30-10-2021 15:34

Симбиоз передовых технологий от компании Тopcon

Дорожный сезон планомерно подходит к концу, и приходит пора подведения итогов. Третий год эпидемия COVID-19 вносит свои коррективы в привычную жизнь людей, а вместе с тем продолжается реализация национального проекта ≪Безопасные качественные дороги≫ (БКД), главной целью которого является создание в российских регионах качественной и надежной транспортной инфраструктуры. 

Несмотря на негативное влияние пандемии на все сферы жизни человека и на ремонт автомобильных дорог в частности, ранее набранные темпы производства работ были сохранены, а в некоторых регионах увеличены. В приведенных ниже диаграммах отражены показатели проекта БКД в масштабах государства.

Хорошая динамика роста целевых показателей дает возможность ставить перед собой более амбициозные цели и задачи, в решении которых помогут накопленные опыт и технологии, которые необходимо аккумулировать, чтобы сделать качественный прорыв вперед. 

В следующем строительном сезоне перед дорожной отраслью будут стоять ещё более масштабные задачи. Поэтому предстоящий 2022 год будет сложным и одновременно интересным для всех её участников. Распоряжением Президента нацпроекты БКД и КМПИ продлеваются до 2030 года, вместе с ними меняются показатели и задачи, теперь они будут состоять из шести, а не четырех федеральных проектов. 

Еще одно важное изменение: в рамках БКД впервые будут ремонтироваться не только региональные и межмуниципальные дороги, но и дороги 51 агломерации с населением от 100 тыс. человек и дороги 35 агломераций в ДФО (Дальневосточный федеральный округ) с населением от 20 тыс. человек. Данные цифры позволяют сделать вывод о том, насколько обширный фронт работ предстоит выполнить в ближайшие годы, при этом стоит отметить, что в современных условиях быстрого реагирования на изменение внешней среды задача управления транспортными потоками сильно осложняется.

В связи с чем улучшение дорожной ситуации, оперативный сбор данных, проектирование и ремонт автодорог являются приоритетными направлениями в развитии дорожной инфраструктуры в рамках БКД.

Для решения подобных задач в соответствии с высокими стандартами выполнения работ традиционным методом потребуется задействование большого количества ресурсов: временных, кадровых, финансовых. 

Указанные выше причины предъявляют новые требования к разработкеметодик производства работ и применению высокотехнологичного оборудования. Сбор информации о состоянии дорожного полотна, инфраструктуре, разметке и прочих элементов методом лазерного сканирования является наиболее рациональным с точки зрения скорости и качества получаемых данных для дальнейшего использования в различных направлениях дорожного хозяйства. О проектировании и реализации на основе данных мобильного дорожного сканирования и пойдет речь в данной статье. 

Технология SmoothRide, разработанная компанией Topcon для решения задач по восстановлению дорожного покрытия, уже успела зарекомендовать себя в рамках реализации национального проекта ≪Безопасные качественные дороги≫.

Topcon SmoothRidee применим на всех этапах производства работ, от подготовительных до финальных. В своём комплексе компания Тopcon создала симбиоз передовых технологий таких как: GPS-позиционирование, сканирование c применением LIDAR, ультразвуковые и энкодерные измерения в купе с новейшим программным обеспечением. Все компоненты систем имеют модульную конструкцию и удобную схему подключения, а мобильный дорожный сканер Topcon RD-M1 внесён в государственный реестр средств измерений. 

Сбор данных о состоянии дорожного покрытия с применением сканирования – сравнительно новый метод топографической съёмки, но преимущества его очевидны. Принцип заключается в регистрации сигнала лазера, отражённого от различных поверхностей. Каждый сигнал фиксируется в памяти системы как точка в трёхмерном пространстве, при этом сканирование производится с частотой 100Гц. 

Сканирование с применением Topcon SmoothRide позволяет осуществлять контроль качества выполненных дорожностроительных работ, а также проводить мониторинг состояния дорожного полотна и прилегающей территории. Результатом сканирования является точная 3D-модель автомобильной дороги с визуализацией высот, что позволяет производить расчеты деформации полотна, в том числе колейности.

Также полученные данные можно использовать при проектировании новых автомобильных дорог и транспортных узлов. Область применения: 

• Анализ состояния дорожного покрытия и обочины автомобильной дороги; 

• Проектирование поверхности для восстановления дорожного полотна; 

• Исполнительная съёмка для вновь построенных участков автомобильных дорог и транспортных узлов. Преимущества лазерного 3D-сканирования дорог: 

• Высокая скорость проведения изысканий; 

• Возможность выполнения работ в любое время суток; 

• Получение более точных и полных данных, которые невозможно получить традиционными методами (таких как: тахеометрическая съёмка или с использованием GPS-приёмников); 

• За счёт снижения трудозатрат мобильное лазерное сканирование позволяет сократить стоимость работ; 

• При ремонте и других видах работ лазерное сканирование дорог даёт возможность проводить сравнительный анализ ≪до≫ и ≪после≫ 

В свою очередь традиционный метод выполнения работ предусматривает большие временные затраты, а также зачастую происходит потеря точности, полноты и общего качества собираемых данных за счет разрозненных групп исполнителей и субъективного восприятия конкретным исполнителем элементов дорожной инфраструктуры, кроме того, себестоимость работ в современных условиях в большей степени зависит от затрат на заработную плату, которая часто составляет большую часть расходов при выполнении инженерных изысканий. 

Первый этап. В технологии Topcon SmoothRide используется новая система сбора данных RD-M1, работающая по аналогии с традиционной системой мобильного сканирования, но разработанная специально для использования на дорогах с целью восстановления дорожного покрытия. Основное отличие от традиционных систем мобильного сканирования в использовании сканера с рабочим окном 190 градусов, что позволяет настроить сбор данных непосредственно по дорожному полотну. Как и другие системы мобильного сканирования, устанавливаемые наавтотранспортных средствах, система RD-M1 создает облако точек высокой плотности для детального описания существующей поверхности дороги, что гораздо информативнее и быстрее традиционных методов геодезической съемки. Частота сканирования 100Hz. Плотность съёмки может быть различной в зависимости от поставленной задачи и зависит от скорости движения автомобиля, а также от высоты установки сканера над дорожным полотном. Собранные данные обрабатываются в программном обеспечении Magnet Collage, в котором образуется облако точек, имеющее трехмерные координаты и готовое к дальнейшей работе. 

Второй этап. На основе обработанных данных в программном обеспечении МAGNET Construction выполняется проектирование ремонта дорожного покрытия. Модуль Resurfacing – идеальный инструмент для решения подобных задач. Процесс заключается в создании поверхности триангуляции, которая будет реализована на объекте после фрезерования и/или укладки асфальта. Для создания специального рабочего проекта, сперва исправляется продольный профиль, который отвечает всем определенным требованиям и критериям, установленным для соответствующего класса дороги. Вслед за продольным профилем идет корректировка поперечного сечения и выбор смещения проектной поверхности относительно существующей в соответствии с последующим этапом работ (фрезерование или укладка асфальта). Разработаны различные виды программного обеспечения, позволяющие работать с данными сканирования, производить необходимые расчёты и решать различные инженерно-технические задачи. 

Третий этап. По технологии SmoothRide две предварительно созданные 3D поверхности (фактическая и проектная) из офиса отправляются непосредственно в систему нивелирования Topcon RD-MC на объект производства работ. Данная система может быть одинаково легко установлена как на дорожную фрезу, так и на асфальтоукладчик в зависимости от принятой стратегии выполнения работ по ремонту дорожной одежды.

Система нивелирования RD-MC на дорожной машине получает точные плановые координаты с помощью спутниковых ГНСС измерений по методу определения координат RTK.

Ультразвуковые датчики Topcon ST-3 входящие в комплект системы RD-MC и установленные на обеих сторонах плиты укладчика или барабана фрезы производят постоянные измерения до существующей поверхности. Благодаря этим измерениям система Topcon с миллиметровой точностью определяет текущее высотное положение рабочего органа относительно существующей поверхности. Используя эти данные, RD-MC рассчитывает разницу отметок между фактическим и проектным положением дорожного покрытия. Согласно полученной разницы система нивелирования Topcon корректирует положение рабочего органа дорожной машины, в результате чего достигается соответствие проекту. 

Таким образом можно сделать вывод, что использование технологии SmoothRide позволяет значительно сократить сроки и повысить качество производства работ за счет проработанного и прозрачного сквозного решения. С уверенностью можно утверждать, что повсеместное применение данной технологии значительно ускорит темпы реализации нового расширенного нацпроекта ≪Безопасные качественные автомобильные дороги≫ и служить инструментом для повышения качества транспортной инфраструктуры и социально-экономического развития. 

Просмотры: 1024

---