Применение сканирующих систем в трехмерном моделировании дорожно-транспортных происшествий Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ПРИМЕНЕНИЕ СКАНИРУЮЩИХ СИСТЕМ В ТРЕХМЕРНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ

Дмитрий Андреевич Вальдман

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет (НИ ИрГТУ), 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова 83, инженер НИЧ, тел. (983)414-08-90, e-mail: deimos2411@rambler.ru

В статье рассмотрена технология регистрации дорожно-транспортных происшествий с помощью высокоточных лазерных сканирующих систем.

Ключевые слова: инновации при ДТП, сканирование ДТП, регистрации дорожнотранспортных происшествий с помощью лазерных сканирующих систем.

THE USE OF HIGH-PRECISION SCANNING SYSTEMS IN THREE-DUMENSIONAL MODELING OF TRAFFIC ACCIDENTS

Dmitrii A. Valdman

National Research Irkutsk State Technical University, 83 Lermontov, Irkutsk, 664074, Russia, an engineer Department of Research, tel. (983)414-08-90, e-mail: deimos2411@rambler.ru

The article describes the technology registering accidents with high-precision laser scanner.

Key words: innovation in road accidents, accidents scanning, recording accidents with laser scanning systems.

За последнее время существенно увеличилось число дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Классический метод регистрации ДТП устарел и имеет большое количество недостатков. Они приводят к заторам на дорогах, усложняют процесс разбора происшествий из -за отсутствия полной информации о месте происшествия и повреждения транспортного средства, а так же занимают большое количество времени. Приведенная технология позволит эффективно повысить процесс регистрации ДТП, снизить затрачиваемое время на оформление протокола, с высокой точностью зафиксировать место происшествия и повреждение ТС.

Таким образом, необходимость изучения уже существующих, а также разработки новых подходов позволяющих объективно и с высокой точностью регистрировать дорожно-транспортных происшествий, определяют актуальность данной темы.

В настоящее время при регистрации ДТП составляется протокол осмотра, который сопровождается схемой места происшествия, расположением участников, знаков, разметки, а также перечнем повреждений транспортных средств и дорожной инфраструктуры. В дальнейшем эти данные используются группой разбора для определения виновника ДТП, а также специалистами страховых компаний и независимыми экспертами для оценки полученного ущерба.

Традиционный протокол осмотра связан с деятельностью сотрудников дорожных инспекций. Многое здесь зависит от точности промеров положений транспортных средств (ТС) рулеткой, от личных данных сотрудников ГИБДД. В классическом протоколе отсутствует необходимая дополнительная информация о месте происшествия, а именно схема взаимного пространственного положения потерпевших и транспортных средств - участников ДТП, не фиксируется должным образом информация о повреждении ТС[3].

Основные недостатки составления схем мест ДТП следующие:

• схемы составляются вручную, вследствие чего упрощены и часто плохо читаются. Точность данных, приведенных в схеме, зачастую невысока;

• измерение расстояний выполняется рулетками или мерными колесами. Расстояния фиксируются лишь те, которые важны, по мнению инспектора;

• несмотря на имеющуюся, на бланке масштабную сетку, масштаб отображаемых объектов не соблюдается, поэтому по ней невозможно определить дополнительные пространственные характеристики, необходимые для последующего анализа ДТП;

• как правило, на время измерений перекрывается движение автотранспорта, что является источником пробок на дорогах;

• в любой момент в схему могут быть внесены изменения;

• не полная передача следов торможения, жидкостей, разброса деталей ТС и других объектов на месте ДТП.

Высокоточные лазерные сканирующие системы, позволяют сократить время обследования и получить трехмерную компьютерную модель любого объекта, будь то автомобиль, дорожное полотно или какой-либо труднодоступный предмет с высокой точностью. Получаемые данные имеют защиту от редактирования и внесения изменений. Такая технология в несколько раз увеличивает информативность и достоверность данных, собираемых на месте происшествия, предоставляет наглядную и удобную визуализацию в трехмерном виде.

Современный метод сбора и регистрации пространственных данных в отличие от традиционных методов съемки, где исполнитель вынужден выбирать характерные точки объекта, для последующего его отображения, при сканировании объекта происходит автоматическая регистрация координат точек на его поверхности, с заданным шагом. Причем, скорость сканирования может достигать более 1 000 000 точек в секунду, а плотность получаемого «облака точек» сотни и тысячи точек, на 1 кв. метр. Точность определения координат точек, в зависимости от модели сканера и расстояния варьируется от нескольких миллиметров до сантиметров[1].

Для производства работ не нужен непосредственный доступ к объекту, равно как не нужны другие приспособления, необходима лишь прямая види-

Рис. 1. Сканер Riegl VZ-400

мость на расстоянии не более 100-150 м. Съемка на расстоянии позволяет избежать формирования пробок на оживленных автомагистралях.

Рис. 2. Облако точек Рис. 3. Облако точек

полотна дороги транспортных средств

Разумеется, любой объект не будет виден целиком с одной точки. Чем сложнее объект или поверхность, тем больше нужно станций стояния, с которых будет производиться сканирование. Данные сканирования, полученные с различных точек установки прибора, при помощи специального программного обеспечения сводятся в единое трехмерное «облако точек», каждая из которых имеет свои координаты X, Y, Ъ. В дальнейшем облако точек и служит основой для построения трехмерных моделей ДТП.

Рис. 4. Участок столкновения Рис. 5. Полученные данные с ДТП

Время, затраченное на сканирование несложного ДТП из 2-х автомобилей, займет 5-10 минут. Сканирование способно заменить многие традиционные методы оценки. Технология облегчит работу экспертов при оценке ущерба от повреждения транспортных средств и дорожной инфраструктуры в результате ДТП.

Революционность технологии лазерного сканирования заключается в возможности быстрого и равноточного построения модели какой-либо ситуации в виде «облака точек». Облако точек или его части могут быть преобразованы в твердотельные СЛО-модели, которые также полностью трехмерны и позволяют визуально на экране компьютера оценить степень ущерба, нанесенного транспортному средству. Применительно к изучению ДТП лазерное сканирование революционно в том плане, что оно позволяет оперативно, прямо на месте происшествия создать полностью трехмерное детальное цветное изображение мес-

та происшествия, а также сравнить его с ситуацией до возникновения ДТП. Данные лазерного сканирования могут сохраняться на CD-дисках или иных носителях сколь угодно долго, освобождая экспертов от рутинной и непроизводительной работы с бумажной документацией[2].

Достоинства технологии:

• высокая производительность и точность измерений;

• возможность оперативного развертывания и установки;

• выполнение измерений при отсутствии освещения;

• защита от редактирования и внесения изменений;

• кратное сокращение времени оформления протокола ДТП;

• быстрое устранение автомобильных заторов образовавшихся в результате ДТП.

Начиная с 2011 г., в других странах активно внедряются сканирующие системы для фиксации мест ДТП. Так в середине 2011 года министерство транспорта Великобритании оснастило 27 полицейских бригад по всей стране лазерными сканерами Riegl VZ-400. В США уже некоторые компании, специализирующиеся на реконструкции мест ДТП так же начали использовать трехмерные лазерные сканирующие системы. А компания Faro Technologies Inc., производитель нескольких моделей лазерных сканнеров, провела веб-семинар, посвященный использованию сканеров для реконструкции мест ДТП. Данная услуга может быть востребована в больших городах и нашей страны с интенсивным движением автомобилей. Аутсорсинговые услуги для ГИБДД, аварийных комиссаров.

Данная технология позволит более объективно оценивать ущерб, причинённый в результате ДТП. Мобильность и высокая производительность позволит уменьшить количество заторов на дороге в случае ДТП. Трехмерный протокол дорожно-транспортного происшествия и ситуации на дороге, защищенный от изменений, может стать неоспоримым доказательством при судебных разбирательствах.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Голубко Б.П., Гордеев В.А., Яковлев В.Н. Маркшейдерские работы на карьерах и разрезах: учебное пособие для студентов специальности - «Маркшейдерское дело» - «Горное дело»; Урал. гос. горный ун-т. - Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. - 162-168 с.

2. Александр Ковров, инженер по наземному лазерному сканированию компании «ГеоПолигон»» Современные технологии оформления ДТП». - Режим доступа: http://www.art-geo.ru/support/articles/nls8.php

3. Балакин В.Д. Экспертиза дорожно-транспортных происшествий: Учебное пособие. -Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. - 136 с.

© Д.А. Вальдман, 2013