Инженерно-строительная компания Dynatest в сотрудничестве с DTU разработала грузовик, который анализирует состояние дороги с помощью лазерных технологий.
Вы не всегда можете видеть, изношена ли дорога, глядя на поверхность. Дороги состоят из множества слоев, каждый из которых должен быть в хорошем состоянии, чтобы обеспечить достаточную несущую способность. Несущая способность обычно исследуется с помощью поршня - тяжелого стержня, который используется для удара по асфальту, в то время как датчики измеряют, сколько миллиметров удара вызывает деформацию дороги. Чем глубже деформация, тем больше изношен участок дороги.
Проблема этого метода заключается в том, что вы можете исследовать только несколько квадратных метров дороги за раз, и вам придется останавливать все движение во время измерений. Это приводит к таким серьезным нарушениям дорожного движения и экономическим затратам, что состояние дорог часто не исследуется вовремя.
Теперь стало намного проще исследовать несущую способность дорог благодаря партнерству между Dynatest и DTU. Спустя семь лет это привело к созданию полностью разработанного «Raptor» - грузовика с установленными под ним лазерами, который может выполнять почти такие же измерения нагрузки, что и таран, но при скорости 80 км / час.
«Цель Raptor - сделать измерения несущей способности более распространенными среди отделов технического обслуживания дорог, чем сегодня. Есть много мест, где вы можете только визуально осмотреть состояние дороги, потому что слишком сложно использовать таран. Но ремонт дорог намного дороже после того, как все слои изношены, чем если вы попытаетесь выяснить, какие участки нуждаются в своевременном обслуживании. Теперь гораздо проще проводить это расследование с помощью нашего грузовика », - говорит Джек Ларсен, руководитель проекта в Dynatest.
«Мы прикрепили 12 лазеров к жесткой балке, которая проходит впереди и позади одного из задних колес автомобиля. Каждый лазер измеряет расстояние до асфальта в этой позиции. Их измерения дают нам очень точное представление о несущей способности на участке дороги, по которому мы едем. Если вес на заднем колесе вызывает деформацию асфальта более чем на 2 миллиметра, вероятно, что-то не так с некоторыми нижними слоями дороги в этот момент », - говорит Джек Ларсен.
Разработка программного обеспечения
12 линейных лазеров генерируют огромные объемы данных, которые должны быть обработаны программным обеспечением, прежде чем их можно будет использовать, чтобы что-то сказать о состоянии дороги. Программное обеспечение, которое исследователи DTU помогли разработать Dynatest.
«Наше программное обеспечение вставляет измеренные прогибы в модель, которая рассчитывает прогиб моделируемой дороги. Затем мы вычисляем в обратном направлении, чтобы найти прочность различных слоев на дороге, чтобы прогиб моделируемой дороги соответствовал прогибу, измеренному линейными лазерами », - говорит Стайн Сков Мадсен, из DTU Mechanical Engineering. Она помогла создать и внедрить модель для Raptor.
Одна из проблем, связанных с лазерными измерениями, заключается в том, что асфальт представляет собой грубый материал со множеством мелких частиц камня и гравия. Это создает шум в результатах, потому что вы не можете избежать измерения небольших изменений поверхности асфальта, которые не имеют никакого отношения к несущей способности дороги. Dynatest - первая в своем роде компания, которая уникальным образом решила эту проблему.
«Вместо точечных лазеров мы используем линейные лазеры, которые постоянно измеряют большое количество расстояний вдоль широкой линии, перпендикулярной направлению движения. Это позволяет учесть текстуру дороги и сгладить вариации при расчете прогиба », - говорит Джек Ларсен.
Проект получает два раунда финансирования от Инновационного фонда Дании с общим бюджетом 4,7 миллиона евро.