Разработка и испытания прототипа системы компьютерного зрения для оценки технического состояния усовершенствованных дорожных покрытий

Техническое состояние автомобильной дороги определяет, насколько безопасность, скорость и комфортность движения по ней соответствует действующим нормативным требованиям и общественным ожиданиям. Нормативные правила оценки технического состояния дорог требуют по меньшей мере ежегодного формирования перечня возникших на покрытии дороги дефектов с последующим формированием текущих и перспективных планов ремонтных работ, направленных на их устранение. Диагностика дефектов осуществляется в ходе из визуальной оценки операторами специализированных дорожных автомобильных лабораторий в режиме движения по дороге со скоростью, позволяющей оценить наблюдаемые дефекты, зафиксировать место их расположения, частоту появления и уровень их развития. Визуальный подход определяет принципиальные проблемы действующей технологии диагностики дорог – движение по автомобильной дороге с достаточно высокой скоростью приводит к невозможности точной и достоверной фиксации дефектов покрытия ввиду очевидных физиологических ограничений оператора в части остроты его зрения и реактивной возможности фиксации месторасположения дефекта и его размера. Таким образом оценка технического состояния покрытия автомобильных дорог определяется не только наличием дефектов, а уровнем технической готовности оператора диагностической лаборатории увидеть, оценить и своевременно зафиксировать эти дефекты. Снижение скорости движения лаборатории, которое могло бы повысить точность оценки повреждений приводит к многократному увеличению времени диагностики дорог и технической невозможности ежегодного проведения работ по диагностике дорог разумным количеством квалифицированного персонала. Предлагаемый к рассмотрению проект предполагает замену наблюдателя на мобильный программно-аппаратный комплекс, посредством которого процедура визуальной мобильной фиксации дефектов и повреждений заменяется на процесс полностью автоматизированного распознавания дефектов на видеокадрах покрытия. Распознанные образы дефектов покрытия (в их числе – трещины, сетки трещин, выбоины, проломы и пр.) будут атрибутированны их геометрическими характеристиками, локализацией на покрытии, дирекционными углами и прочими признаками, позволяющими определить уровень их влияния на потребительские свойства дороги и набор мероприятий для их своевременного устранения. Скорость движения установленной на специальное транспортное средство мобильной камеры, снимающей покрытие дороги, для последующего нейросетевого распознавания дефектов может быть повышена до 80 км в час, что позволяет силами одного мобильного комплекса произвести ежегодную съемку всех автомобильных дорог с усовершенствованным покрытием в пределах одного региона РФ (6 -15 тысяч километров линейной протяженности), при этом последующий процесс камерального распознавания и атрибутирования будет определяться вычислительными мощностями исполнителя и по предварительным оценка не превысит 25 -35 дней. В результате региональный орган управления дорожной сетью будет ежегодно иметь картину состояния вверенной сети дорог, избавленной от субъективных и оценок и потенциального непрофессионализма.