De smartphones van automobilisten kunnen helpen om snelwegen veilig te houden

Automobilisten met smartphones zouden snelwegchefs kunnen helpen de kwaliteit van de weg te behouden door “crowdsourced” gegevens van hun mobiele telefoons te sturen, zodat ingenieurs kunnen beoordelen wanneer rijbaanreparaties nodig zijn, volgens een nieuwe studie.

Oneffenheden op de weg zijn een belangrijke maatstaf voor de conditie en rijkwaliteit, maar veel agentschappen over de hele wereld met grote wegennetwerken hebben niet de middelen om regelmatig de staat van hun snelwegen te controleren en weloverwogen onderhoudsbeslissingen te nemen.

Het gebruik van drie-assige versnellingsmeters met hoge resolutie en GPS-tracking die al in smartphones zijn ingebouwd – samen met een goedkope app – om vast te leggen hoe een voertuig verticaal beweegt ten opzichte van de rijbaan, kan een nuttige maatstaf zijn voor de ruwheid van wegen voor civiel ingenieurs.

Onderzoekers van de University of Birmingham hebben de haalbaarheid van smartphones op deze manier bestudeerd en hun bevindingen gepubliceerd in Journal of Infrastructure Systems.

Op de meeste wegennetten wordt de ruwheid van de weg meestal gebruikt als maat voor de functionele toestand, omdat deze gemakkelijk kan worden gerelateerd aan de kosten van het weggebruik en de meting kan worden geautomatiseerd.

Medeauteur Dr. Michael Burrow, hoofddocent aan de Universiteit van Birmingham, merkte op: “De meest nauwkeurige geautomatiseerde methoden om de ruwheid van wegen te beoordelen, gebruiken voertuigen die zijn uitgerust met lasers, maar zelfs het beoordelen van de ruwheid van een redelijk groot netwerk kan duur zijn. De oplossing is om versnellingssensoren te gebruiken die in de meeste smartphones zijn ingebouwd. Omdat het bezit en gebruik van smartphones wijdverbreid is, kunnen we een aanpak voorzien waarbij de toestand van wegennetwerken wordt beoordeeld met behulp van crowdsourced-gegevens van deze mobiele apparaten. “

Door wegen op een geschikte norm te houden, wordt de economische ontwikkeling gestimuleerd en worden de kosten voor weggebruik, zoals reistijd, brandstofefficiëntie, voertuigreparaties en ongevallen, tot een minimum beperkt. Het levert ook maatschappelijk voordeel op en vermindert de milieu-impact van transport.

Om zo goed mogelijk gebruik te maken van schaarse middelen, geven wegenagentschappen wereldwijd prioriteit aan onderhoud op basis van de sociaaleconomische opbrengsten. Dit bereiken we door regelmatig het wegdek en de structurele toestand te beoordelen.

De International Roughness Index (IRI) is de meest gebruikte maat voor wegruwheid, maar zelfs het beoordelen van de ruwheid van een redelijk groot wegennet kan kostbaar zijn met traditionele technologie.

De kosten voor het verzamelen van gegevens over ruwheid in de Verenigde Staten bedragen bijvoorbeeld tussen de $ 1,4 en $ 6,2 per kilometer, afhankelijk van de staat. In Illinois, dat 224.719 km aan wegen heeft, bedragen de jaarlijkse kosten voor het verzamelen van gegevens $ 1,4 miljoen.

Bij besluitvorming met behulp van ruwheidsgegevens die zijn verzameld met een smartphonesysteem, kunnen wegagentschappen:

• Maak regelmatig een goedkope samenvatting van de toestand van het hele wegennet;
• Gebruik modellen op netwerkniveau om het onderhoudsbeleid te evalueren en te vergelijken, en om het weggebruik en de kosten van wegenagentschappen te beoordelen; en
• Screen wegen om weggedeelten die onderhoud vereisen te identificeren en prioriteren.

“Routinematige inspectie van de toestand van een wegennet kan worden bereikt met behulp van goedkope gegevensverzamelingssystemen op smartphones met vergelijkbare kenmerken in een vloot van voertuigen van vergelijkbare typen, die met normale verkeerssnelheden rijden”, aldus Dr. Burrow.

“Verticale versnellingsgegevens van smartphones kunnen worden geanalyseerd met behulp van algoritmen voor machine learning om IRI te voorspellen met een vergelijkbare nauwkeurigheid als zou worden verwacht van een visuele inspectie, maar met verbeterde herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid. Een bijzonder nuttige toepassing zou de beoordeling van de toestand kunnen zijn. van plattelandswegennetwerken met een laag volume in ontwikkelingslanden, waar de meeste wegen op het platteland zijn aangelegd van grind of aarde en waar het smartphonebezit verrassend hoog is. ”