ارائه روشی مقرون به صرفه برای پایش سطح جاده‌ها توسط محققان کشور

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمدرضا گنجی دانش آموخته دوره دکتری دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «توسعه سامانه برداشت و تحلیل بافت درشت روسازیهای آسفالتی از طریق پردازش صوت اندرکنش سطح جاده / لاستیک» گفت: اصطکاک سطح جاده‌ها، یکی از پارامترهای مهم در ایمنی جاده‌ها و بافت درشت یکی از عوامل مهم تأثیرگذار بر آن است.

وی با بیان اینکه روش‌های دستی و استاتیک برداشت داده‌های بافت درشت روسازی در سال‌های اخیر در کشورهای پیشرفته به‌ندرت مورداستفاده قرار گرفته شده اند، گفت: این روش‌ها معایب فراوانی همچون سرعت کم برداشت داده‌ها، به خطر افتادن جان نیروی انسانی برداشت کننده اطلاعات، هزینه فراوان، برداشت اطلاعات از قسمت محدودی از شبکه و عدم یکپارچگی داده‌ها دارند.

گنجی ادامه داد: در مقابل روش‌های نوینی که برداشت دادهها را به‌صورت مکانیزه و دینامیک انجام می‌دهند، اغلب این مشکلات را مرتفع می‌سازند.

گنجی عنوان کرد: عمده روش‌های دینامیک توسعه داده شده برای برداشت بافت درشت روسازیها مبتنی بر لیزر هستند که جزو ابزارهای گران قیمت برداشت به شمار می‌روند.

به گفته وی، توسعه روش مکانیزه و دینامیکی که این هزینه‌ها را کاهش دهد و درعین‌حال با دقت و صحت قابل قبولی در برداشت داده ها، بسیار ارزشمند است.

وی افزود: از اینرو توسعه روش مکانیزه و دینامیک ارزان‌قیمت برای پایش بافت درشت روسازیهای آسفالتی مدنظر قرار گرفته است.

به گفته وی، این سامانه شامل استفاده از یک وسیله نقلیه مجهز به میکروفنهای با دقت بالا است و قابلیت این را دارد تا با استفاده از صدای برداشت‌شده و سپس پردازش آنها توسط روش‌های پردازش سیگنال و با استفاده از مدل‌های توسعه داده شده، شاخص مربوط به بافت درشت سطح برای رویه‌های نزدیک به هم را ارائه دهد.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: این روش، روشی ارزان‌قیمت مبتنی بر صدای اندرکنش لاستیک / سطح جاده و با دقت بالا برای پایش بافت درشت است که خود مشتمل بر سه فاز توسعه سخت‌افزاری (تعیین و جانمایی سنسورها، ساخت قطعات مکانیکی)، توسعه نرم‌افزاری و پردازشی (شاخص بندی بافت درشت، پردازش سیگنال صدای اندرکنش) و نیز مدل‌سازی است.

به گفته وی، در این پژوهش برای ارائه مدل تعیین بافت درشت روسازی با استفاده از صدای اندرکنش لاستیک / سطح جاده، ابتدا به‌طور دقیق مکانیسم‌های تولید صدای اندرکنش، اثر مکانیسم‌ها بر مشخصه‌های صدای اندرکنش، روش‌های اندازه گیری صدای اندرکنش بررسی‌شده و سامانه‌های پایش بافت درشت توسعه داده شده است.

وی ادامه داد: این پژوهش در نهایت منجر به توسعه دو سامانه سرعت کم (کمتر از ۴۰ کیلومتر بر ساعت) و سامانه سرعت زیاد (بالای ۴۰ کیلومتر بر ساعت) شده است.

گنجی با تاکید بر اینکه نتایج این طرح در حوزه راهسازی و راهداری قابل استفاده است، بیان کرد: در این پژوهش از خرابی‌های روسازی فقط وجود ترک خوردگی در سطح روسازی آسفالتی ارزیابی شده است که از جمله محدودیت‌های کاربردی جهت استفاده عملیاتی این سامانه در سطح تجاری است.

وی ادامه داد: از این رو استفاده از این سامانه در شرایط میدانی نیاز به تحقیقات جامع‌تر و روش‌های پردازشی و مدلسازی بدیعتر برای نیل به این مهم دارند تا بتوان در شرایط میدانی و با وجود خرابی‌های مختلف، مشخصه بافت درشت را از طریق صوت اندرکنش استخراج کرد.

وی در رابطه با برتری این سامانه در مقایسه با نمونه‌های خارجی موجود گفت: نمونه‌های خارجی موجود قادر به تفکیک بافتهای درشت نزدیک به هم با دقت قابل‌قبول نیستند که در این پژوهش با اصلاح روش برداشت و نیز استفاده از روش‌های تحلیلی و مدلسازی قدرتمندتر، مرتفع شده است.

به گفته وی از آنجا که میکروفنهای استفاده شده در این پژوهش جزو ابزارهای اندازهگیری ارزان‌قیمت در مقایسه با لیزرها (ابزار متداول برداشت بافت درشت) هستند، لذا کاهش هزینه در توسعه چنین سامانهای را به عنوان مزیت مهم این طرح برشمرد.

به گزارش مهر، استاد راهنمای این پروژه دکتر امیر گلرو و استاد مشاور آن دکتر حمید شیخ زاده از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیر کبیر بودند. این طرح حاصل همکاری مشترک آزمایشگاه پردازش تصویر و هوش مصنوعی امیرکبیر (ATTAIN) دانشکده عمران و آزمایشگاه سیگنال‌های چند رسانه‌ای (MSRPL) دانشکده برق بوده است.