【国际标准】ASTM E1710-18使用便携式回归反射计测量CEN规定几何形状的反光路面标记材料的标准测试方法
Standard Test Method for Measurement of Retroreflective Pavement Marking Materials with CEN-Prescribed Geometry Using a Portable Retroreflectometer
使用便携式回归反射计测量CEN规定几何形状的反光路面标记材料的标准测试方法
【中文版】ASTME2177-2018交通标线在潮湿状态下逆反射亮度系数测试方法
【中文版】ASTM E2832-2017在连续降雨条件下交通标线逆反射亮度系数测试方法
STM E1710-18 标准测试方法详细说明
一、标准概述与适用范围
ASTM E1710-18 是由美国材料与试验协会(ASTM International)发布的一项标准测试方法,其完整名称为《使用便携式回归反射计测量CEN规定几何形状的反光路面标记材料的标准测试方法》。该标准归属于 ASTM E12 颜色与外观委员会下的 E12.10 路面标记分技术委员会管辖,收录于 ASTM 标准年鉴第 06.01 卷。
该标准的核心用途在于规范如何利用便携式回归反射计,在 CEN(欧洲标准化委员会)所规定的特定几何条件下,测量水平路面标记材料(如交通标线、路面符号)的逆反射性能。标准明确限定适用于含有逆反射玻璃珠的路面标记材料,这一限制的目的是确保从光源孔径各点到接收器孔径各点之间具有足够平缓的光学响应函数,从而使仪器能够采用较大尺寸的光源和接收器孔径。
在应用场景上,该标准主要面向现场实地测量,但同样允许在标记材料正式施工前,对样品板上的材料性能进行实验室或现场预评估。
二、关键几何参数与光学条件
该标准的技术核心在于严格定义了模拟驾驶员夜间视认条件的测量几何。根据 CEN 的规定,仪器的测量几何基于以下三个关键参数确立:
| 参数 | 规定值 | 物理含义 |
|---|---|---|
| 观测距离 | 30 m | 模拟驾驶员在标准视距下的视认条件 |
| 车头灯安装高度 | 0.65 m | 光源(车灯)位于标线正上方的垂直高度 |
| 驾驶员眼高 | 1.20 m | 观察者眼睛位于标线正上方的垂直高度 |
由上述几何关系推导出的仪器光学角度为:入射角(Entrance Angle)为 88.76°,观测角(Observation Angle)为 1.05°。这两个角度参数是判定回归反射计是否满足 CEN 几何要求的决定性指标。标准明确指出,入射角和观测角直接影响读数结果,因此用户有责任确保所使用的仪器具备规定的观测角和入射角。
需要特别注意的是,ASTM E1710 所采用的 CEN 几何与部分其他标准(如 EN 1436 在表述上的差异)在角度参数上存在细微但不容忽视的区别。相关技术资料显示,ASTM E1710 还涉及共入射角(Co-entrance angle)1.24° 和共观测角(Co-viewing angle)2.29° 等辅助参数,这些参数与 EN 1436 中的照明角等概念在数值上并不完全等同。在实际测量中,必须确保仪器是按照 ASTM E1710 所引用的 CEN 几何进行校准和操作的。
三、测量原理与计量指标
该标准所测量的核心计量指标是逆反射亮度系数(Coefficient of Retroreflected Luminance,符号 RL)。标准的意义与用途部分明确指出,标线的质量由 RL 值决定,而该值取决于所用材料、使用年限以及磨损模式,这些条件均需由用户观察并记录。
RL 值的物理意义在于量化在相同照明与观测条件下,材料将光线沿入射方向返回观察者眼睛的能力。在相同条件下,RL 值越大,对应的人眼视觉性能水平越高。由于路面标线的逆反射性能会随交通磨损而衰减,定期测量是确保标线为驾驶员提供足够可见性的必要手段。此外,对于给定的观测距离,使用与该距离相对应几何条件的回归反射计所测得的 RL 值,能够良好地指示被测材料在视觉排序中的相对位置。
四、仪器要求与操作责任
标准对测量仪器提出了明确的性能约束,但并未指定某一具体型号。符合要求的便携式回归反射计必须能够放置于路面标线上,并在前述 CEN 规定的几何条件下完成测量。仪器的光源和接收器孔径尺寸应足够大,以适应含玻璃珠材料的平缓光学响应特性。
标准将仪器适用性的最终判断责任赋予用户。第 5.6 条明确规定:“用户有责任使用具备规定观测角和入射角的仪器”。这意味着在开展测量之前,操作方必须核验仪器的校准证书或技术规格,确认其几何参数与 ASTM E1710-18 的要求一致。使用几何参数不匹配的仪器所获得的数据,不能视为符合该标准的结果。
五、标准的技术定位与局限性
在标准体系中,ASTM E1710-18 与 ASTM E3320(使用移动式回归反射计测量)以及 CEN EN 1436(欧洲路面标记性能要求)存在关联但定位不同。E1710 专门针对便携式、手置式仪器的现场测量,而 E3320 则面向车载移动测量系统。虽然两者均基于 30 米几何,但测量方式与适用场景有别。
该标准的一个内在局限在于其适用范围仅限于含玻璃珠的逆反射材料。对于基于微棱镜等其他逆反射机理的路面标记,该标准的光学响应函数假设可能不再适用,因此不宜直接套用。此外,标准本身不涉及安全、健康或环境实践的具体规定,标准第 1.4 条明确将建立适当安全措施的责任归于用户。
从数据解读的角度看,RL 值是一个高度几何依赖的物理量。研究表明,不同路面标记材料在不同几何条件下的逆反射值之间不存在普适的转换系数。因此,依据 E1710 在 30 米 CEN 几何下测得的 RL 值,仅代表该特定几何条件下的光学性能,不能未经校准便推广至其他观测距离或角度条件。
六、执行要点总结
执行 ASTM E1710-18 测量时,应依次确认以下事项:第一,仪器几何参数符合入射角 88.76° 与观测角 1.05° 的 CEN 规定;第二,被测材料为含逆反射玻璃珠的水平路面标线或符号;第三,测量位置具有代表性,并记录材料类型、使用年限及磨损状况;第四,测量结果以 RL 值表示,单位通常为 mcd·m⁻²·lx⁻¹,并注明依据 ASTM E1710-18 及所采用的 CEN 几何条件。对于非玻璃珠型逆反射材料或需要移动式测量的场景,应转而参考 ASTM E3320 或其他适用标准。
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