Método para monitorear el estado actual de las carreteras rusas por los teléfonos inteligentes de los usuarios

El objetivo de uno de los programas federales dirigidos a implementar el Decreto presidencial "sobre objetivos nacionales y tareas estratégicas del desarrollo de la Federación de Rusia para el período hasta 2024" No. 204 del 7 de mayo de 2018 ( enlace ) es mejorar la calidad de las carreteras al aumentar el porcentaje que cumple con la normativa requisitos

El mismo decreto prevé la introducción de un sistema de información de acceso público para monitorear la formación y el uso de fondos viales de todos los niveles.

Sin embargo, el control de calidad objetivo de la implementación de medidas para la construcción o reparación de carreteras puede ser difícil por varias razones, que van desde problemas bien conocidos a la corrupción en la construcción ( enlace ), y terminando con las causas naturales de la complejidad de organizar dicho proceso utilizando los métodos existentes: usar un riel y una cuña -propomer, perfilómetro de carretera o pulsador, por el método de amplitudes, etc. (el costo de tomar medidas de la calidad de las carreteras, la necesidad de ir al lugar, recursos humanos y técnicos limitados).

Los especialistas están tomando medidas para simplificar el proceso de diagnóstico de carreteras planas ( enlace ), pero las posibilidades para un estudio a gran escala de su calidad son extremadamente limitadas.

Los proyectos existentes como "Autostrada" (autostrada.info), "ONF Road Inspection" (dorogi-onf.ru) están llenando su base de datos de calidad de carreteras principalmente debido a los comentarios de los usuarios que envían fotos o reseñas solo sobre secciones individuales de carreteras.

Sin embargo, uno de los resultados del control de calidad de la superficie de la carretera, así como el seguimiento de sus cambios para bien o para mal, es la agregación de herramientas analíticas existentes.

Para comenzar, en su mayor parte, los conductores de vehículos son usuarios de teléfonos inteligentes con las funciones predeterminadas de giroscopio, acelerómetro (en adelante, sensores) y navegación GPS / Glonass.

La uniformidad de la superficie de la carretera es uno de los indicadores básicos de la calidad de la carretera y se caracteriza por la uniformidad longitudinal y transversal (rutina).

Un teléfono móvil con sensores es capaz de monitorear constantemente todos los movimientos, incluidos los característicos de las irregularidades.

Las siguientes figuras muestran datos reales del acelerómetro de un teléfono inteligente en un automóvil bajo varias condiciones:


Sin movimiento


Conducir por una buena carretera (velocidad 80 km / h)


Conducir por una buena carretera (velocidad 80 km / h) con un cruce de cruce


Mover dos baches de velocidad (velocidad 20-30 km / h)


Carretera áspera (velocidad 30 km / h)

Las vibraciones a lo largo de diferentes ejes en nuestro espacio tridimensional se pueden mostrar claramente en la siguiente figura, donde diferentes colores caracterizan cada proyección. En otras palabras, X (arriba-abajo) prevalece al conducir irregularidades, Y (izquierda-derecha) - al cambiar o evitar un obstáculo, Z (adelante-atrás) - al frenar / acelerar.



La combinación de estos datos puede dar una impresión única de cada tipo de defecto de la carretera.

La georreferenciación le permite correlacionar los datos del sensor del teléfono con coordenadas específicas, así como con la velocidad del vehículo.

En este sentido, sobre la base de datos de muchos dispositivos móviles, es posible formar un mapa de la calidad de la superficie de la carretera, que reflejará varios defectos de la carretera (grietas, golpes, roturas de fosas, surcos, deformaciones plásticas, peine, olas, etc., de acuerdo con el clasificador para daños en pavimentos de hormigón asfáltico). )

Por ejemplo:

  • carretera irregular: caracterizada por las características de los datos de los sensores, así como por la velocidad promedio inferior a la permitida en esta sección de la carretera;
  • baches: caracterizados por características instantáneas de los datos del sensor y una desaceleración brusca frente a él;
  • Enrutamiento: caracterizado por las características de los datos de los sensores durante la reconstrucción del vehículo;
  • Otras características de la calzada.

El sistema en sí mismo para reconocer automáticamente la calidad del camino a partir de los datos recibidos de los sensores necesitará capacitación (en las mismas neuronas), lo que no será significativo para los desarrolladores.

Además, es aconsejable integrar este método en una infraestructura existente, por ejemplo, Yandex Navigator o una aplicación similar, que es utilizada por un número significativo de propietarios de automóviles rusos.

Esta aplicación a priori recopila dichos datos para su análisis y no requiere permisos adicionales para instalar y recopilar datos para la implementación práctica de dicho método.

El mapa de la calidad del revestimiento en sí se puede implementar de acuerdo con un esquema similar a los atascos de tráfico de Yandex, de acuerdo con la gradación de color del verde (calidad GOST) al rojo (baja calidad) con marcas adicionales de fallas individuales de la carretera, así como gris, donde las estadísticas no son suficientes para reflejo objetivo del estado
bloqueo automático (por ejemplo, congestión de tráfico bajo). Además, será necesario tener en cuenta una serie de factores concomitantes que contribuyen a algunos cambios en los datos sin cambiar la calidad de la carretera (condiciones climáticas / temporada).

Un enfoque similar a la visualización se implementa en la Autostrada, sin embargo, como se describió anteriormente, refleja la evaluación subjetiva de un número limitado de usuarios, se aplica a toda la carretera y no muestra sus secciones individuales, no se actualiza en un tiempo razonable y generalmente tiene otros inconvenientes significativos, no permitiendo llevar a cabo un control objetivo de alta calidad.



También es necesario proporcionar opciones para "tendencias de cambios" y una visión retrospectiva del estado de las carreteras.

Gracias a la implementación de este método, será posible que los gerentes de todos los niveles, desde las entidades constitutivas de la Federación de Rusia hasta los organismos del gobierno local, así como las organizaciones de construcción y reparación, y, en primer lugar, las autoridades reguladoras, observen una imagen objetiva de la condición de la plataforma en cualquier región de Rusia, así como la implementación de los decretos de "mayo" sobre este tema en un modo casi en tiempo real.
Además, debido a un conjunto de parámetros estadísticos, también será posible rastrear el nivel de confiabilidad de la carretera, es decir, durante qué período su calidad se deteriorará a ciertos indicadores y si cumplirá con los estándares estatales para la construcción / reparación de carreteras ( lo que permitirá, entre otras cosas, identificar la lucha con fenómenos como el notorio asfalto sobre nieve o agua ).

De acuerdo con todos estos criterios, es posible crear un sistema de información para el monitoreo (control) federal del estado de las carreteras y evaluar la calidad del trabajo de las organizaciones de construcción y contratación, el gasto dirigido de fondos presupuestarios, el trabajo de los gobiernos locales en el terreno, así como el progreso del programa federal en su conjunto.

Source: https://habr.com/ru/post/460159/


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