Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych przy projektowaniu i utrzymaniu dróg

• Autorzy: Bilski Marcin , Małek Anna

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.0984

Warianty tytułu

EN

The use of unmanned aerial vehicles in road design and pavement diagnostics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac własnych oraz przykłady z literatury dotyczące wykorzystania danych pozyskanych przy pomocy bezzałogowych statków powietrznych w budownictwie drogowym. Opisano metody wspomagające pracę projektanta branży drogowej dzięki zastosowaniu danych w postaci chmury punktów i numerycznego modelu terenu. Wskazano również możliwości implementacji materiałów kartometrycznych w postaci ortofotmap przy ocenie stanu nawierzchni. Nawet niskobudżetowe bezzałogowe statki powietrzne umożliwiają uzyskanie w krótkim czasie dużej liczby obrazów o wysokiej rozdzielczości analizowanego obszaru. Dane te mogą służyć zarówno do szczegółowego projektowania infrastruktury drogowej w kontekście lokalizacji przestrzennej, wizualizacji inwestycji czy sprawdzania warunków bezpieczeństwa (np. widoczności). W przypadku oceny stanu nawierzchni, jej uszkodzeń dodatkowo umożliwiają wykonywanie powtarzalnych (cyklicznych) misji przy zachowaniu stałych kryteriów pomiaru. Daje to możliwość bieżącej kontroli dróg i zmian na nich zachodzących w czasie. Obrazy pozyskane przez bezzałogowe statki powietrzne pozwalają na elastyczność w formie ich przetwarzania i wykorzystania, co zmniejsza potrzebne do poniesienia nakłady finansowe i ogranicza liczbę osób zaangażowanych w realizację zadań.

EN

The article presents the results of the authors’ own research as well as examples from the literature regarding the use of data obtained with unmanned aerial vehicles in road construction. The study describes methods that support the work of road designers through the use of point cloud data and digital terrain models. It also highlights the possibilities of implementing cartometric materials in the form of orthophotos for pavement condition assessment. Even low-budget unmanned aerial vehicles allow for the rapid acquisition of a large number of high-resolution images of the analysed area. These data can be used for detailed road infrastructure design in terms of spatial location, investment visualization, and safety condition assessments (e.g., visibility analysis). In pavement diagnostics, including damage detection, unmanned aerial vehicles enable the execution of repeatable (cyclical) missions while maintaining consistent measurement criteria. This allows for continuous road monitoring and tracking of changes over time. The images captured by unmanned aerial vehicles provide flexibility in processing and application, reducing financial costs and minimizing the number of personnel required for task execution.

Słowa kluczowe

PL

BSP; bezzałogowy statek powietrzny; projektowanie dróg; diagnostyka nawierzchni; stan nawierzchni drogowej; utrzymanie dróg; chmura punktów; model numeryczny terenu

EN

UAV; unmanned aerial vehicle; road design; pavement diagnostics; road pavement condition; road maintenance; point cloud; digital terrain model

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 96, nr 2
• Strony: 78--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il.

Twórcy

autor

Bilski Marcin

• Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-1445-5749

autor

Małek Anna

• Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-2960-0902

Bibliografia

• [1] Gerke M., Przybilla H. J., Accuracy Analysis of Photogrammetric UAV Image Blocks: Influence of Onboard RTK-GNSS and Cross Flight Patterns, Photogrammetrie – Fernerkundung – Geoinformation 1/2016, str. 17-30, doi: 10.1127/pfg/2016/0284
• [2] Žabota B., Kobal M., Accuracy Assessment of UAV-Photogrammetric-Derived Products Using PPK and GCPs in Challenging Terrains: In Search of Optimized Rockfall Mapping, Remote Sensing 13/2021, str. 3812, doi: 10.3390/rs13193812
• [3] Elkhrachy I., Accuracy Assessment of Low-Cost Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Photogrammetry, Alexandria Engineering Journal 60(6)/2021, str. 5579-5590, doi: 10.1016/j.aej.2021.04.011
• [4] Park J. W., Yeom D. J., Method for Establishing Ground Control Points to Realize UAV-based Precision Digital Maps of Earthwork Sites, Journal of Asian Architecture and Building Engineering 21(1)/2022, str. 110-119, doi: 10.1080/13467581.2020.1869023
• [5] Królikowski J., Sprawdzamy, która technika satelitarnego pozycjonowania dronów jest lepsza PPK czy RTK?, Magazyn Geoinforamcyjny 5(325)/2022, str. 28-29
• [6] Czyża S., Szuniewicz K., Kowalczyk K., Dumalski A., Ogrodniczak M., Zieleniewicz Ł., Assessment of Accuracy in Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Pose Estimation with the REAL-Time Kinematic (RTK) Method on the Example of DJI Matrice 300 RTK, Sensors 23/2023, str. 2092, doi: 10.3390/s23042092
• [7] Alkan M. N., High-Precision UAV Photogrammetry with RTK GNSS: Eliminating Ground Control Points, Journal of Science and Engineering 11(4)/2024, str. 139-147, doi: 10.17350/HJSE19030000341
• [8] Ustawa Prawo lotnicze z dnia 3 lipca 2002 r. (Dz.U. 2023 poz. 2110 z późn. zm.)
• [9] Rozporządzenie Wykonawcze Komisji (UE) 2019/947 z dnia 24 maja 2019 r. w sprawie przepisów i procedur dotyczących eksploatacji bezzałogowych statków powietrznych (Dz.U. L 152 z 11.6.2019, s. 45)
• [10] Babić S., Ljutić K., Digital Terrain Model Application in Road Planning and Design, Konferencja: First International Conference on Road and Rail Infrastructure, 17-18 maja 2010, Opatija, Chorwacja
• [11] WR-D-31-2 Wytyczne projektowania skrzyżowań drogowych Część 2: Skrzyżowania zwykłe i skanalizowane, Ministerstwo Infrastruktury, Departament Dróg Publicznych, Warszawa, 2022
• [12] Małek A., Assessment of the use of unmanned aerial vehicles for road pavement condition surveying, Roads and Bridges - Drogi i Mosty 22(4)/2023, str. 331-345, doi: 10.7409/rabdim.023.017
• [13] Barrile V., Bernardo E., Fotia A., Bilotta G., Road Safety: Road Degradation Survey Through Images by UAV, WSEAS Transactions on Environment and Development 16/2020, str. 649-659, doi: 0.37394/232015.2020.16.67
• [14] Mackiewicz P., Mączka E., Wykorzystanie drona w identyfikacji uszkodzeń nawierzchni, Przegląd komunikacyjny 2-3/2022, str. 32-39
• [15] Cardenal J., Fernández T., Pérez-García J. L., Gómez-López J. M., Measurement of Road Surface Deformation Using Images Captured from UAVs, Remote Sensing 11(12)2019, str. 1507, doi: 10.3390/rs11121507
• [16] Coenen T. B. J, Golroo A., Lo Presti D., A review on automated pavement distress detection methods, Cogent Engineering 4(1)2017, str. 1374822, doi: 10.1080/23311916.2017.1374822