經前述建立加速度均方根指標之精進演算法後，ARI 與 IRI 已能夠具有良好之 相關性，為確認該演算法之適用性與可靠性，本節將以不同路段之樣本進行 ARI 指標演算法之驗證；此外本節亦將探討以行駛距離進行 ARI 之反向計算，並與行 駛距離進行正向計算之 ARI 進行比較。
3.5.1 ARI 指標演算法之反向計算測試
根據前述之加速度資料進行傅立葉轉換濾波以及兩次之速度正規化後所計算 之 ARI，能夠已與 IRI 具有相當良好之相關性。為驗證該 ARI 指標演算法之正確 性，本節將以行駛距離之反向計算作為測試，測試路段選取台北市濱江街西向之 55kph 路段，以前述建立之加速度均方根指標演算法所計算出之 ARI 作為基準值；
並將原始之距離歷時資料進行反向設置，並由該筆數據之最後一點距離作為計算 起始距離，以反向每 100m 做為一單位區段間距，針對每一單位區段間距之加速度 值對應到其瞬時速度進行第一次速度正規化，並利用濾波器保留範圍為 7.5 至 30m
R² = 0.8603
0 1 2 3 4 5 6 7
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Average IRI (m/km)
ARI
之加速度波長，計算完加速度均方根值後，則進行第二次之速度正規化，並求得反 向計算之 ARI 值。反向計算 ARI 值之起始單位區段里程即為正常計算 ARI 值之最 後一筆單位區段里程，分析結果如下圖 3.51 所示。該圖顯示經由行駛距離之反向 計算所求得之 ARI，仍能與原始計算之 ARI 具有相當一致之趨勢，其相關性更高 達 0.96，顯示該 ARI 指標演算法，在不同受測路段，但路面給與車輛卻具有相同 之反應加速度時，仍能測得相當一致之 ARI 結果。
圖3.51 行駛距離之正向計算與反向計算所求得之 ARI 趨勢圖
3.5.2 ARI 與 IRI 之對應關係建立
ARI 指標演算法之建立能夠明顯改善加速度均方根指標與 IRI 之相關性，圖 3.50 顯示 ARI 與 IRI 具有相當良好之正向關係，雖然兩指標之判定係數 R2已高達
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
ARI
Distance (m)
Forward Backward
R2=0.96
本研究於後續道路實測選定共 9.9 公里之路段進行 ARI 與 IRI 之同步量測，該 使用性，本研究另定義一新指標為 AARI（Adjusted ARI），即為往後簡易型平坦儀 所產出之指標，其意義為經調整後之 ARI 值，且該值具有與 IRI 相同之尺度範圍，
在使用上較易使工程人員了解並進行比較評估，由於 AARI 之計算方式及物理意 義與 IRI 大不相同，AARI 並非如 IRI 係經由道路剖面及四分車計算而得，而是利 用量測車輛之垂直震動加速度值在分析所得，且 AARI 亦為 ARI 與 IRI 之迴歸分
y = 13.011x0.8581 R² = 0.8912
析關係式所得，因此本研究建議 AARI 以無因次之方式處理較為恰當。AARI 與 ARI 之詳細轉換公式如下式（3-8）所示。
AARI𝑖𝑖 = 13.11 × ARI𝑖𝑖0.8581 （3-8）
其中，ARIi：該單位區段經加速度濾波與速度正規化後之 ARI 值；
AARIi：該單位區段轉換後所得之 AARI 值，與 IRI 具有相同尺度。
3.5.3 道路實測驗證
經前述建立 ARI 與 AARI 之轉換關係，本節為驗證該轉換公式是否能夠適用 於其他路段，因此本研究利用簡易型平坦儀與慣性式剖面儀同步於雲林、屏東與高 雄等三縣市進行總長度共 16.8km 之平坦度檢測，路段涵蓋 IRI 範圍自 1.3 至 6.8m/km。未經本研究所建立之演算法計算前的原始加速度均方根值與 IRI 之檢測 結果分布如下圖 3.53 所示，ARI 與 IRI 之相關性不佳，判定係數 R2僅為 0.44。經 上述之 ARI 指標精進演算法計算後，並由式（3-8）之轉換公式將 ARI 調整至 AARI 後，其與 IRI 之分布結果如下圖 3.54 所示。由此兩圖之比較可看出經前述之 ARI 指標精進演算法以及式（3-8）之轉換，所得之 AARI 能夠與 IRI 之相關性具有高 達 0.87 之判定係數 R2，且 IRI 值與 AARI 之轉換系數為 0.99 倍，即代表 AARI 值 的大小與 IRI 值相當近似，由此可見以簡易型平坦儀量測之車輛反應垂直加速度，
經上述 ARI 指標精進演算法計算並由式（3-8）轉化至 AARI 後，能夠得到一非常 客觀且具有代表性之平坦度指標。
圖3.53 道路實測驗證路段之原始加速度均方根與 IRI 之分布圖
Measure IRI (m/km)
Original Acceleration RMS Index (m/s2)
IRI = 0.9958*AARI R² = 0.8793
Measure IRI (m/km)
AARI
第四章 AARI 指標之影響因素探討
根據第三章加速度均方根指標之演算法建立，以簡易型平坦儀所量測之車輛 反應垂直加速度，經加速度訊號之濾波及二次速度正規化後所得之 AARI 確實可 以良好地反應道路實際平坦度狀況。然根據前述之文獻回顧，以加速度量測車輛因 道路起伏之反應，會受到許多因素影響，因此本節於 4.1 節將探討不同檢測車型之 車輛懸吊系統差異；4.2 節初擬以 HHT 希爾伯特黃轉換建立車輛懸吊系統差異之 校正系統；於 4.3 節探討簡易平坦儀擺放於車內不同位置之影響；於 4.4 節探討道 路坡度及簡易型平坦儀之擺放角度對於 AARI 檢測結果之差異；於 4.5 節分析簡易 型平坦儀之 GPS 接收模組資料接收頻率對於檢測結果之影響；於 4.6 節探討資料 擷取頻率對於 AARI 之檢測影響；於 4.7 節則進行車道橫斷面變化對於 AARI 檢測 之差異性。