Научная статья на тему 'Обнаружение и локализация дефектов дорожного покрытия по результатам обработки информации спутниковых и инерциальных навигационных систем'

Обнаружение и локализация дефектов дорожного покрытия по результатам обработки информации спутниковых и инерциальных навигационных систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
125
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ / ДОРОЖНОЕ ПОЛОТНО / АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Хардиков Антон Евгеньевич

В статье анализируется проблема контроля технического состояния автомобильных дорог; описываются подходы для решения данной проблемы и их недостатки; предлагается реализуемый альтернативный вариант для решения поставленной проблемы с большей эффективностью и меньшими затратами ресурсов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Обнаружение и локализация дефектов дорожного покрытия по результатам обработки информации спутниковых и инерциальных навигационных систем»

// Вывод: Данные до сохранения

echo $editor->getContent(); // Это первое предложение. Это второе. И это третье.

// Восстановление последнего сохранения

$editor->restore($saved);

$editor->getContent(); // Это первое предложение. Это второе. 3. Заклюение

В современном мире программирования существует множество технологий и шаблонов и подходов к разработке программного продукта. В данной статье были рассмотрены лишь некоторые из них. У всех из перечисленных шаблонов проектирования своя особенность, но конечный результат общий - это так или иначе структурированный программный продукт.

Какой лучше или какой удобней - сказать трудно и относиться к ним нужно не как к панацее от всех ошибок в программировании, а лишь как к инструменту в руках программиста, который должен умело применять тот или иной метод исходя из ситуации.

Список литературы

1. Фримен Эрик, Фримен Элизабет, Сьерра Кэтти, Бейтс Берт. Паттерны проектирования. Питер, 2017. 656 с.

2. Гамма Э., Хелм Р., Джонсон Р., Влиссидес Дж. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования. Санкт-Петербург, Благодатная ул., д. 67, 2001. 359 с.

3. Босуэлл Дастин, Фаучер Тревор. Читаемый код, или Программирование как искусство. Питер, 2012. 208 с.

ОБНАРУЖЕНИЕ И ЛОКАЛИЗАЦИЯ ДЕФЕКТОВ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ СПУТНИКОВЫХ И ИНЕРЦИАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Хардиков А.Е.

Хардиков Антон Евгеньевич — бакалавр, кафедра программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем, факультет информатики и вычислительной техники, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, г. Белгород

Аннотация: в статье анализируется проблема контроля технического состояния автомобильных дорог; описываются подходы для решения данной проблемы и их недостатки; предлагается реализуемый альтернативный вариант для решения поставленной проблемы с большей эффективностью и меньшими затратами ресурсов.

Ключевые слова: навигационные системы, дорожное полотно, автомобильный транспорт.

На данный момент автотранспорт является одним из самых значимых среди других видов транспорта при перевозке пассажиров. На его долю приходится до 82% мирового пассажирооборота [1]. В России на автомобильный транспорт в 2014 году пришлось 68% всех перевезенных грузов и 60% всех пассажиров [2]. Такая большая популярность автомобилей вызвана, прежде всего, их удобством, и доступностью. Ведь доставка практически любого груза до конечного потребителя осуществляется с помощью автомобильного транспорта. Также с развитием навигационных спутниковых технологий стала эффективней и логистика автоперевозок. С использованием спутниковых систем могут выбираться оптимальные маршруты, и машина может находиться при этом под контролем оператора-логиста.

Для эффективного и безопасного использования автомобильного транспорта необходимо, чтобы автотрасса была в хорошем состоянии. Со временем дороги разрушаются, несмотря на высокое качество и безупречность их прокладки. Ухудшение состояния дорожного покрытия приводит к снижению средней скорости движения, увеличению количества аварийных ситуаций и, как следствие, к дополнительным затратам по времени доставки грузов и пассажиров, а также повышению стоимости перевозок. Воздействующими факторами на дорожное полотно являются: давление колес машин, особенно со значительной массой;

49

неблагоприятные условия, такие как дождь, резкая смена температуры, град, снег. В результате, автомобильная дорога теряет свой первоначальный вид, покрываясь многочисленными мелкими трещинами, ямками, выбоинами и ухабами [3].

Таким образом, возникает проблема контроля технического состояния и обслуживания автомобильных дорог. Одним из вариантов решения таких проблем является капитальный ремонт автотрассы, в котором подразумевается полная замена дорожного полотна, где обнаружены множественные значимые дефекты [4]. Такой способ является экономически невыгодным, а иногда труднореализуемым. Затруднения при ремонте могут возникать на тех дорогах, по которым проезжает множество машин за небольшой промежуток времени. В результате выхода из строя одной из таких полос дорожной сети могут возникнуть большие пробки. Задача особенно усложняется, когда нет других автомобильных путей по данному маршруту.

Другим вариантом решения проблемы является частичная замена проблемных участков дорожного полотна. Такой подход называется ямочным ремонтом. По сравнению с первым способом, описанным выше, с таким подходом потребуется значительно меньше ресурсов для ремонта автотрассы [4]. Но такой подход не всегда оказывается эффективным, так как через небольшой промежуток времени может вновь потребоваться повторный ремонт дороги вплоть до полной замены дорожного покрытия.

В результате этого возникает проблема оценки транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, которая позволила бы определить, какой из двух вариантов ремонта дорожного полотна использовать, затратив при этом минимум ресурсов и выполнив задачу с максимальной пользой. Выделяют три метода оценки качества автомобильных дорог:

1) субъективные;

2) объективные;

3) смешанные [5].

Субъективный подход оценки основан на результатах визуального осмотра дороги и дорожных сооружений специалистами-экспертами. Этот метод очень простой и малозатратный по ресурсам. Но такой способ является недостаточно точным, так как не проводится детальный анализ состояния дорожного покрытия. Следовательно, такой метод оценивания не всегда может помочь в дальнейшем принятии решения эффективного ремонта дороги.

Объективный подход основан на результатах измерений параметров и характеристик автомобильной дороги, которые выполняются с помощью специальных приборов, установок и передвижных лабораторий. Этот способ является более точным по сравнению с первым подходом, так как проводится более тщательный анализ дороги. Но на данный момент сеть автомобильных дорог очень огромна, и поэтому требуется большое количество дорожных лабораторий, которых сильно не хватает для всей дорожной сети. При этом, подобные исследования необходимо проводить регулярно через определенный промежуток времени, что влечет за собой значительные растраты ресурсов.

Смешанный метод оценки соединяет в себе первый и второй способы, то есть частично параметры и характеристики дороги оцениваются по результатам объективных измерений, а частично - по результатам визуального осмотра. Такой способ совмещает в себе преимущества первых двух вышеописанных методов, но в таком случае не полностью дает эффективную оценку на всем проблемном участке дорожного покрытия [5].

Одним из перспективных и эффективных направлений по данной проблеме является применение новых технологий, а именно задействование спутниковых и инерциальных навигационных систем. Данные направления сейчас активно развиваются и все больше и больше вносят свой вклад в решение многих задач. Ярким примером может являться возможность с некоторой точностью определять координаты местоположения человека или иного объекта. Таким образом, вышеописанную возможность можно использовать и при передвижении транспортных средств, на которых будут располагаться соответствующие навигационные устройства [6]. Это позволило бы определить характер передвижения автотранспорта по дорожному полотну. Если дорога идеальна, то есть нет каких-либо дефектов, то практически все транспортные средства перемещаются строго по определенной траектории с возможностью незначительного отклонения. Могут быть и исключения, которые возникают не так часто. По большей части они могут быть вызваны человеческим фактором (аварии, остановка и стоянка транспортного средства на проезжей части, дорожные работы). В результате этих ситуаций автотранспорт изменяет свою траекторию. Но таких моментов не так много, поэтому при определенных условиях ими можно пренебречь. В большинстве случаев привычная траектория автомобильного транспорта может изменяться из-за механического

50

повреждения дорожного полотна. Возможны также варианты, когда такие дефекты не особо значительны для воздействия на автомобиль и их, соответственно, попросту игнорируют. Так же водитель их может не замечать и наезжает на них, следуя по привычной траектории. По большей части подобные участки дорог водители объезжают. Соответственно, возникают отклонения от привычной траектории, то есть значительно нарушается равноудаленность от границ полосы. Такие изменения в маршруте позволят обнаружить дефекты на дороге на пройденном участке пути.

Таким образом, разрабатываемый программный продукт будет решать данную задачу на основе информации, полученной со спутниковых и инерциальных навигационных систем. Входными данными в программу является массив параметров траектории движения транспортного средства на пройденном участке дороги. Необходимо считать входной файл, представляя данные в более удобном виде. Затем на основе разработанных алгоритмов обрабатывать эти данные, получая на выходе график пройденного автомобилем пути с соответствующим анализом, в ходе которого можно будет определить проблемные участки на автотрассе. Такой подход позволит затрачивать намного меньше ресурсов по сравнению с методами, описанными выше. При этом, с помощью данной программы сбор и анализ информации значительно упрощается, а эффективность не понижается.

Список литературы

1. Мировая транспортная система и логистика: основные направления развития. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://eee-region.ru/article/4602/ (дата обращения: 15.07.2017).

2. Экономика России, цифры и факты. Часть 3 Транспорт [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://utmagazine.ru/posts/10280-ekonomika-rossii-cifry-i-fakty-chast-3-transport/ (дата обращения: 28.06.2017).

3. Износ асфальтобетонного покрытия. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kladembeton.ru/poleznoe/razrushenie-asfaltobetonnogo-pokrytiya.html/ (дата обращения: 15.07.2017).

4. Виды ремонта автомобильных дорог. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.asfaltpremium.ru/index-22.htm/ (дата обращения: 15.08.2017).

5. Методы оценки транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных и городских дорог [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.studfiles.ru/preview/5854085/page:45/ (дата обращения: 13.08.2017).

6. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии [Текст]. В 2 т. Т. 2. Монография / К.М. Антонович; ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия». М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2006. 360 с.: ил.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.