Ученые придумали новый способ мониторинга состояния мостов. Он значительно дешевле уже существующих, но сопряжен с проблемами с конфиденциальностью. Для проверки предлагается использовать данные со смартфонов рядовых водителей.
Ученые из Массачусетского технологического института и Военной академии США совместно провели исследование на эту тему и опубликовали его результаты. По их данным, информация с акселерометров помогает вовремя отследить проблемы с целостностью моста до того момента, пока они станут критичными и мост обрушится.
Как это работает
Крупные сооружения из металла и бетона, в том числе мосты и небоскребы, имеют свою уникальную частоту вибрации, которая передается всем людям и предметам, находящихся в непосредственной близости от них. На некоторых мостах устанавливаются специальные датчики модульных частот, которые постоянно контролируют их. Если частота изменилась, значит конструкция тоже претерпела изменения. Но для большого моста требуется множество таких датчиков, каждый из которых стоит довольно дорого. Помимо того, что данные с них требуется периодически загружать вручную, а сами датчики требуют физического обслуживания на большой высоте.
Такие новости мы постоянно публикуем в Telegram. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить ;)
По задумке исследователей, акселерометры, установленные на абсолютном большинстве современных смартфонов, могли бы считывать данные о модульной частоте моста при проезде через него и автоматически передавать эту информацию владельцу моста. Этот способ отличается своей дешевизной и простотой, ведь данные не нужно будет выгружать вручную. Да, данные могут быть не слишком точными из-за разницы в качестве акселерометров на разных устройствах, но при большом объеме данных их можно было бы усреднить и с успехом использовать для мониторинга устойчивости мостов.
Главная проблема этой идеи состоит в том, что далеко не все водители, проезжающие через мост, захотят, чтобы данные об их местоположении и данных акселерометра передавались третьим лицам. Теоритически, можно было бы разработать специальное приложение с предварительной регистрацией, которое открывало бы владельцам мостов доступ к этой информации с разрешения водителя.
Самый простой способ решить проблему с конфиденциальностью, это считывать данные только со служебных смартфонов работников государственных структур (полицейских, пожарных, водителей машин скорой помощи). Также попросить разрешения передавать такие данные можно у крупных транспортных компаний, имеющих большой парк автомобилей или служб доставки. Во время исследования ученые обрабатывали данные, которые им отправили участники Uber, проезжавшие по мосту Золотые Ворота.
Хотя акселерометры в смартфонах и могут измерять модульную частоту вибраций моста, всегда остается вопрос как по этим данным определить конкретные изменения в его структуре. Ученые предлагают использовать для уточнения, данные о температуре конструкции. Это должно сузить перечень возможных разрушений и ложных срабатываний.
Как подчитали исследователи, использование краудсорсинговых данных может увеличить срок службы моста до 14 лет, и это при нулевых дополнительных затратах.