Каждый день с наших дорог приходят вести, как с театра военных действий. Причины увеличивающегося числа раненых и погибших, вышедшей из строя техники самые разнообразные, и кажется, что никто не знает, как с этим справиться. Но справедливости ради надо сказать, что ситуация могла бы быть намного хуже, если бы проблемы, связанные с движением автотранспорта, не отслеживали и не решали опытные специалисты, ученые. Немало достижений в этой области у сотрудников Научного геоинформационного центра (НГИЦ) РАН.
— В 1999-2001 годах по заданию Управления транспорта и связи правительства Москвы наш центр принял участие в дистанционном обследовании транспортных потоков на основных магистралях столицы, — рассказывает старший научный сотрудник НГИЦ кандидат технических наук Дмитрий
ФИЛИППОВ. — Мониторинг проводился как по традиционной методике наземными средствами, так и с использованием специальной аэрофотосъемки и ГИС-технологий. Аэрофотосъемка велась с самолета Ан-30 по 12 перекрывающимся маршрутам двумя фотоаппаратами. Обследование позволило оперативно получить целостную картину о транспортных потоках на МКАД, Садовом и Бульварном кольцам, в районе Кремля, а также на 16 основных радиальных магистралях. Впервые была разработана и применена технология проведения столь масштабных исследований дистанционными методами, обеспечивающими объективную, точную информацию о транспортном комплексе, корректирующими данные наземных обследований, в которых было задействовано более 1500 человек и 40 подвижных лабораторий.
По итогам исследований, выполненных нашим центром, были определены основные параметры трафика: средние скорости транспортных средств по полосам, интенсивность движения, плотность движущихся и стоящих транспортных средств, получены другие сведения о состоянии улично-дорожной сети.
Созданная база данных о параметрах движения на всех крупных магистралях Москвы легла в основу информационного обеспечения системы управления дорожным движением “Старт”. Кроме того, появилась возможность количественно оценить объемы выбросов транспортными средствами загрязняющих веществ и уровней шума вдоль магистралей и улиц.
— Многие происшествия на дорогах вызваны ведь еще их ужасным состоянием.
— Да, это так. По данным межрегионального общественного центра “За безопасность российских дорог”, с 2007 по 2010 год доля дорожно-транспортных происшествий, связанных с плохими дорогами, выросла в Московской области на 9,9%, а в Москве даже на 12%. Чтобы оценить масштабы повреждения, выявить наиболее проблемные участки, выработать стратегию исправления ситуации, принять неотложные меры, необходима оперативная, непрерывная и объективная информация о состоянии магистралей и других объектов дорожной инфраструктуры. Сегодня кроме традиционной, не всегда эффективной и дорогой методики осмотра транспортных путей автодорожными бригадами используются специальные передвижные лаборатории. Они оснащены видеокамерами, системами глобального позиционирования и оборудованием для диагностики дорожного полотна, в том числе сканерными системами, георадарами и другими приборами. Но и этими методами не удается решить все проблемы в этой области.
— Что не так?
— Основной недостаток регистрирующей аппаратуры лабораторного комплекса — узкая полоса обзора, не позволяющая принимать во внимание природно-антропогенные факторы, влияющие на состояние дорожного полотна. Собранная такими методами информация не дает возможности всесторонне оценить места возникновения дефектов, их характер и, главное, выявить причины.
Мы решили, что восполнить пробел помогут беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Их использование позволяет создать полноценную информационную базу, содержащую фотографический план местности на точной геодезической опоре, полученный путем аэрофотосъемки (так называемый ортофотоплан), причем не только дорожного полотна, но и прилегающей территории. Напрашивалась идея объединить две методики — наземную и воздушную, что мы и сделали, разработав принципиально новую технологию исследования автомобильных дорог с помощью тандема: передвижная автолаборатория — БПЛА.
— В чем преимущество такой “связки”?
— Используя комплексно автолаборатории и БПЛА, оборудованные приборами дистанционного зондирования, можно быстро осматривать и с необходимой периодичностью получать наиболее емкую, оперативную и объективную информацию о состоянии дорожного покрытия. И не только. Благодаря беспилотникам удается охватывать эффективным мониторингом прилегающие к магистралям территории.
Сделанные в ходе проведенных нами экспериментов фотоснимки были привязаны в координатном пространстве, на их основе составлялись фотопланы участков автомобильной дороги. Съемка выполнялась цифровой фотокамерой с фокусным расстоянием 50 мм с двух высот: ~150 и ~680 метров. По результатам дешифрирования составляются также фотосхема автотрассы и ряд тематических карт: площадных дефектов, экзогенных и других процессов.
— Какой размер дефектов дорожного полотна можно определить по материалам аэросъемки?
— Достоверно определяются площадные, линейные и точечные дефекты размером от двух сантиметров и крупнее. Но при выполнении съемки дорожного полотна после дождя можно обнаружить и более мелкие дефекты за счет изменения яркостных характеристик асфальта скопившейся влагой. Скопление влаги создает эффект визуального увеличения размера дефекта. Ясно проявляются колейные дефекты покрытия.
Основным результатом проведения наших работ стала разработка методических указаний по проведению аэрофотосъемки дорожного покрытия беспилотными аппаратами, создана структура атрибутивных данных для дешифрирования площадных, точечных и линейных форм дефектов и современных экзогенных процессов.
Подготовленные по материалам съемок тематические карты, а также схемы дорожного полотна позволяют средствами ГИС получать статистические данные распределения дефектов по участкам трассы, оценивать скорость развития и направление экзогенных процессов, а в ряде случаев устанавливать причины их возникновения. Появляется возможность составлять на базе тематических картографических материалов прогнозные карты рисков появления дефектов дорожного полотна и его разрушения, а также изу-чать динамику этих дефектов, связанную с развитием экзогенных процессов.
— Какой вывод можно сделать по результатам ваших исследований и экспериментов?
— Вывод однозначен: разработанная в Научном геоинформационном центре РАН технология применения БПЛА — действенное и экономически оправданное средство оценки и контроля состояния автомобильных дорог и прилегающих к ним территорий. Ее использование позволит повысить надежность и безопасность эксплуатации магистралей.
Беседу вел
Михаил БУРЛЕШИН
Фото из архива центра
Нет комментариев