تحول در مديريت روسازي با دستاورد جديد محققان كشور تشخيص هوشمند خرابي آسفالت
جام جم آنلاين: عمر متوسط آسفالت راه‌هاي برون‌شهري در ايران 3 تا 4 سال است؛ در حالي كه متوسط عمر آسفالت راه‌ها در ساير كشورها، بين 9 تا 10 سال است. همين كوتاهي عمر مفيد باعث شده تا آسفالت دوباره جاده‌ها سالانه 1500 ميليارد تومان هزينه به كشور تحميل كند.
right0

در اين ميان و در شرايطي كه هر سال بيش از صدها ميليارد تومان صرف تعمير و نگهداري رويه‌هاي آسفالت مي‌شود، با تشخيص و ترميم زودهنگام آنها، مي‌توان بخش قابل ملاحظه‌اي از هزينه‌هاي نگهداري را كم كرد.اين ضرورت موجب شده تا پژوهشگران دانشكده مهندسي عمران و محيط‌زيست دانشگاه صنعتي اميركبير، دستگاه هوشمند خرابي رويه آسفالت را طراحي كنند.در اين طرح پژوهشي، سامانه نرم‌افزاري و سخت‌افزاري جديدي ابداع شده است كه در آن تصوير سطح آسفالت با استفاده از دوربين ديجيتال وارد نرم افزار طراحي مي‌شود و در آنجا با چند الگوي مختلف و با هوش مصنوعي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. مهندس حمزه ذاكري، پژوهشگر اين طرح، از مراحل مختلف طراحي و ساخت اين سيستم مي‌گويد.سيستمي كه شما و همكارانتان در دانشگاه اميركبير ابداع كرده‌ايد، دقيقا چه كاربردي دارد؟در اين طرح موفق شديم به شكلي متفاوت با سيستم‌هاي اتوماتيك، خرابي سطحي آسفالت را شناسايي كنيم. در اين روش به شيوه‌اي هوشمند، انواع مختلف خرابي‌هاي ناشي از ترك‌خوردگي روسازي شناسايي مي‌شوند و نوع، شدت، وسعت و محل خرابي به همراه مشخصات دقيق به صورت صوتي و تصويري به كاربر اعلام و نتايج در يك سيستم مديريت روسازي مدرن پياده مي‌شود.تاكنون از چه روش‌هايي براي شناسايي ترك‌ها و خرابي‌هاي آسفالت‌ها استفاده شده است؟ارزيابي و شناسايي خرابي روسازي پيش از ارائه سيستم PINOKIO به 3 روش دستي، نيمه‌اتوماتيك و اتوماتيك انجام مي‌شد. البته اين روش‌ها تنها قادر به جمع‌آوري خرابي‌ها بوده و براي ارزيابي و شناسايي به دخالت كاربر نياز دارند. علاوه بر اين موضوع، حجم داده‌هاي جمع‌آوري شده در اين‌گونه روش‌ها بسيار زياد بوده و نيازمند پياده‌سازي يك سيستمPMS با توانايي بسيار بالا و هزينه‌بر، براي آناليز داده‌هاست.بنابراين سيستمي كه شما طراحي و پياده كرديد، اين نقاط ضعف را ندارد؟ به طور كلي و غير از اين موارد، چه خصوصيات بارزي براي دستاورد خود قائل هستيد؟اين سيستم به صورت خودكار، عمليات آناليز را انجام مي‌دهد و اطلاعات فشرده و كاربردي با دقت بالا، خروجي اين پروسه است. ضمن اين‌كه هزينه پياده‌سازي اين سيستم در مقايسه با ديگر سيستم‌ها بسيار پايين است و براحتي راه‌اندازي مي‌شود. همچنين استفاده از اين سيستم، قابليت پياده‌سازي سيستم‌هايPMS را براي مديريت راه، فرودگاه و پاركينگ تسهيل مي‌كند.محاسبه شاخص مركب PCI به صورت اتوماتيك و با استفاده از آناليز تصاوير، پيش‌بيني رشد و گسترش خرابي و ارائه مدل‌هاي سه‌بعدي از خرابي، ارائه برنامه تعمير و نگهداري به صورت لحظه‌اي و در محل، قابليت ارائه گزارش گرافيكي، ارتباط قوي باGoogel Earth و تصاويرNASA و ارائه نتايج روي تصاوير، امكان برقراري ارتباط در نقاط مختلف توسط كاربران، متره و برآورد همزمان، كنترل پروژه پس از اجرا، توليد نقشه‌هاي اجرايي براي به‌كارگيري در رباط‌هاي خودكار، تعمير و نگهداري روسازي در راستاي هوشمندسازي تجهيزات نت و ارائه گزارش صوتي و تصويري از وضعيت روسازي، از جمله خصوصيات بارز اين سيستم هستند.مجموعه عوامل بيان شده، سيستم خبره هوشمندي را به وجود آورده كه داراي قابليت‌هاي بيشتري نسبت به سيستم‌ها و ابزارهاي شناسايي و ارزيابي خرابي روسازي است. نتايج، نشان‌دهنده كارايي بالاي اين سيستم براي كاربرد در مديريت نوين روسازي شبكه راه‌ها، فرودگاه‌ها و پاركينگ است.در اين ميان، علاوه بر قابليت‌هاي ويژه سيستم ارائه شده، بايد به هوشمند بودن آن در ارائه اطلاعات و سخنگو بودن سيستم اشاره كرد كه در سيستم‌هاي اتوماتيك شناسايي روسازي و فناوري‌هاي مزبور، ويژگي منحصر به فرد محسوب مي‌شود؛ چراكه ابزار سخنگوي سيستم در نقش يك فرد خبره قادر است اطلاعات را به صورت واضح و صوتي در اختيار كاربر قرار دهد.اين گزارش به صورت همزمان و پس از اخذ تصاوير و آناليز آن به كاربر ارائه مي‌شود. براساس نوع خرابي و شاخص محاسبه شده، وضعيت روسازي ارزيابي گزارشي از نوع، شدت و وسعت خرابي و همچنين دليل اصلي خرابي و گزينه تعمير و نگهداري پيشنهادي ارائه مي‌شود.براي پياده‌سازي اين سيستم از چه روش‌هايي كمك گرفته‌ايد؟به منظور پياده‌سازي نرم‌افزار اين سيستم از چندين روش هوش مصنوعي، پردازش تصوير و روش‌هاي آماري در قالب يك سيستم خبره استفاده شده است. در ضمن از روش‌هاي هوش مصنوعي و تركيب آن با روش‌هاي نوين پردازش تصوير براي توليد قوانين سيستم خبره استفاده شده است.كار شما چه دستاوردها و نوآوري‌هايي را به صنعت راهسازي كشور عرضه كرده است؟تشخيص هوشمند خرابي آسفالت افقي جديد در مديريت روسازي راه فرودگاه و پاركينگ به شيوه مدرن گشوده استارائه اين سيستم كه با راهنمايي دكتر فريدون مقدس‌نژاد و دكتر فرامرز مودي ابداع شده است، باعث ورود دسته جديدي از تجهيزات با نام سيستم‌هاي هوشمند در صنعت مديريت روسازي شده است.آيا تا به حال نمونه‌هاي مشابه به اين سيستم در كشورهاي ديگر هم ساخته شده است؟اين سيستم، نمونه خارجي مشابه ندارد و براي اولين بار نمونه نيمه صنعتي آن در دانشگاه صنعتي اميركبير طراحي و ساخته شده است.به طور كلي در اين سيستم از تشخيص مشكل تا تصميم‌گيري درباره آن چه پروسه‌اي طي مي‌شود؟با استفاده از شاخص‌هاي محاسبه شده به صورت اتوماتيك توسط برنامه و به كمك سخت‌افزار آزمايشگاهي طراحي شده، شاخص شرايط روسازيPCI محاسبه و باPCI استاندارد و بحراني مقايسه مي‌شود. وضعيت روسازي در مقطع در 7 حالت دسته‌بندي مي‌شود و معيار عمليات تعمير و نگهداري قرار مي‌گيرد. با توجه به وضعيت روسازي و نوع خرابي شناسايي شده ماتريسي از خرابي‌ها تشكيل و با استفاده از سيستم خبره هيبريد، نوع عمليات پيشنهادي نت در ماتريس نت ارائه مي‌شود. منحني‌هاي كنتور تعمير و نگهداري خروجي اين پروسه خواهد بود كه كمك بزرگي در حل مشكلات مربوط به انتخاب نوع نت كلي براي يك مقطع است.با توجه به ماتريس نت پيشنهاد شده توسط برنامه به صورت جزيي براي هر خرابي، نقشه‌هاي تيپ براي هر نوع خرابي ارائه مي‌شود. به دليل خصوصيات هندسي خاص خرابي‌ها، ارائه يك نقشه تيپ خاص جوابگو نخواهد بود. برنامه به طور خودكار قادر است نوع عمليات نت را روي خرابي شبيه‌سازي كرده و به طور تصويري، مقطع را بعد از انجام عمليات نت نشان دهد.در اين مرحله ، نقشه ‌هاي اجرايي بنابر درخواست كاربر ارائه مي‌شود. اين نقشه‌ها با هدف هوشمندسازي، عمليات تعمير و نگهداري در روسازي با استفاده از رباط‌هاي مخصوص تعمير و نگهداري در برنامه طراحي و در نظر گرفته شده است. همچنين از اين‌گونه نقشه‌ها مي‌توان در برآورد اوليه حجم كاري، نوع عمليات، ماشين‌آلات موردنياز، برآورد هزينه انجام طرح و مقايسه با ديگر گزينه‌ها استفاده كرد.اين ابزار قدرتمند، قابليت ارائه و نمايش تصاوير واقعي از تمام نقاط را به صورت دوبعدي و سه‌بعدي دارد. تصاوير اخذ شده توسط دستگاه به طور اتوماتيك در محل دقيق دريافت تصاوير به همراه شاخص، شدت خرابي مقطع، نوع خرابي‌هاي موجود، نوع وضعيت، نوع عمليات پيشنهادي و… ثبت مي‌شود. در اين حالت كاربر مي‌تواند با انتخاب نام مقطع و محور وضعيت را به طور دقيقي مشاهده و ارزيابي مجدد نمايد.هر لايه نشان‌دهنده يك حالت شامل وضعيت، تصوير ميكروسكوپيك خرابي، نوع عمليات، نتيجه پيش‌بيني خرابي متره و برآورد مقطع و تخمين هزينه‌ها، بررسي دوبعدي و سه‌بعدي به صورت استاتيك و ديناميك است.نرم‌افزار با توجه به ماتريس نت و نوع عمليات براي هر نوع خرابي قادر است حجم مصالح مورد نياز را تخمين بزند و با توجه به هزينه‌هاي اوليه، هزينه ارزش فعلي و هزينه سالانه يكنواخت هم‌ارز را محاسبه نمايد. با استفاده از اين شاخص، امكان محاسبهEUAC براي گزينه‌هاي مختلف تعمير و نگهداري فراهم شده و مي‌توان براي مقايسه از آن استفاده كرد.بعد از انجام تعمير و نگهداري به منظور بررسي و كنترل پروژه و ميزان تطبيق طرح و اجرا مي‌توان از قابليت اين سيستم بدين منظور استفاده كرد.اين سيستم قادر است با برداشت مجدد مسير و مقطع و با انجام آناليز‌هاي مشابه، ميزان اختلاف اجرا با برنامه كاري را مشخص و در قالب درصد هماهنگي ارائه كند. اين گزينه در برنامه‌هاي نظارت و كنترل پروژه كاربرد فراواني دارد.مجموعه عوامل بيان شده، سيستم خبره هوشمندي را به وجود آورده است كه قابليت‌هاي بيشتري نسبت به سيستم‌ها و ابزار‌هاي شناسايي و ارزيابي خرابي روسازي دارد. نتايج نشان‌دهنده كارايي بالاي اين سيستم براي كاربرد در مديريت نوين روسازي شبكه راه‌ها، فرودگاه‌ها و پاركينگ است.با توجه به كاربردي بودن طرح شما، به نظر مي‌رسد مي‌توانيم به بهبود وضعيت عمومي روسازي سطح خيابان‌هاي شهر اميدوار باشيم.بله همين طور است. اين روش، افقي جديد، در مديريت روسازي راه، فرودگاه و پاركينگ به شيوه مدرن و هوشمند گشوده است.در ضمن از آنجا كه نرم‌افزار زمين‌پيماي گوگل (گوگل ارث) قرار است تا سال 2011 جزييات بسيار دقيقي را از زمين تا حد طرح يك سكه در اختيار كاربران عادي خود قرار دهد، در نرم‌افزار اين دستگاه پيش‌بيني شده است كه با اتصال به گوگل ارث بتوان اطلاعات آسفالت را مستقيم و بدون نياز به عكسبرداري دريافت و تحليل كرد.



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید