Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 4: One third octave band spectral analysis of surface profiles

This document describes the methods that are available to perform a spectral analysis of a pavement surface profile. It specifies a method for performing spatial frequency analysis (or texture wavelength analysis) of two-dimensional surface profiles that describe the pavement texture amplitude as a function of the distance along a straight or curved trajectory over the pavement. It also details an alternative (non-preferred) method to obtain these spectra: a) constant-percentage bandwidth obtained by digital filtering (normative method); b) constant narrow bandwidth frequency analysis by means of discrete Fourier transform (DFT), followed by a transformation of the narrow-band spectrum to an octave- or one-third-octave-band spectrum (informative). The result of the frequency analysis will be a spatial frequency (or texture wavelength) spectrum in constant-percentage bandwidth bands of octave or one-third-octave bandwidth. The objective of this document is to standardize the spectral characterization of pavement surface profiles. This objective is pursued by providing a detailed description of the analysis methods and related requirements for those who are involved in pavement characterization but are not familiar with general principles of frequency analysis of random signals. These methods and requirements are generally applicable to all types of random signals; however, they are elaborated in this document for their use in pavement surface profile analysis. NOTE The spectral analysis as specified in this document cannot express all characteristics of the surface profile under study. In particular, the effects of asymmetry of the profile, e.g. the difference of certain functional qualities for “positive” and “negative” profiles cannot be expressed by the power spectral density, as it disregards any asymmetry of the signal (see Annex B).

Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la surface — Partie 4: Analyse spectrale par bande d'un tiers d'octave des profils de la surface

Le présent document décrit les méthodes disponibles pour effectuer une analyse spectrale d’un profil de surface de chaussée. Il définit une méthode permettant d’analyser la fréquence spatiale (ou la longueur d’onde de texture) de profils de surface bidimensionnels qui décrivent l’amplitude de texture d’un revêtement de chaussée en fonction de la distance le long d’une trajectoire rectiligne ou courbe sur la chaussée. Il décrit également une autre méthode (pas privilégiée) pour obtenir ces spectres: a) largeur relative de bande constante obtenue par filtrage numérique (méthode normative); b) analyse fréquentielle par bande fine au moyen d’une transformée de Fourier discrète (TFD), suivie d’une transformation du spectre en bandes fines en spectre par bande d’octave ou de tiers d’octave (méthode informative). Le résultat de l’analyse fréquentielle sera un spectre de fréquence spatiale (ou de longueur d’onde de texture) dans des bandes d’octave ou de tiers d’octave à pourcentage constant. Le présent document a pour objectif de normaliser la caractérisation spectrale des profils de surface de chaussée. Pour atteindre cet objectif, une description détaillée des méthodes d’analyse et des exigences associées sont fournies aux personnes qui participent à la caractérisation des revêtements de chaussée mais qui ne connaissent pas les principes généraux de l’analyse fréquentielle des signaux aléatoires. Ces méthodes et exigences s’appliquent généralement à tous les types de signaux aléatoires; elles sont toutefois examinées en détail dans le présent document en vue de leur utilisation dans le cadre de l’analyse du profil de surface de revêtements de chaussée. NOTE L’analyse spectrale telle que spécifiée dans le présent document ne peut exprimer l’ensemble des caractéristiques du profil de surface étudié. En particulier, les effets de l’asymétrie du profil, par exemple la différence de certaines propriétés fonctionnelles pour les profils «positifs» et «négatifs», ne peuvent être exprimés par la densité spectrale de puissance étant donné qu’elle fait abstraction de toute asymétrie du signal (voir l’Annexe B).

General Information

Status
Published
Publication Date
17-Apr-2024
Technical Committee
Drafting Committee
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
18-Apr-2024
Due Date
16-Mar-2024
Completion Date
18-Apr-2024
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International
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ISO 13473-4
First edition
Characterization of pavement
2024-04
texture by use of surface profiles —
Part 4:
One third octave band spectral
analysis of surface profiles
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à
partir de relevés de profils de la surface —
Partie 4: Analyse spectrale par bande d'un tiers d'octave des
profils de la surface
Reference number
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Published in Switzerland

© ISO 2024 – All rights reserved
ii

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13473-4:2024(en)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms. 4
5 Basic outline of methodologies of spatial frequency analysis . 5
6 Sampling of surface profiles . 7
6.1 Requirements concerning profilometers and data preparations .7
6.2 Sampling of road sections .7
6.3 Measurement of laboratory samples .7
6.4 Texture profile levels (logarithmic scale) .8
6.5 Anti-aliasing filtering .8
6.6 Drop-out correction and interpolation .8
6.7 Resampling to a constant spatial resolution .10
6.8 Spike identification and reshaping the profile .10
7 Spectral analysis in constant-percentage bandwidth bands (octave- or one-third-octave
bands) by digital filtering . 10
8 Uncertainty of analysis results.
...

Norme
internationale
ISO 13473-4
Première édition
Caractérisation de la texture d'un
2024-04
revêtement de chaussée à partir de
relevés de profils de la surface —
Partie 4:
Analyse spectrale par bande d'un
tiers d'octave des profils de la surface
Characterization of pavement texture by use of surface profiles —
Part 4: One third octave band spectral analysis of surface profiles
Numéro de référence
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Publié en Suisse

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ii

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ISO 13473-4:2024(fr)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 4
5 Présentation générale des méthodologies d’analyse des fréquences spatiales . 5
6 Échantillonnage des profils de surface . 7
6.1 Exigences concernant les profilomètres et la préparation des données .7
6.2 Échantillonnage de tronçons routiers .7
6.3 Mesurage des échantillons de laboratoire .7
6.4 Niveaux de profil de texture (échelle logarithmique) .8
6.5 Filtrage anti-repliement .8
6.6 Correction et interpolation des valeurs erronées .9
6.7 Rééchantillonnage à une résolution spatiale constante .10
6.8 Identification des pics et remodelage du profil .10
7 Analyse spectrale dans des bandes à pourcentage constant (bandes d’octave ou de tiers
d’octave) par filtrage numérique.11
8 Incertitude des résultats d’analyse .12
9 Consignation des résultats d’analyse dans un rapport .
...

FINAL DRAFT
International
Standard
ISO/FDIS 13473-4
ISO/TC 43/SC 1
Characterization of pavement
Secretariat: DIN
texture by use of surface profiles —
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2024-01-25
Part 4:
One third octave band spectral
Voting terminates on:
2024-03-21
analysis of surface profiles
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à
partir de relevés de profils de la surface —
Partie 4: Analyse spectrale par bande d'un tiers d'octave des
profils de la surface
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INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE
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TO BECOME STAN DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE
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ISO/TC 43/SC 1
Characterization of pavement
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texture by use of surface profiles —
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Part 4:
One third octave band spectral
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Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à
partir de relevés de profils de la surface —
Partie 4: Analyse spectrale par bande d'un tiers d'octave des
profils de la surface
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Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms. 4
5 Basic outline of methodologies of spatial frequency analysis . 5
6 Sampling of surface profiles . 7
6.1 Requirements concerning profilometers and data preparations .7
6.2 Sampling of road sections .7
6.3 Measurement of l
...

Style Definition
...
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Style Definition
ISO/FDIS 13473-4:2023(E) .
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ISO /TC 43/SC 1/WG 39
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Secretariat: DIN
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Date: 2023-12-132024-xx
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Characterization of pavement texture by use of surface profiles
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— — .
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Part 4:
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One third octave band spectral analysis of surface profiles
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Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la surface — Style Definition
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Partie 4: Analyse spectrale par bande d'un tiers d'octave des profils de la surface —
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Partie 4: Analyse spectrale par bande d'un tiers d'octave des profils de la surface .
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FDIS stage
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ISO/FDIS 13473-4:20232024(E)
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Contents
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Foreword .iv
Introduction. v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms. 5
5 Basic outline of methodologies of spatial frequency analysis . 6
6 Sampling of surface profiles . 8
6.1 Requirements concerning profilometers and data preparations . 8
6.2 Sampling of road sections . 8
6.3 Measurement of laboratory samples. 8
6.4 Texture profile levels (logarithmic scale) . 9
6.5 Anti-aliasing fi
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.