ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Совершенствование программы обработки результатов видеозаписи технического состояния автомобильных дорог.

Рекомендуемая область пременения

Область применения — дорожные ремонтно-строительные организации при оценке технического состояния автомобильных дорог, с целью выявления участков разрушений на покрытии, для определения видов и объемов ремонтных работ, назначения и разработки мероприятий по повышению прочности дорожных конструкций.

Назначение, цели и задачи проекта

Программа предназначена для обработки результатов обследования технического состояния автомобильных дорог с использованием видеозаписи и передвижной лаборатории.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Обеспечение сохранности дорожной сети относится к проблемам общегосударственного уровня. Преждевременное разрушение автомобильных дорог наносит огромный ущерб стране и зависит от повышенного воздействия тяжеловесных транспортных средств на дорожные одежды, которые не рассчитаны на такие нагрузки и не готовы принять их.

В настоящее время основная доля средств, выделяемых на развитие и совершенствование дорожного хозяйства, расходуется на ремонт и содержание автомобильных дорог с целью сохранения существующей сети дорог общего пользования, доведения ее технического  состояния до уровня, соответствующего нормативным требованиям.

Для объективной оценки фактического состояния транспортных сооружений проводится их диагностика с использованием различного оборудования, которое позволяет получить корректную картину всех разрушений и деформаций на покрытии.

Часто приходится дополнять информацию экспериментальных исследований состояния покрытия данными о наличии различных видов разрушений (выбоин, трещин, поперечных и продольных, сетки трещин и т.п.).

Внедрение видеозаписи при оценке технического состояния устраняет многие недостатки существующей методики обследования, а именно:

- Неточность координатной привязки всех видов разрушений покрытия;

- Ограниченный объем обработки данных вручную;

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Последовательность обработки результатов видеодиагностики с использованием программы VMS включает выполнение на ПК следующих этапов:

1.      Выбор в пункте меню Файл подпункта Новый проект и пользователь заполняет все пункты формы регистрации нового проекта.

2.      Загрузка видеофайла и на экране монитора появляются две формы: Форма обработки и  Форма регистрации кадров.

3.      Калибровка программы с помощью мыши и кнопок на панели заключается в указании ключевых точек на "калибровочном кадре".

4.      Непосредственная обработка видеозаписи.

Для этого открывают закладку Измерения и с помощью инструментов, находящихся на панели производится обработка. К инструментам, представленных на данной панели относятся:

•         температурная поперечная трещина (ширина 3, 5, 7 см.);

•         продольная трещина (ширина 3, 5, 7 см.);

•         сетка трещин;

•         выкрашивание;

•         ямочность;

•         разрушение кромки;

•         малая карта, большая карта;

•         начало и конец сплошных разрушений.

Для регистрации разрушений на покрытии необходима достаточно медленная смена кадров видеозаписи с использованием скролера, расположенного на мыши. При этом регистрация повреждений заключается в обводке их на кадре при помощи мыши, выбрав предварительно нужный инструмент на панели Измерения (рисунок 1).

Рисунок 1Регистрация разрушений

Для нашего примера (рисунок 1) зарегистрированы повреждения в виде продольной трещины (1), сетки трещин (2) и ямочность (3).

5.   Регистрация результатов обработки видеокадров включает возможность стереть информацию о разрушениях с данного кадра, нажатием кнопки Очистить.

После этого обработанный кадр становится доступным для просмотра в любое время и заносится в поле Доступные кадры.

6.   Генерация отчета возможна после регистрации всех повреждений по
данным видеозаписи. Для генерации отчета необходимо в главном
меню выбрать пункт Обработка и подпункт Отчет овыявленных
разрушениях на покрытии дороги.

При дальнейшем совершенствовании программы VMS была улучшена математическая модель с использованием наиболее простых и надежных формул, что позволило:

1)      упростить алгоритм калибровки;

2)      получить реальные трехмерные координаты характерных точек объекта (трещины, выбоины и т.п.) в плоскости дороги:

3)      сократить расчет при вычислении площадей и длин фигур в плоскости дороги.

В результате расчета полученное значение имеет размерность – пиксель. Для перехода к истинным величинам измерения его надо разделить на масштабный фактор для определения длин объекта (трещин) в метрах или на квадрат масштабного фактора при переходе к квадратным метрам при оценке площади (например, сплошных разрушений).

До начала работы с программой следует зарегистрировать и описать типы повреждений, которые предполагается отмечать на видеокадрах. Это делается с помощью подпункта "Список типов повреждений" пункта "Сервис" главного меню. Регистрация нового типа повреждений осуществляется нажатием кнопки "Добавить". Кроме того, вводятся дополнительные данные о созданном типе, а именно:

-        Вид повреждения: линейное, площадное, карта ямочного ремонта;

-        Необходимость подсчета количество экземпляров данного вида повреждений в отчете;

-        Влияет ли данное повреждение на снижение прочности дорожной конструкции и следует ли учитывать его при расчете коэффициента прочности;

-        Цвет, которым данный тип повреждения будет отображаться в окне измерений;

-        Пиктограмма, которая будет символизировать данный тип повреждения на панели инструментов.

Рекомендуется кроме типов повреждений создать список дорог, которые предусматривается обследовать в будущем, чтобы обеспечить поиск данных измерений для конкретной дороги по ее имени.

При расчете площадей повреждений необходимы данные: расстояние между километровыми столбами и ширины участков обследуемой дороги, которые вводятся в поля "км начала", "м, начала" и "Ширина, м". Данные о ширине считаются действительными от начала введенного участка до начала следующего участка или до конца дороги, в случае, если введенный участок является последним.

Программа предусматривает формирование двух видов отчетов:

-        Сводная ведомость по километрам;

-        Перечень дефектов покрытия.

При формировании сводной ведомости по километрам пользователь имеет возможность выбора, какие типы повреждений и в каком порядке включать в отчет.

Пример сводной ведомости повреждений представлен в таблице 1.

Внешний вид формирования перечня дефектов покрытия приведен в таблице 2.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Обработка результатов видеодиагностики крайне затруднена без автоматизированного программного обеспечения. Реализация первоначальной программы VMS (VideoMeasurementSystem) дает возможность:

- фиксировать местоположение различных повреждений покрытия автомобильных дорог;

- подсчитать площади и процент разрушений по километрам;

- генерировать различные отчеты;

- выдавать рекомендации по назначению видов ремонтных работ.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

На 25-35% сократились трудозатраты при обследовании технического состояния автодорог.

Новые потребительские свойства продукции

Разработанный вариант усовершенствованной программы включает изменение математической модели, технологии хранения и доступа к данным, что позволяет расположить файл базы данных в сетевой папке, дает возможность доступа для работы нескольких операторов и хранить все данные по результатам обследования в одном месте.
Кроме того, во время измерения все сведения заносятся непосредственно в базу данных, а не храниться в оперативной памяти компьютера, как было в ранее разработанной программе. Это позволяет автоматически сохранить проделанную работу при возникновении сбоя.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Стадия и уровень разработки

Внедрено в управлении автомобильными дорогами Архангельской области «Архангельскавтодор», отдел лабораторно-технического контроля и диагностики.

Предлагаемые инвестиции

Рынки сбыта

Предприятия дорожного строительства.
Предоставление программного обеспечения

Возможность и эффективность импортозамещения

не предполагается сутью разработки.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

31.10.2006