車試驗(yàn)場試驗(yàn)路面檢測和使用方面進(jìn)行整理和概述。

正是因?yàn)榭够阅茈y以表征，故而在日常工作中，我們經(jīng)常聽到諸如摩擦系數(shù) 、路面橫向力系數(shù)、構(gòu)造深度、路面粗糙度、路面附著系數(shù) 、峰值制動(dòng)系數(shù)等名詞，對于不熟悉該領(lǐng)域的人來說可能會(huì)感到一頭霧水。下面我們逐一探討：

1、道路摩擦系數(shù) surface friction coefficient：

對于道路摩擦系數(shù)，我更認(rèn)可的定義為“測試儀器部件與路面接觸產(chǎn)生的摩擦力和測試儀器部件法向壓力的比值。”因?yàn)閷?shí)際工程測試的儀器并不完全為完整的輪胎，僅定義為輪胎與路面間的摩擦并不準(zhǔn)確。比如常用的英式擺式摩擦系數(shù)儀（下簡稱“擺式儀”）即為特制的標(biāo)準(zhǔn)橡膠滑塊。

道路摩擦系數(shù)的主要應(yīng)用在公路工程領(lǐng)域，我國交通運(yùn)輸部發(fā)布的《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》中，對于瀝青面層的抗滑能力實(shí)測項(xiàng)目為道路摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度。而摩擦系數(shù)測定方法為兩種，一種是擺式儀的擺值BPN20，另一種為橫向力系數(shù)測定車測出的橫向力系數(shù)SFC。

擺式儀為英國科學(xué)和工業(yè)研究部公路研究實(shí)驗(yàn)室（TRL）所研發(fā)成果，對公路工程領(lǐng)域道路的安全性具有杰出貢獻(xiàn)。擺式儀是動(dòng)力擺沖擊型儀器。它是根據(jù)“擺的位能損失等于安裝于擺臂末端橡膠片滑過路面時(shí)，克服路面等摩擦所做的功”這一基本原理研制而成。

橫向力（摩擦）系數(shù)測定車，是測定輪與行車方向呈7.5°-20°，且以一定速度在潮濕路面行駛時(shí)（注：測試路面應(yīng)為干燥路面，測試時(shí)儀器會(huì)進(jìn)行灑水），試驗(yàn)輪受到的側(cè)向摩擦力與作用在試驗(yàn)輪上的載重之比值，即為橫向力系數(shù)SFC，也稱側(cè)向力系數(shù)。目前我國已普遍使用橫向力系數(shù)測試系統(tǒng)作為高等級公路抗滑能力的檢測設(shè)備，測試方法稱偏轉(zhuǎn)輪拖車法，常見的拖車又分為“單輪式”和“雙輪式”，雙輪式測試數(shù)據(jù)需進(jìn)行轉(zhuǎn)換。橫向力系數(shù)除了用在抗滑能力的表征上，還用于道路平面設(shè)計(jì)。如道路平面線形中最小圓曲線半徑的計(jì)算公式為：Rmin=V2/127（μ±i），其中μ值即為橫向力系數(shù)。

此外，還可使用動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀（簡稱 DF 儀，日美常用）測試路面的摩擦系數(shù)，DF儀測試結(jié)果穩(wěn)定，測量值與其它類型摩擦系數(shù)值具有良好的相關(guān)性關(guān)系，是單點(diǎn)摩擦系數(shù)測試的較好選擇。

2、構(gòu)造深度 surface texture depth：

路面表面的構(gòu)造深度是指一定面積的路表面凹凸不平的開口孔隙的平均深度。主要用于評定路面表面的宏觀粗糙度、排水性能及抗滑性。構(gòu)造深度（TD）也稱紋理深度，和路面摩擦系數(shù)都是評價(jià)路表抗滑性能的專業(yè)技術(shù)指標(biāo)，但是構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)所表征的作用不同，兩者不能互相代替。

對于構(gòu)造深度的測量往往有手工鋪砂法、電動(dòng)鋪砂法、車載式激光構(gòu)造深度儀器測量法。手工鋪砂法是工程常用方法，受人工操作影響大。而電動(dòng)鋪砂法和手工鋪砂法原理類似，但操作繁瑣。兩者測量的數(shù)值也需要進(jìn)行換算。

基于鋪砂法的缺陷，汽車試驗(yàn)場試驗(yàn)道路的構(gòu)造深度檢測大多轉(zhuǎn)向使用車載式激光測量。如ISO10844:2021通過噪聲測試道路技術(shù)要求94后的14版本和21版本對于路表紋理的測量均推薦使用非接觸式的激光等。ISO10844-1994版本中對于道路表面的紋理測試使用手工鋪砂法

ISO10844-2021版本中對于道路表面的紋理測試為ISO 13473

而激光構(gòu)造深度儀的測試結(jié)果也存在 SMTD、MPD、PD、ETD等幾種不同算法，其中：

SMTD全稱為 Sensor MeasuredTexture Depth（傳感器測量構(gòu)造深度）

PD全稱Profile Depth（斷面深度）

MPD全稱為Mean Profile Depth（剖面深度）

ETD全稱Estimated Texture Depth（估算構(gòu)造深度）

我國規(guī)定采用的參數(shù)為SMTD。其傳統(tǒng)鋪砂法的測量結(jié)果 ( TD) 具有良好的線性相關(guān)性。

摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度又經(jīng)常一并用來表示路面粗糙度【surface roughness】，指的是路表面骨料的棱角阻止輪胎滑動(dòng)的能力。屬于土木工程名詞，但在工程領(lǐng)域，所用面也并不廣泛。