Спецпроекты

Хрестоматийное качество российских дорог изучит искусственный интеллект

Бизнес Интеграция ИТ в госсекторе Техника

В России разработана передвижная лаборатория непрерывной диагностики автодорог «Эскандор». Собираемые лабораторией данные помогут создать цифровые двойники российских автодорог и будут анализироваться искусственным интеллектом на предмет оценки качества.

Лаборатория для оценки автодорог

Федеральное автономное учреждение «Российский дорожный научно-исследовательский институт» (ФАУ РОСДОРНИИ) представило универсальную передвижную лабораторию непрерывной диагностики автодорог «Эскандор». Комплекс представляет собой автопоезд на базе грузовика КАМАЗ, который исследует автодороги по различным параметрам. Все измерительные системы размещены внутри полуприцепа поезда.

По словам гендиректора РОСДОРНИИ Алексея Варятченко, основной особенностью «Эскандора» является возможность проведения экспресс-оценки дорожного покрытия в безостановочном режиме. Необходимость остановки измерительной лаборатории для проведения измерений требует перекрытия дороги, что, в свою очередь, может привести к ДТП.

Производителем «Эскандора» является компания «Спецмаш-диагностика». Стоимость комплекса составит 100 млн руб. Для того, чтобы объехать все российские автодороги в течение ближайших пяти лет, потребуется, как минимум, четыре лаборатории.

Искусственный интеллект научат оценивать качество российских автодорог

«Эскандор» выйдет на российские дороги весной 2021 г. Первыми регионами, в которых будут применяться данные комплексы, станут Ростовская и Астраханская области. Это связано с тем, что дорожный сезон на юге страны открывается раньше, чем в других регионах.

Почему вместо американских акселерометров стали использовать китайские

Как пояснил гендиректор «Спецмаш-диагностика» Евгений Кошель, максимальная скорость, при которой возможно проведение измерений, составляет 80 км/ч. Теоретически измерение можно было проводить бы и при большей скорости, но в этом случае не будет действовать гарантия КАМАЗа.

Порядка 80% используемых в «Эскандоре» выосокотехнологических компонентов являются российскими. Также в комплексе используются белорусские сенсоры и китайские акселерометры. Изначально планировалось закупить акселерометры в США, но затем выяснилось, что будут проблемы с получением лицензий на экспорт данных компонентов от Госдепа, говорит Кошель.

Из каких измерительных систем состоит «Эскандор»

«Сердцем» инновационной лаборатории «Эскандор» является система измерения прочности дорожного плотна, которая оценивает величину упругой осадки и форму чаши прогиба. Также «Эскандор» сможет измерять продольную и поперечную ровность автодороги («колейность») с погрешностью не более 1 мм при скорости 60 км/ч. Кроме того, будут оцениваться сцепные свойства дроги и дефекты дорожного покрытия.

«Эскандор» снабжен видеокамерами для сбора фотоматериалов (панорамные снимки) и комплектом геодезического оборудования для привязки пространственных данных. Также он оснащен георадаром — системой георадилокационного зондирования «Око», которая показывает все слои дорожной конструкции. Например, можно будет выявить ослабленные зоны в дорожной среде.

Еще один элемент «Эскандора» — мобильный лазерный сканер, в котором применяется технология LiDAR. Сканером определяются размеры геометрических элементов дороги, позволяющие формировать цифровой паспорт дорожной инфраструктуры, строить 3D-модель и осуществлять проектные работы, например, с использованием BIM-технологий (информационное моделирование строящихся зданий).

Цифровые двойники российских дорог

Результатом сканирования является цифровой двойник дорожной инфраструктуры — ее отображение в так называемом облаке точек, содержащее объекты на местности, придорожную инфраструктуру, элементы обустройства, искусственные сооружения, наземные инженерные коммуникации и пр.

В России, по инициативе Минтранса, был создан реестр автомобильных дорог. В него входят федеральные, региональные, местные и муниципальные автодороги — всего 200 тыс. дорог общей протяженностью 1,5 млн км. У реестра есть 14 тыс. пользователей, верифицирующих содержащуюся в нем информацию. Ожидается, что число пользователей со временем утроиться.

В Госдуму уже внесены законопроекты, которые обязывают владельцев автодорог предоставлять в данный реестр всю информацию об их автодорогах, включая сведения о ремонтах и жалобах граждан. В то же время сейчас каждый регион сам выбирает подрядчика для контроля над состоянием автодорог. Централизация соответствующих данных отсутствует.

Обозначенную проблему должна решить систему контроля дорожных фондов (СКДФ) — создающаяся единая цифровая среда для получения информации о дорожной деятельности в России и взаимодействия всех ее участников: от подрядных и эксплуатационных организаций до граждан, использующих дорожно-транспортную инфраструктуру в повседневной жизни.

Система будет содержать полную базу дорожных объектов федерального, регионального и местного значения, планы по строительству и ремонту, сведения об использовании дорожных фондов. Ее создание заложено в нацпроект «Безопасные и качественные автомобильные дороги». Оператором системы будет РОСДОРНИИ, разработчиком — компания «Сота». Запуск системы запланирован на начало 2021 г.

Искусственный интеллект и российские дороги

Цифровые двойники российских автодорог, созданные «Эскандором», будут передаваться в режиме реального времени в СКДФ. Данные, хранящиеся в СКДФ, будут обрабатываться РОСДОРНИИ с применением технологий искусственного интеллекта. Нейросеть пройдет обучения — оператор покажет ей, как на основе имеющихся данных о контроле качества автодороги сделать вывод о признании их соответствующих нормативным.

После этого нейросеть на основе представленных данных сможет делать вывод о качестве покрытия незнакомых ей дорог. Такого рода анализ позволит рассчитать интегральный индекс состояния дорожного покрытия и своевременно планировать ресурсные вложения на текущий и капитальный ремонт дорог. Рассчитывать необходимость ремонта можно будет, исходя из таких приоритетов как экономическая эффективность и состояние дорожного покрытия.