+7 (495) 12-52-082
+7 (968) 091-58-04
RU | EN

Дорожное хозяйство

Общая протяжённость российской сети автодорог общего пользования федерального, регионального и местного значения оценивается  в 1 396 000 км, в том числе 984 000 км с твёрдым покрытием. Протяженность автомобильных дорог федерального значения по данным Росстата составляет 50 800 км. За всем этими дорогами надо следить и производить своевременный ремонт. Сил и средств для контроля состояния дорожного полотна, сейчас недостаточно.

На сегодняшний день основным средством сбора информации о состоянии автодорог являются передвижные лаборатории, оснащенные видеокамерами (в том числе бокового обзора), системой глобального позиционирования и оборудованием для диагностики дорожного полотна (сканерными системами, георадарами и пр.). Однако их недостатком является узкая полоса обзора, получаемая в пределах видимости регистрирующей аппаратуры, из- за чего нередко не фиксируются природно-антропогенные процессы, являющиеся причинами разрушения дорожного полотна. Комплекс также не предусматривает создания целостной информационной базы, содержащей ортофотоплан дорожного полотна и придорожной территории одновременно, что затрудняет работу с полученными данными. Все это зачастую не позволяет произвести комплексную оценку места возникновения дефектов и однозначно установить их причину.

Оперативную и наиболее емкую информацию для оценки состояния дорожного полотна можно получать, лишь используя вместе автолабораторию и комплекс БПЛА, оборудованный приборами для дистанционного зондирования.



   Задачи, которые может решать беспилотник, при мониторинге автодорог:


  Контроль состояния дороги:


Основными задача у беспилотников, сделать картину по дорожной сети получаемую с передвижных лабораторий более полной и законченной, позволяющей принимать грамотные управленческие решения, задачи следующие:

  • мониторинг улично-дорожной сети города;

  • аэрофотосъемка автомобильных и железных дорог, придорожной обстановки;

  • учет и мониторинг дорог, объектов придорожной инфраструктуры;

  • оценка состояния дорог;

  • создание цифровой картографической основы дорожно-транспортной инфраструктуры;

  • создание аэрофотоснимков при проектировании, эксплуатации и строительстве дорог

 Оперативный мониторинг:


При возникновении чрезвычайных ситуаций на объектах строительства или на протяженном дорожном полотне, БПЛА  позволяют в кратчайшие сроки обнаружить место обрушения или аварии на трассе, схода оползня или занос бураном дороги, и с учетом объема повреждений рассчитать длительность и стоимость восстановительных работ.

Контроль выполнения работ:


Любой этап выполняемых работ может быть снят на фото или видео с высоким пространственным разрешением, и передана инженерам напрямую или через ГИС систему в кратчайшие сроки, а геодезическая точность моделей, позволит сверяться с планом и производить необходимые сравнения и измерения.

Проектирование


С помощью беспилотных технологий, можно получить  достоверные трехмерные данные подстилающей поверхности земли для оценки выбора оптимальных трасс прокладки дорог и размещения объектов транспортной инфраструктуры. Цифровые модели поверхности и матрицы высот, создаваемые в Agisoft Photoscan полностью совместимы с ГИС и САПР, что дает возможность использовать их при проектировании новых сооружений. Геодезическая точность съемки дает возможность определять деформации и отклонения от проектных отметок. 

Инженерные изыскания 


Аэрофотосъемочные комплексы с успехом применяются при проведении инженерно-геодезических изысканий для строительства линейных сооружений. Беспилотные технологии, позволяют значительно повысить оперативность создания топографических планов масштабов 1:500, 1:1000 и 1:2000. При этом не возникнет затруднений при съемке труднодоступных территорий. Особенности рельефа, наличие водных или других препятствий так же не повлияют на точность или трудозатраты необходимые для выполнения изысканий.
 

 

 

 



Применение комплекса БПЛА позволяет производить оперативный дистанционный мониторинг как собственно автомобильных дорог, так и прилегающих территорий для получения данных высокого и сверхвысокого разрешения. С помощью информации, получаемой с БПЛА, координируется работа наземного комплекса: на основе материалов крупномасштабной съемки появляется возможность его целенаправленного применения в местах обнаружения значительных нарушений.



 
 Аэрофотосъемка автомобильной трассы с разных высот 

  

 Фрагмент фотоплана с высоты 680 м 

Съемка обеспечивает достаточно широкую полосу захвата вдоль автодороги с получением изображений развязок, придорожной полосы и прилегающих к трассе объектов муниципальной инфраструктуры. Однако в данном случае разрешение снимков не соответствует требованиям детального дешифрирования дефектов дорожного покрытия и мелких эрозионных форм, расположенных вблизи дорожного полотна. Эту проблему решает съемка с высоты ~150 м с пространственным разрешением снимков порядка 2 см на один пиксел.

 
 Увеличенные фрагменты снимка автодороги с высоты ~150 м

Важным моментом для выполнения съемки является наличие осевых линий и пикетажа автодорог, которые можно получить из проектной документации. Однако нередки случаи, когда такая информация отсутствует или находится в неудовлетворительном состоянии. Тогда для прокладки курса БПЛА и восстановления документации на автомобильную дорогу производится съемка осевых линий при помощи субметровой системы глобального позиционирования GPS/ ГЛОНАСС на маршруте заданного участка с представлением снятых объектов в геоинформационной системе (ГИС). Ее основу, разрабатываемую для обеспечения оценки состояния автомобильных дорог, составляют данные, получаемые с борта БПЛА.

По результатам дешифрирования материалов аэрофотосъемки полчается фотосхема автодороги и ряд тематических карт (площадных дефектов, экзогенных процессов и др.). По материалам аэросъемки достоверно определяются площадные, линейные и точечные дефекты размером 2 см и крупнее. Выполнение съемки дорожного полотна после дождя позволило обнаружить и более мелкие дефекты за счет изменения яркостных характеристик асфальта скопившейся влагой. Скопление влаги в дефекте создает эффект визуального увеличения его размера. 

 
 Карта поперечных дефектов дорожного полотна 

Тематические карты и схема дорожного полотна позволяют средствами ГИС оперативно получать статистические данные распределения плотностей дефектов дорожного полотна для определенного участка трассы. Сиреневый цвет – участок с большей плотностью дефектов полотна.

 
Распределение плотностей дефектов дорожного полотна на каждые 100 м

Одним из перспективных направлений использования аэросъемки с БПЛА является оперативный мониторинг прогнозирования состояния дорожного полотна. По материалам аэрофотосъемки хорошо дешифрируются экзогенные процессы, протекающие в районе расположения автомобильной дороги. Постоянный мониторинг с БПЛА и применение ГИС позволят оценить скорость развития и направление экзогенных процессов, а в ряде случаев — установить причины их возникновения. Экзогенные процессы и причины их возникновения являются серьезной угрозой для состояния дорожного покрытия. 

 

К поперечным трещинам на дорожном покрытии подходят эрозионные формы. В данном случае эрозионные процессы представлены промоинами. Эрозионные формы хорошо дешифрируются на снимках, захватывающих большую площадь, так как при малых площадях и высокой детализации очертания маскируются текстурами растительного покрова.

На базе тематических картографических материалов, полученных средствами ГИС, возможно составление прогнозных карт рисков появления дефектов и разрушения дорожного полотна, а также изучение динамики их изменений в связи с развитием экзогенных процессов. Структура ГИС предполагает хранение данных дистанционного мониторинга, цифровых карт по годам, их оперативное обновление и статистическую обработку по заданным интервалам времени.

БПЛА эффективен для решения следующих задач:

  •     ведения оперативного мониторинга состояния дорожного полотна;

  •     контроля за строительными и ремонтными работами на дорогах;

  •     обнаружения дефектов дорожного полотна и определения их параметров;

  •     получения материалов цифровой съемки в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах;

  •     получения трехмерной модели дороги по стереопарам;

  •     выполнения фиксации маршрутов аэросъемки с отображением в ГИС;

  •     формирования банка данных материалов аэросъемки;

  •     получения информации о состоянии дорожного полотна, в том числе определения геометрических параметров (продольных и поперечных уклонов, радиусов кривых в плане и профиле, высотных отметок, видимости, пройденного пути);

  •     получения видеоинформации для дорог и искусственных сооружений с формированием банка видеоданных;

  •     фиксирования объектов инженерного обустройства; определения параметров транспортного потока.

 

 Экономика внедрения БПЛА для работ в дорожном хозяйстве 


 За один день аэроотосъемочная бригада с БПЛА, в зависимости от типа самолетного БПЛА, может произвести аэрофотосъемку до 400км автодороги, с геодезической точностью, скорость работы полевой группы геодезистов в этом случае в несколько десятков раз ниже.

 

Оборудование

Цена

Комплекс БПЛА с ГНСС

От 1 200т.р.

 ГНСС приемник

От 300т.р.

Фотограмметрическое ПО для обработки

От 150т.р.

ГИС для анализа данных

От 30т.р.


    

возврат к списку