Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of the use of unmanned aerial vehicles for road pavement condition surveying

Małek Anna

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

331--345

EN

The article presents evaluation of road pavement surface diagnostics performed using an unmanned aerial vehicle (UAV). The work encompasses analysis of the potential for use of UAVs in pavement condition diagnostics, the methodology of field surveys and use of photogrammetry software. The experimental part includes a comparison of the results obtained for chosen types of pavement distress using orthophotomaps (created from images captured with UAV during flights at four different altitudes) and data obtained in field using a measuring tape and a total station. The results indicated that the measurement accuracy for chosen types of pavement distress (potholes, patches, cracks) obtained using typical surveying methods was similar to that obtained using aerial imaging technology (the difference does not exceed 1 cm). Using an unmanned aerial vehicle with an 1/2" image sensor, focal length of 24 mm and flight altitude of 5 m, it is possible to detect cracks from 1 mm in size; in the case of flight altitude of 30 m it is possible to detect cracks from 4 mm. The presented analyses indicate that UAVs may be successfully used in road surface feature diagnostics as an independent early damage detection system or as an extension of traditional surveying methods.

PL

W artykule przedstawiono ocenę techniki wykonywania diagnostyki cech powierzchniowych nawierzchni drogowej przy wykorzystaniu bezzałogowego statku powietrznego. Opisano możliwość wykorzystania technologii bezzałogowych statków powietrznych w diagnostyce stanu nawierzchni, metodykę badań związaną z pomiarami terenowymi, a także wykorzystaniem oprogramowania fotogrametrycznego. W części badawczej porównano wyniki pomiarów wybranych uszkodzeń nawierzchni pozyskane z ortofotomapy (stworzonej na podstawie zdjęć z nalotów bezzałogowym statkiem powietrznym na czterech różnych wysokościach) z danymi pozyskanymi w terenie przy zastosowaniu taśmy mierniczej i tachimetru. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że dokładność pomiarów wybranych uszkodzeń nawierzchni (wyboje, łaty, spękania) przy zastosowanej metodyce pomiarów jest zbliżona do wykonywanej technologią wizualną (różnica nie przekracza 1 cm). Przy wykorzystaniu bezzałogowego statku powietrznego z kamerą o matrycy 1/2 cala i ogniskowej 24 mm oraz wysokości lotu 5 m istnieje możliwość wykrycia na obrazach spękań o wielkości od 1 mm, a w przypadku nalotu na 30 m – od 4 mm. Przedstawione w pracy analizy wykazały, że bezzałogowe statki powietrzne mogą być z powodzeniem wykorzystywane w diagnostyce cech powierzchniowych nawierzchni drogowych jako niezależny system wczesnego wykrywania uszkodzeń lub jako rozszerzenie tradycyjnych metod pomiarowych.

2

Diagnostyka nawierzchni drogowej przy zastosowaniu metod sieci neuronowych – studium przypadku

Jóźwiak Zuzanna, Pożarycki Andrzej, Górnaś Przemysław

Drogownictwo

|

2022

|

nr 2-3

65--72

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie metody głębokiego uczenia maszynowego, wykorzystanej do jednego z zagadnień diagnostyki nawierzchni drogowej. Opisano techniki głębokiego uczenia maszynowego do rozpoznawania wybranej grupy uszkodzeń nawierzchni zarejestrowanych na obrazach cyfrowych. W ramach eksperymentu numerycznego porównano między sobą dwa modele powszechnie znane jako VGG16 i VGG19. Architektura sieci reprezentowana jest poprzez schemat połączeń charakterystyczny dla konwolucyjnych sieci neuronowych, które z założenia przeznaczone są na potrzeby identyfikacji obiektów na obrazach cyfrowych. Mimo wszystko źródłowa baza danych, znana pod angielską nazwą ImageNet, nie zawiera obrazów cyfrowych nawierzchni jezdni. W celu poszerzenia wiedzy w tym zakresie autorzy utworzyli bazę ortogonalnych obrazów cyfrowych nawierzchni jezdni i opisali jeden z możliwych scenariuszy wykorzystania tych narzędzi do zautomatyzowanej identyfikacji uproszczonej wersji wskaźnika stanu powierzchni.

EN

This paper presents the application of deep machine learning method used for one of the problems of road pavement diagnostics. Deep machine learning techniques for the recognition of a selected group of pavement surface defects observed in digital images are described. In a numerical experiment, two models commonly known as VGG16 and VGG19 were compared to each other. The network architecture is represented by a connection scheme characteristic of convolutional neural networks, which by design are intended for the purpose of identifying objects in digital images. Nevertheless, the source database known as ImageNet does not contain digital images of pavement surfaces. In order to extend the knowledge in this area, the authors created a database of orthogonal digital images of pavement surfaces and described one of the possible scenarios of using these tools for automated identification of a simplified version of the surface condition index.

3

Badanie i ocena sztywności nawierzchni kolejowej w oparciu o nową metodę pomiaru

Sołkowski J., Siemieński D.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 6

18--21

PL

Niniejsze opracowanie opiera się na poszukiwaniu metody pomiaru i oceny konstrukcji nawierzchni kolejowej. Autorzy zauważają pewne analogie między nawierzchniami drogowymi oraz kolejowymi, zarówno pod względem konstrukcji, jak i obciążenia dynamicznego. Już w latach 60. opracowano metodę pomiaru ugięć nawierzchni drogi pod obciążeniem dynamicznym za pomocą urządzenia Falling Weight Deflectometer. Przez wiele lat ulepszano metodę pomiaru, technikę oraz metodę analizy wyników. Urządzenie FWD zostało przystosowane także do użytku na nawierzchniach kolejowej. Pierwsze testy zostały wykonane w terenie i przyniosły wiarygodne wyniki. Metody oceny dla urządzenia pomiarowego dla nawierzchni są w trakcie opracowywania.

EN

This project is based on search for the method of measuring and evaluation the railway pavement construction. The authors note some analogies between road and railway, both in terms of construction and the dynamic load. Already in the 1960s a method for measuring road pavement deflections under dynamic load was developed using Falling Weight Deflectometer. During years the device and the results analysis method were developed and currently commonly used.The FWD device was adapted for use on railway pavement construction. The first tests were done in the field and have brought reliable results. The device and measuring and pavement evaluation methods are under development.

4

Photogrammetric solutions used in the new mobile system of road surface diagnosis

Wyczałek I., Stróżyk-Weiss J., Wyczałek M.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2016

|

Vol. 28

169--180

EN

Assessment of the technical condition of road surface is being usually carried out by visual recognition of distress. For its geometric description a simple method of measuring the longitudinal and/or transverse roughness is also used. As a result basic information on the state of road surface is achieved. Currently, increasingly popular are various types of vehicles carrying out such tests in automated manner. They are the basis of Pavement Management Systems (PMS) that are used for the efficient management of road maintenance and repair. Attempt to build own PMS system has been made at Poznan University of Technology with the participation of other entities. It consists of two parts – a field segment and office segment. The first one includes a set of sensors and algorithms for registration the condition of road surface, the second consists of procedures for numerical analysis and visualization of the damages in the form of maps and text reports. Among the technical problems associated with the construction of a filed segment is the way of automated data acquisition for the evaluation of selected geometrical characteristics of the pavement. It was decided to solve it using photogrammetric methods. These are: (1) elaboration of photomap for visualization of road lane within 3D GIS, and (2) imaging the pavement in the form of cross-sections. The mechanism mounted on the car has been designed, built and tested. It includes, among others, the two photogrammetric modules. The first module consists of 2 or 3 cameras and LED lighting. The other is a module with 3D camera recording cross-sections illuminated by line laser. For the purposes of location and orientation RTK GPS system with two antennas and IMU have been applied. Currently, the various modules of the system are tested. The current state of the system and the preliminary results are presented in the publication.

PL

Ocenę stanu technicznego nawierzchni drogowych wykonuje się zwykle poprzez wizualną kontrolę rozpoznania uszkodzeń. Do opisu geometrycznego stosuje się ponadto proste metody pomiaru równości podłużnej i poprzecznej. Obecnie coraz bardziej popularne stają się różnego typu pojazdy pomiarowe dokonujące takiej oceny w sposób zautomatyzowany. Uzyskane wyniki stanowią podstawowy zasób systemów informacji o stanie nawierzchni drogowej, tzw. PMS (ang. Pavement Management Systems), służących do sprawnego zarządzania jej utrzymaniem i remontami. Próbę budowy własnego systemu typu PMS podjęto na Politechnice Poznańskiej z udziałem innych podmiotów. Obejmuje on dwa segmenty – terenowy i biurowy. Pierwszy składa się z zestawu sensorów i algorytmów do rejestracji stanu nawierzchni drogowej, drugi zawiera procedury do analiz numerycznych i wizualizacji uszkodzeń w formie map oraz raportów tekstowych. Pośród problemów technicznych związanych z budową segmentu terenowego mieści się sposób zautomatyzowanego pozyskiwania danych do oceny wybranych cech geometrycznych drogi. Postanowiono go rozwiązać metodami fotogrametrycznymi. Są to następujące zadania: (1) wykonanie fotomapy drogi dla potrzeb wizualizacji pasa drogowego w ramach aplikacji typu 3D GIS, (2) obrazowanie nawierzchni w postaci przekrojów poprzecznych. Zaprojektowano, zbudowano i przetestowano mechanizm montowany do samochodu. Obejmuje on między innymi dwa moduły fotogrametryczne. Pierwszy składający się z szeregu (2 lub 3) kamer i oświetlenia LED. Drugi to moduł laserowy z kamerą 3D rejestrującą pod kątem 40° oznaczony nim przekrój. Dla potrzeb lokalizacji i orientacji zastosowano odbiornik GNSS z dwiema antenami działającymi w trybie RTK oraz IMU. Obecnie poszczególne moduły systemu poddawane są testom. Aktualny stan prac nad systemem oraz pierwsze uzyskane wyniki zaprezentowano w publikacji. Praca została wykonana na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Poznańskiej w ramach realizacji grantu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju o numerze PBS3/B6/36/2015 Inteligentny system monitoringu stanu technicznego nawierzchni jezdni.

5

Współczesne badania nieniszczące konstrukcji nawierzchni drogowych

Sztukiewicz R.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 11

45--49

PL

Tematyka badań nieniszczących nawierzchni drogowych była przedstawiana i referowana od 1985 r. na kolejnych krajowych konferencjach badań nieniszczących. Opisywano wyniki badań nawierzchni drogowych oraz drogowych obiektów inżynierskich metodami ultradźwiękowymi. Prowadzono również długotrwałe obserwacje nawierzchni wykonanej z betonu asfaltowego oraz nawierzchni wykonanej z betonu cementowego. Przedstawiano także nowoczesne urządzenia pomiarowe do prowadzenia ciągłych pomiarów parametrów stanu nawierzchni drogowej: profilograf laserowy LPR, profilograf APL, zestaw pomiarowy SRT-3, jak również urządzenia do pomiarów nośności: ugięciomierz laserowy HSD, TSD i RDT. Omówiono także system mobilnego skanowania laserowego MLS umożliwiający zbieranie trójwymiarowej informacji przestrzennej o pasie drogowym i innych obiektach liniowych. Celem artykułu jest przedstawienie wybranych, współczesnych urządzeń pomiarowych w postaci unowocześnionych profilometrów laserowych, przenośnych urządzeń pomiarowych LaserProf możliwych do zamontowania na samochodzie osobowym czy urządzeń do pomiarów równości podłużnej chodników i ścieżek rowerowych LaserProf MiniTrailer. Opisano również system obrazowania powierzchni SIS do rejestrowania uszkodzeń nawierzchni. Artykuł zakończono informacją o międzynarodowym projekcie badawczym TRIMM dotyczącym przyszłości zarządzania i monitorowania infrastrukturą drogową.

EN

Topics NDT pavement was presented and refereed since 1985 for the next National Conferences of Non-Destructive Testing. Results have been reported in road surfacing and road structures by ultrasonic methods. Also carried out long-term observations of surface made of concrete and asphalt pavement made of cement concrete. Well presented modern measuring devices to conduct continuous measurements of the state of the road surface: Contour laser LPR, Contour APL test set SRT-3 as well as equipment for measuring capacity: laser deflectometer HSD, TSD and RDT. It also discusses the mobile laser scanning system MLS allows you to collect three-dimensional spatial information about lane road and other facilities linear. The aim of this paper is to present selected, modern measuring devices in the form of upgraded profilometrów laser, portable measuring devices LaserProf possible to be mounted on a passenger car or a device for measuring equality longitudinal walkways and bicycle paths LaserProf MiniTrailer. Also describes the SIS surface imaging system for recording surface damage. The paper was completed information about TRIMM international research project on the future management and monitoring of road infrastructure.

6

Możliwości diagnozowania podłoża nawierzchni jezdni na podstawie uproszczonego modelu ośrodków wielowarstwowych

Fengier J., Pożarycki A.

Drogownictwo

|

2014

|

nr 5

170--177

PL

Każdy element analizy wyników badań nieniszczących nawierzchni jezdni, który pozwala na wnioskowanie o parametrach podłoża, to krok w kierunku optymalizacji w zakresie doboru zabiegów remontu / wzmocnienia / przebudowy. Do tej grupy można zaliczyć wielkość przedstawianą w literaturze jako Surface Moduli (SM). Autorzy w ślad za potrzebą szukania narzędzi do optymalizowania diagnostyki podłoża nawierzchni, oceniają SM pod kątem kryteriów przydatności w obszarze identyfikacji parametrów modelu szukanych metodami analiz odwrotnych. Wykorzystując kształt krzywej SM, w pracy przedstawia się takie elementy jak typowe zachowanie się podłoża nawierzchni i odpowiedź charakterystyczną dla cech nieliniowych podłoża (siła – przemieszczenie).

EN

Each element analysis of the results of NDT road surface, which allows the inference about the parameters of the subgrade, is a step forward optimizing the selection of treatments repair / strengthen / rebuild. One of the parameters which we may include in this group is surface moduli (SM). The authors, in need for search tools to optimize subgrade diagnostic, evaluate the SM under the criteria of usefulness in the area of identification of model parameters with inverse analysis. Using the shape of the SM curve, work shows elements such as the typical behavior of the subgrade and the response features of the nonlinear characteristics of the pavement subgrade (force-displacement curve).