عرضه سیستمی برای افزایش ایمنی جاده‌ها با فناوری پردازش تصویر
پژوهشگران دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر سیستمی برای ارزیابی میزان کیفیت زهکشی آسفالت بر اساس فناوری پردازش تصاویر ارائه کردند که به گفته آنها این سیستم می‌تواند در ارتقا ایمنی جاده‌ها موثر باشد.
بهروز مطاعی دانشجوی مقطع دکتری رشته عمران گرایش راه و ترابری دانشگاه صنعتی امیرکبیر، اصطکاک سطحی را یکی از مشخصه‌های مهم روسازی راه‌ها دانست که سهم بالایی در تامین ایمنی راه‌ها دارد و گفت: اصطکاک سطحی در شرایط اشباع یا نیمه اشباع ماهیتی متفاوت با شرایط خشک دارد و از طرفی پدیده هیدروپلنینگ (پراش آب) که از مهمترین عوامل انحراف خودرو از مسیر در شرایط بارندگی است متاثر از قابلیت زهکشی و اصطکاک سطحی روسازی است.
وی با بیان اینکه بررسی این شرایط بدون استفاده از تجهیزات مناسب امر مشکلی بوده و عملا به صورت اجرایی قابل انجام نیست، اظهار کرد: در خصوص ارزیابی اصطکاک سطحی روسازی آسفالتی روش‌های مختلف و تجهیزات خودکاری ارائه شده اما در زمینه ارزیابی میزان و کیفیت زهکشی سطحی تاکنون تحقیقی ارائه نشده است و تجهیزاتی که بتواند مجموعه این شرایط را برای یک روسازی مورد ارزیابی قرار بدهد در دسترس نیست.
مطاعی از انجام مطالعاتی در این زمینه خبر داد و یادآور شد: این مطالعات که در راستای ارائه روشی جهت ارزیابی زهکشی سطحی روسازی انجام شد منتج به ثبت سیستمی با عنوان "سیستم ارزیابی زهکشی سطحی روسازی (Pavement Drainage Evaluation System) بصورت us patent گردید.
مجری طرح اساس این سیستم را استفاده از علم پردازش تصویر در راستای ارزیابی مشخصه‌های سطحی روسازی آسفالتی راه‌ها عنوان کرد و اظهار کرد: سیستم طراحی شده سهم زیادی در تامین ایمنی راه‌ها دارد و نتایج حاصل از بکارگیری آن می تواند از احتمال وقوع تصادفات در زمان بارش به میزان چشمگیری بکاهد در حالی که تا قبل از این سیستمی در این زمینه در اختیار نبود.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه این سیستم برای ارزیابی زهکشی سطحی روسازی آسفالت، از دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده است، خاطر نشان کرد: بخش سخت افزاری این سیستم توانایی شبیه سازی شرایط بارندگی بر روی مقاطع روسازی در یک شرایط کنترل شده برای هر نوع سطح روسازی را دارد و این امکان را فراهم می‌کند که در هر مقطع زمانی از شبانه روز و در هر نوع شرایط محیطی برداشت روند زهکشی روسازی ممکن باشد.
وی با بیان اینکه خروجی بخش سخت افزاری این دستگاه در اختیار بخش نرم افزاری و تحلیلی قرار می‌گیرد، اضافه کرد: داده‌های به دست آمده از سخت افزار این سیستم، تصاویری هستند که از روند شبیه سازی شده زهکشی روسازی مورد مطالعه، توسط دوربین‌های تعبیه شده در دستگاه به دست آمده اند.
به گفته این محقق این تصاویر در بخش تحلیل مورد پیش پردازش و پردازش قرار می‌گیرند و بر اساس ویژگی‌های مورفولوژی این تصاویر، شاخص وضعیت زهکشی روسازی به دست می‌آید و بر اساس آن می‌توان در مورد کیفیت بافت و وضعیت زهکشی هر نوع روسازی قضاوت کرد و آن را قابل قبول دانست یا رد کرد.
وی تاکید کرد: بخش سخت افزاری این سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که عوامل محیطی و پیرامونی به ویژه تغییرات روشنایی (روز، شب، هوای ابری، هوای آفتابی) در تصاویر ثبت شده تغییری ایجاد نکند تا بتوان از این دستگاه در هر نوع شرایط محیطی استفاده کرد.
مطاعی ادامه داد: بر این اساس سیستم روشنایی مخصوص به صورت تابش غیر مستقیم در این دستگاه به کار گرفته شد تا هم روشنایی مناسب و یکنواختی ایجاد کند و هم از انعکاس نور در دوربین و کاهش کیفیت تصاویر جلوگیری شود.
وی با اشاره به ویژگی‌های بخش بخش نرم افزار این سیستم یادآور شد: با توجه به اینکه هرنوع تصویری عملیات ارتقا کیفیت و استخراج ویژگی متناسب با خود را دارد و اینکه تصاویر استفاده شده در تحقیق کاملا توسط دستگاه ابداعی بدست آمده‌اند، دستیابی به روش‌های مناسب پردازشی در این زمینه بسیار مشکل بود ولی پس از اعمال روش‌های مختلف و ارزیابی نتایج، بهترین روش پردازشی ارائه و بکار گرفته شد.
این محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: با توجه به اینکه اخیرا وزارت راه و شهرسازی سامانه‌ای در راستای مدیریت و برنامه‌ریزی تعمیر و نگهداری راه‌ها تحت عنوان سامانه مدیریت روسازی راه‌ها (pms) راه اندازی کرده است، سیستم اختراع شده می‌تواند به عنوان تکمیل کننده این سامانه برای ارزیابی دقیق‌تر وضعیت روسازی به ویژه در زمینه زهکشی و اصطکاک سطحی مورد بهره برداری قرار گیرد.
وی اضافه کرد: به همین منظور و در راستای حمایت از تولید داخلی علاقه‌مند هستیم این تکنولوژی دراختیار سازمان‌های مربوط قرار گیرد تا علاوه بر کمک به ارزیابی دقیق‌تر روسازی راه‌ها از هدر رفت سرمایه و خروج ارز از کشور جلوگیری شود.
وی انتشار دو مقاله ISI در دو مجله معتبر با ضریب تاثیر ۶.۶ و ۴ را از دیگر دستاوردهای این تحقیق نام برد و ادامه داد: تلاش در راه صنعتی شدن سیستم ارائه شده با توجه به نیاز گنجانده شدن چنین سیستمی در سامانه مدیریت روسازی راه‌های کشور و یا هر زمینه مرتبط دیگری از اقدامات توسعه‌ای این طرح به شمار می‌رود.
مطاعی توانایی شبیه سازی شرایط بارندگی در محیط کنترل شده در سطح روسازی آسفالت، اندازه گیری دمای روسازی در زمان برداشت به عنوان یکی از عوامل موثر در زهکشی، انجام عملیات و مانورها به صورت کنترل از راه دور، امکان استفاده در هر نوع شرایط زمانی و محیطی، کارکرد آسان و بدون نیاز به افراد متخصص و هزینه ساخت پایین را از ویژگی‌های سیستم طراحی شده نام برد.
مجری طرح در خصوص کاربردهای این سیستم توضیح داد: از این سیستم می‌توان در زمینه‌هایی چون ارزیابی وضعیت زهکشی و بافت سطحی روسازی‌های آسفالتی اجرا شده و درحال اجرا ، ارزیابی پتانسیل وقوع پدیده هیدرو پلنینگ یا پراش آب بر روی روسازی های آسفالتی، استفاده در سامانه مدیریت روسازی راه‌ها به عنوان سیستم ارزیابی وضعیت بافت سطحی روسازی در کنار سایر سیستم‌های موجود در این سامانه و در جهت تکمیل ارزیابی‌های صورت گرفته در این سامانه بهره برد.
این طرح با هدایت و راهنمایی فریدون مقدس نژاد استاد دانشگاه و عضو هیئت علمی دانشکده عمران و محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر، حمزه ذاکری دانش آموخته مقطع دکتری رشته عمران گرایش ژئوتکنیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شده است.
منبع: فارس
24
