Виды деформаций дорожного покрытия и разрушений дорожной одежды

Коротко о главном

Задача

На отснятых дорожными лабораториями видео автоматизировать ручной труд операторов по выделению дефектов: трещин, ям, заплаток и т.д.

Решение

• ПО для создания обучающих выборок
• ПО для обучения модели распознавания дефектов на основе Torch, C++, CUDA
• Алгоритм быстрого распознавания видео моделью со скоростью, близкой к FrameRate
• Веб-панель для мониторинга и управления кластером GPU: обучение моделей, запуск распознавания дефектов, просмотр результатов
• Уже автоматически распознано более 6000 км. дорог

Ремонт и содержание дорожных покрытий. Основные термины и определения.

4.1. Основные виды деформаций и разрушений

4.1.1. Под воздействием движения в неблагоприятных климатических и грунтово-гидрологических условиях ухудшаются основные эксплуатационные показатели дороги — ровность и сцепные свойства покрытия проезжей части, прочность дорожной конструкции. Это проявляется в виде различных выбоин, просадок, проломов, трещин, волн, сдвигов, колейности на поверхности покрытия.

4.1.2. Трещины — наиболее частые деформации покрытий дорог с нежесткими дорожными одеждами. Они провоцируют возникновение вторичных серповидных трещин и последующее появление выбоин. Сквозные трещины (преимущественно температурные) со временем все больше раскрываются и способствуют снижению прочности дорожной конструкции.

4.1.3. Поперечные и продольные косые трещины на цементобетонном покрытии — вид деформации, зависящий от множества факторов (опоздание с нарезкой швов, недостаточная их глубина, недостаточная толщина плиты, увеличенные размеры плиты, неудовлетворительное состояние земляного полотна и т.д.).

4.1.4. Просадка покрытия — плавная вертикальная просадка без образования трещин как результат деформаций уплотнения грунтов земляного полотна и материалов конструктивных слоев дорожных одежд.

4.1.5. Колейность — искажение поперечного профиля покрытия. Она возникает из-за появления остаточных деформаций в рабочем слое земляного полотна, несвязных слоях основания и самом покрытии. Под воздействием движения остаточные деформации суммируются, что сопровождается ростом глубины колеи и высоты выпора покрытия по краям колеи.

4.1.6. Снижение прочности дорожной конструкции нежесткого типа приводит к появлению сетки трещин, колейности, выбоин, просадок и проломов. Уменьшение прочности может быть связано с переувлажнением грунтов земляного полотна, заиливанием нижнего слоя основания дорожной одежды, растрескиванием связных слоев дорожной одежды и сочетанием перечисленных процессов.

4.1.7. Истирание асфальтобетонного покрытия — процесс уменьшения его толщины под воздействием колес движущихся транспортных средств в комплексе с влиянием неблагоприятных климатических условий.

4.1.8. Потеря шероховатости — недостаточное сопротивление движению (коэффициент сцепления ниже требуемого) в результате процесса полируемости каменных материалов покрытия, «выпотевания битума», образования на покрытии пленки (слоя) из материалов с низким коэффициентом сцепления.

4.1.9. Шелушение поверхности цементобетонного покрытия — разрушение поверхности на глубину до 30 мм за счет отслаивания тонких пленок и чешуек материала в результате недостаточной морозостойкости бетона, нарушения технологии производства строительных работ, применения противогололедных реагентов.

4.1.10. Выбоины — локальные разрушения поверхности покрытия в виде углублений разной формы с резко выраженными краями. Являются следствием образования и развития сетки трещин, действия шины с шипами, нарушения технологии производства работ, недостаточной прочности покрытия.

4.1.11. Проломы — разрушения дорожной одежды на всю толщину на отдельных участках разной площади, растрескивание покрытия на отдельные блоки с просадкой их части в результате резкого снижения прочности земляного полотна, недостаточной прочности дорожной одежды, воздействия ненормативной нагрузки.

4.1.12. Нарушение ровности цементобетонного покрытия — нарушения в технологии бетонирования, выпучивание покрытия в швах расширения или сжатия, качание плит, образование перекосов плит в продольном и поперечном направлениях в результате конструктивных нарушений, воздействия нерасчетных нагрузок и интенсивности движения, нарушения прочности основания и земляного полотна и т.д.

4.1.13. Сколы кромок и разрушения в зоне швов цементобетонных покрытий — местные разрушения из-за засорения швов твердыми предметами, отсутствия в швах герметика, низкого качества бетона и т.д.

4.1.14. «Гребенка» на покрытии — нарушение ровности в виде чередования поперечных выступов и углублений с плавными очертаниями переходов. Является следствием возникновения в материале покрытия недопустимых сдвигающих напряжений, низкой сдвигоустойчивости материала покрытия, воздействия повышенной положительной температуры, повышенной влажности материала покрытия (дороги с переходными и низшими типами покрытий).

4.1.15. Пылимость — разрушение поверхности покрытия с образованием на нем слоя мелкодисперсного материала (частицы менее 1 мм), образующегося под действием температуры, воды и колес движущихся автомобилей.

( извлечение из Методических Рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования от 17 марта 2004 г. N ОС-28/1270-ис)

Длинные дороги, большие проблемы

Как говорится, в России есть две основные проблемы, и одна из них — это дороги. Согласно Википедии, общая протяженность российской сети автодорог составляет 1 396 000 км. По протяженности дорожной сети Россия занимает пятое место в мире. С учетом протяженности и не всегда благоприятных климатических условий, задача поддержания хорошего состояния всей сети автодорог России, мягко говоря, является нетривиальной. Важно понимать, что данная проблема требует системного решения. Инвестирование в большое количество разрозненных ремонтных работ — это борьба с симптомами, а не лечение болезни.

Системный подход предполагает, что в начале мы должны понять проблему: в каком состоянии наши дороги, какие дороги требуют ремонта в первую очередь? Приведем пример: пусть имеются две дороги, которые требуют ремонта. Проводится детальная диагностика, и в результате делается вывод, что стоимость ремонта обоих участков примерно одинакова на текущий момент. Другой вывод по результатам диагностики может состоять в том, что через год на ремонт первой дороги потребуется в десять раз больше средств, чем на ремонт второй. Такое развитие событий может быть предсказано в результате детального анализа структуры и характера повреждений дорожного полотна. Таким образом, в условиях ограниченных ресурсов диагностика является краеугольным камнем.

Рис 1. Дорожная лаборатория

Рис 2. Пример видеокадра с лаборатории

Кто ответит за плохое состояние дорог?

Плохое состояние дорожного полотна, отсутствие надлежащего освещения зачастую являются причиной дорожно-транспортных происшествий, причинения ущерба автотранспортным средствам, причинения вреда жизни и здоровью граждан.

В чем причина такого положения дел? Имеют ли граждане право на возмещение ущерба, причинённого некачественным состоянием дорог? Об этом интервью с прокурором г.Нерюнгри, старшим советником юстиции Андреем Орловым.

— Андрей Юрьевич, каково сейчас состояние дорог Нерюнгринского района?

— В весенний период и вначале лета идёт процесс оттайки, дороги освобождаются от снежного покрова, протаивает верхний слой почв, появляются ямы и выбоины. Поэтому состояние дорог оставляет желать лучшего. В настоящих условиях самоизоляции автотранспорта и людей на улице стало меньше, но учитывая климатические особенности нашего региона весной ведутся подготовительные работы, работы по ремонту автомобильных дорог начинаются только в летний период.

— А что понимается под содержанием автомобильных дорог?

— Отношения, возникающие в связи с использованием автомобильных дорог и осуществлением дорожной деятельности регулируются Федеральным законом от 08.11.2007 года номер 257 «Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

В соответствии со ст.3 данного закона под содержанием автомобильной дороги понимается комплекс работ по поддержанию надлежащего технического состояния автомобильной дороги, оценке её технического состояния, а также по организации и обеспечению безопасности дорожного движения.

Содержание автомобильных дорог осуществляется в соответствии с требованиями технических регламентов.

С сентября 2020 года в России действует обновлённый ГОСТ Р 50597 2017 (утверждён приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26.09.2017 номер 1245-ст), регламентирующий допустимые размеры дорожных дефектов и временные рамки на устранение повреждений покрытия. Так, яма может иметь длину не более 15 см, глубину — не более 5 см, площадь — не более 60 кв. см. Если превышен любой из параметров, попавший в яму автомобилист имеет право на компенсацию от дорожников. Кроме того, закон регламентирует и чёткие временные рамки на устранение повреждений покрытия: от 1 до 12 суток в зависимости от категории дороги.

Также ГОСТ устанавливает допустимые глубину и длину колеи — 2 см и 7 метров соответственно на участке полосы движения длиной 100 метров. Колеи должны устраняться в срок от 5 до 14 суток.

— Кто должен заниматься содержанием автомобильных дорог?

— Согласно федеральному законодательству (номер 257-ФЗ), автомобильные дороги могут находиться в федеральной собственности, собственности субъектов Российской Федерации, муниципальной собственности, а также в собственности физических или юридических лиц. К последним относятся автомобильные дороги, построенные физическими или юридическими лицами за счёт собственных средств на предоставленных им земельных участках, или автомобильные дороги, переданные в собственность таких лиц в соответствии с законодательством.

Федеральным законом номер 196-ФЗ «О безопасности дорожного движения» установлено, что обязанность по обеспечению соответствия состояния установленным техническим регламентам и другим нормативным документам возлагается на лица, осуществляющие содержание автомобильных дорог.

Согласно ст.210 Гражданского кодекса РФ собственник несёт бремя содержания принадлежащего ему имущества, если иное не предусмотрено законом или договором.

Из изложенного следует, что ответственными за содержание автомобильных дорог являются их собственники, то есть федеральные органы государственной власти, органы власти субъектов РФ, органы местного самоуправления, а также физические и юридические лица, в том числе пользующиеся и распоряжающиеся дорогами на основании соответствующих договоров с собственниками.

— Андрей Юрьевич, а из каких источников финансируется содержание автомобильных дорог?

— Дорожная деятельность в отношении автомобильных дорог федерального, регионального, межмуниципального и местного значения осуществляется за счет средств соответствующих бюджетов, иных предусмотренных законодательством источников финансирования, а также средств юридических и физических лиц, в том числе средств, привлечённых в порядке предусмотренном законодательством Российской Федерации о концессионных соглашениях.

Формирование расходов бюджета на капитальный ремонт, ремонт и содержание автомобильных дорог осуществляется в соответствии с правилами расчета размера ассигнований соответствующего бюджета на указанные цели на основании нормативов финансовых затрат на эти цели с учетом необходимости приведения транспортно-эксплуатационных характеристик автомобильных дорог в соответствие с требованиями технических регламентов.

Содержание дорог, находящихся в собственности физических или юридических лиц, осуществляется ими за свой счет.

— Какую именно ответственность несёт владелец дороги или обслуживающая организация?

— Ответственность за непринятие мер по организации надлежащего содержания автомобильных дорог установлена ч.1 ст.12.34 КоАП РФ и предусматривает наказание в виде административного штрафа на должностных лиц в размере до 30 тысяч рублей, на юридических лиц – до 300 тысяч рублей.

В Уголовном кодексе РФ не содержится специальной нормы, прямо устанавливающей ответственность за необеспечение безопасного состояния автомобильных дорог, однако под это понятие подпадает целый ряд деяний, которые могут быть квалифицированы по различным статьям УК РФ. Так, например, ст.266 УК РФ устанавливает ответственность за недоброкачественный ремонт путей сообщения, средств сигнализации или связи либо иного транспортного оборудования, если эти деяния повлекли по неосторожности причинение тяжкого или средней тяжести вреда здоровью человека либо причинение крупного ущерба, смерти человека или же повлекшие смерть двух и более лиц. Санкция данной статьи предусматривает до 7 лет лишения свободы.

— Какие нарушения выявляет прокуратура в этой сфере и как они устраняются?

— Проверки проводятся ежегодно с привлечением подразделения ГИБДД ОМВД, в ходе которых выявляется и пресекается большое количество нарушений, связанных с необеспечением безопасности на автомобильных дорогах. По итогам прошлого года выявлено 175 нарушений, в текущем году уже 114.

К примеру, с начала года на территории города и городских поселений района выявлены такие нарушения как, некачественное содержание дорожного полотна в зимний период (наличие наледи, снежных валов), отсутствие дорожных знаков, предусмотренных требованиями ГОСТ, отсутствие уличного освещения на одной из центральных улиц города, отсутствие светофора на нерегулируемом пешеходном переходе возле детского образовательного учреждения, отсутствие удерживающего барьерного ограждения мостового сооружения через р.Амнуннакта.

По всем фактам прокуратурой города в адрес администраций муниципальных образований внесены представления, по итогам рассмотрения которых виновные должностные лица понесли дисциплинарную ответственность, часть нарушений устранена, по ряду нарушений ведётся работа, а именно заложены денежные средства в бюджеты муниципальных образований, проводятся закупки необходимых технических средств и материалов.

В прошлые годы выявлялись нарушения, связанные с ненадлежащим освещением дорог одного из поселков Нерюнгринского района. В связи с бездействием поселковой администрации прокуратурой города были поданы административные исковые заявления в суд, которые удовлетворены. С учётом того, что для исполнения решения суда требуются значительные финансовые средства в настоящее время решение суда находится на исполнении. Кроме этого, по искам прокуратуры в целях обеспечения безопасности пешеходов в прошлом году на территории города установлены дублирующие дорожные знаки (пешеходный переход). Также по искам прошлых лет производился ремонт дорожного полотна.

Следует отметить, что государственный надзор в области безопасности дорожного движения на территории Нерюнгринского района осуществляет ГИБДД ОМВД. По протоколам должностных лиц указанного подразделения за надлежащее содержание автомобильных дорог виновные лица привлекаются к административной ответственности, ежегодно за данные нарушения составляется около 20 протоколов. Однако и в работе контрольно-надзорных органов бывают недочеты, на что прокуратура также реагирует.

Так, в ГИБДД ОМВД России по Нерюнгринскому району ежегодно вносятся представления за ненадлежащий контроль за устранением нарушений по выданным ранее предписаниям, виновные должностные лица ГИБДД привлекаются к дисциплинарной ответственности.

— Кому сообщать о фактах ненадлежащего содержания дорог?

— Если граждане считают, что дорожное покрытие не соответствует установленным требованиям, необходимо обратиться с жалобой в соответствующие органы, в том числе можно направить жалобу в электронном варианте на официальный сайт ведомства. Государственный надзор за обеспечением сохранности автомобильных дорог осуществляется федеральным органом — Ространснадзором (rostransnadzor.ru) и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации согласно их компетенции. Функции муниципального контроля за дорогами местного значения осуществляется уполномоченным органом местного самоуправления. Кроме указанных органов также можно обратиться в органы Госавтоинспекции, которые в соответствии с ведомственным приказом от 08.06.1999 номер 410 осуществляют контроль за эксплуатационным состоянием автомобильных дорог.

— В какой срок должны рассматривать такие обращения и что делать в случае бездействия?

— Срок рассмотрения письменных обращений регламентирован Федеральным законом «О порядке рассмотрения обращений граждан в Российской Федерации» и составляют 30 дней со дня регистрации. Кроме того, требуется время на пересылку ответа.

В случае отсутствия ответа или бездействия указанных органов необходимо обращаться в прокуратуру района (города).

— Может ли гражданин, автомашине которого вследствие некачественного дорожного полотна причинён ущерб, взыскать его?

— Если авария произошла из-за плохой дороги, важно соблюдать ряд действий, которые позволят в дальнейшем отстоять свою позицию в суде и добиться компенсации от дорожных служб. Попадание в яму, открытый люк или другие подобные происшествия в силу п.1.2 Правил дорожного движения являются дорожно-транспортным происшествием.

Поэтому оформлять факт повреждения автомобиля нужно так же, как при любом другом ДТП, но справок и документов при этом может потребоваться больше. Необходимо вызвать сотрудников ДПС, попытаться найти свидетелей и сделать фотографии места аварии.

Дополнительно составляется протокол осмотра проезжей части, дорога и знаки проверяются на соответствие техническим стандартам.

Обязательно сделать фотографии места ДТП с указанием места и времени съемки.

Также инспектор должен зафиксировать данные об освещенности участка, наличии предупредительных знаков и ограждений при проведении ремонтных работ. Пострадавшему нужно получить копии этих документов — они понадобятся при обращении за возмещением.

Следующий этап — при помощи эксперта нужно определить размер ущерба, причем на осмотр рекомендуется вызвать телеграммой представителей ответственной организации.

Другой вариант — составить иск после ремонта с суммой фактически понесенных затрат, которые должны подтверждаться документами, но в этом случае ответчик вправе оспорить сумму.

— А с кого именно и как взыскивается этот ущерб?

— Информацию о том, кто именно владеет дорогой, должны предоставить сотрудники ГИБДД. Это может быть, например, местное жилхозяйство. Федеральные трассы находятся в ведении Росавтодора. А вот незакрытый или сломанный люк — зона ответственности Водоканала.

Требование о возмещении ущерба нужно направить именно той организации, в зоне ответственности которой произошло ДТП. Она может возместить ущерб как сама, так и через страховую компанию, в которой застрахована ответственность компании.

Если же пострадавший имеет полис КАСКО, то обращаться ему нужно к своему страховщику, который возьмет на себя дальнейшие хлопоты по разбирательству с ответчиком.

Если виновник не отвечает на претензии, придётся обращаться в суд.

Помимо справки о ДТП, акта осмотра дорожного полотна и результатов технической экспертизы, в суд нужно будет отправить исковое заявление и копию претензии, на которую ответчик не отреагировал.

В суде можно потребовать компенсировать не только ремонт автомобиля, но и расходы, связанные с процессом, в том числе стоимость экспертиз, госпошлины.

— А как рассчитывается ущерб? Кто это делает?

— Размер ущерба определяется экспертными учреждением в рамках федерального закона о судебно- экспертной деятельности. Экспертизу проводят как государственные, так и не государственные экспертные учреждения.

— Есть ли примеры взыскания?

— У нас в районе жители не обращались в суд за возмещением ущерба, причинённого автотранспортным средством в результате плохого состояния дорог. В других регионах РФ такая судебная практика существует.

К примеру решением Петрозаводского городского суда Республики Карелия от 30 сентября 2020 г. по делу номер 2-5399/2019 истцом взыскан материальный ущерб и моральный вред причиненный в результате ДТП из-за неудовлетворительного состояния дорожного полотна с организации осуществляющей содержание дорог.

В прокуратуру города такие обращения граждан о защите прав в указанной сфере не поступали. В тоже время хочу отметить, что прокуратура в соответствии со ст.45 ГПК РФ может обратиться в суд только в интересах граждан, которые по состоянию здоровья или другим уважительным причинам не могут обратиться в суд самостоятельно.

— Что важно знать автовладельцу, если он попал в такую ситуацию?

— Важно знать, что в соответствии с п.10.1. Правил дорожного движения водитель должен вести транспортное средство со скоростью, не превышающей установленного ограничения, учитывая при этом интенсивность движения, особенности и состояние транспортного средства и груза, дорожные и метеорологические условия, в частности видимость в направлении движения. Скорость должна обеспечивать водителю возможность постоянного контроля за движением транспортного средства для выполнения требований Правил.

При возникновении опасности для движения, которую водитель в состоянии обнаружить, он должен принять возможные меры к снижению скорости вплоть до остановки транспортного средства.

Поэтому, если по результатам трассологической экспертизы будет установлено, что водитель явно не учитывал дорожную обстановку и имел техническую возможность избежать аварии, суд может пересмотреть сумму выплаты в меньшую сторону, либо отказать в ней вовсе.

Диагностика дорожного покрытия

В настоящее время диагностика дорожного покрытия проводится следующим образом. По исследуемому участку дороги проезжает машина, оборудованная различными измерительными приборами (в простейшем случае — аппаратурой видеосъемки). Показания датчиков фиксируются по мере движения автомобиля и позже обрабатываются операторами в ручном режиме. Как результат, получаем некоторый «паспорт» дороги, по которому делается заключение о характере, масштабах и срочности ремонтных работ.

В описанном методе диагностики есть одно узкое место: «ручная» обработка данных измерительных приборов. Для простоты, остановимся на обработке видеоизображения дорожного полотна. В данном случае, задача операторов состоит в ручной оцифровке дефектов дорожного покрытия. Т.е. вооружившись клавиатурой, мышью и специализированным программным обеспечением, операторам необходимо указать (читай — обвести) все дефекты, встречающиеся на исследуемом участке дороге. Представить, как люди обводят заплатки и выбоины на дорогах, еще можно, но как обвести все трещины и другие мелкие дефекты?

Решений по сути два: либо оценивать дефекты «грубо», серьезно ухудшая при этом качество диагностики, либо искать дефекты автоматически, используя современные методы машинного обучения — раздела области искусственного интеллекта.

Дорожная лаборатория снимает дорогу

На выходе получаем видеокадры съемки

Операторы приступают к размечанию кадров

Отчет по состоянию дороги отправляется заказчику

Схема 1. Процесс ручного распознавания дефектов

Виды деформаций и разрушений дорожного покрытия

Страница 1

Под воздействием транспортных нагрузок и агрессивных природных факторов на асфальтобетонном покрытии возникают различные виды деформаций и разрушений, которые снижают сроки службы покрытий и приводят к дорожно-транспортным происшествиям. Движение по деформированным покрытиям сопровождается ударами и вертикальными колебаниями колес, кузова и других частей автомобиля. Механизмы автомобиля изнашиваются, водители и пассажиры испытывают неудобства. Средняя скорость движения автомобилей нередко уменьшается до 50%, что снижает производительность и повышает себестоимость перевозок. Работы по содержанию дорог, в частности по очистке дорожных одежд от пыли, грязи, снега и льда, усложняются.

Под влиянием давления колеса автомобиля дорожная одежда прогибается. Наибольший прогиб — в центре следа колеса с уменьшением по мере удаления. Прогиб распространяется от колеса тяжелого грузового автомобиля во все стороны на расстояние 3 — 4 м, образуя упругую чашу. Чаши прогиба от всех колес автомобиля, частично перекрывая одна другую, могут полностью охватывать проезжую часть дороги.

Кроме того, деформируются все слои дорожной одежды. Зерна минеральных материалов (особенно не обработанных вяжущими) истираются, раскалываются и таким образом измельчаются. Между частицами мельче 3 мм вода поднимается по капиллярам и длительно в них удерживается. Зерна с водой образуют пластичную массу, которая действует как смазка и увеличивает размеры прогиба одежды под колесами автомобилей.

В асфальтобетонных покрытиях под влиянием прогибов материалы также измельчаются, хотя и с меньшей интенсивностью. При этом увеличивается суммарная поверхность зерен и вяжущего становится недостаточно. Так как вяжущее стареет, то покрытие делается более жестким. В нем образуются сначала волосные, затем более широкие трещины, в которые проникает вода, замерзающая зимой и постепенно разрушающая покрытие.

В зависимости от погодных условий, скорости движения транспорта и других причин изменяется удельное давление на покрытие от колес автомобилей. В жаркую погоду темное асфальтобетонное покрытие нагревается до температуры выше 60˚C при температуре воздуха около 30˚C.

Колеса автомобилей нагреваются также в результате работы, трения и ударов о неровности покрытия. При нагреве колес увеличивается в объеме воздух в камере, уменьшается площадь следа и дополнительно возрастает давление на покрытие.

Наиболее распространенным дефектом покрытий, вызываемым увеличением удельного давления сверх нормативного, является образование колеи. В городах такие деформации можно наблюдать у остановок общественного транспорта даже в слоях, уложенных на жестком основании.

На дорогах с интенсивным движением автомобилей не только образуются колеи, но и покрытие шлифуется и даже истирается, т.е. изнашивается. В этом случае снижается прочность дорожной одежды, уменьшается шероховатость и покрытие (особенно влажное) становится скользким, что вызывает дорожно-транспортные происшествия. Износ покрытий увеличивается при его обработке в зимнее время растворами противогололедных реагентов.

Из природных факторов на работоспособность асфальтобетонных покрытий наибольшее влияние оказывают осадки и изменения температуры. Асфальтобетонные покрытия чаще всего разрушаются при оттаивании грунта земляного полотна и потере им несущей способности и механической прочности. Дорожная одежда на таком полотне при проходе автомобилей легко деформируется, появляются бугры, проломы, трещины и колеи. В образовавшиеся проломы и трещины проникает разжиженный грунт земляного полотна. Если движение автомобиля продолжается, то такая дорожная одежда полностью разрушается и материал ее перемешивается с грунтом земляного полотна. Таким же образом действует на покрытие вода, проникающая в поры асфальтобетона. При ее замерзании давление льда может достигать 200 МПа. Прочность водонасыщенного асфальтобетона при продолжительной температуре может понизиться на 40%.

При резком снижении температуры воздуха осенью и больших перепадах температур зимой на покрытиях образуются поперечные температурные трещины из-за недостаточного сопротивления асфальтобетона температурным напряжениям. Они распределяются на расстоянии 6 — 10 м одна от другой.

ровность дорожное покрытие безопасность

Из-за плохого сопряжения горячей смеси одной полосы с ранее уложенной холодной полосой на покрытиях появляются продольные трещины. Косые трещины продолжают поперечные и продольные трещины при недостаточно прочном покрытии. Сетка трещин возникает на дорожном покрытии, как правило, при недостаточно прочном основании. Трещины могут образоваться над швами основания, если они заделаны недостаточно хорошо.

В местах сопряжения с обочинами можно наблюдать облом кромки. Чаще всего это происходит в случае переезда через кромки тяжелых грузовых автомобилей. При строительстве дорог кромки покрытия предохраняют укрепительными полосами. Если таких полос нет, то их строят во время ремонтных работ.

Страницы: 1

Построение модели

Следующим шагом является построение модели, способной по части изображения спрогнозировать наличие или отсутствие того или иного дефекта. Область машинного обучения — очень обширная и предлагает множество возможных архитектур моделей и алгоритмов их обучения. В случае распознавания изображений, наиболее эффективными являются модели на основе искусственных нейронных сетей. Более конкретно, нами используются конволюционные нейронные сети.

Рис 3. Дорожная дефектовка трещин:

и

Рис 4. Дорожная дефектовка заплаток:

и

Далее, имея данные и архитектуру модели, запускается процесс обучения, состоящий в подборе параметров модели так, чтобы полученная модель наилучшим образом «объясняла» имеющиеся в нашем распоряжении данные. После того как модель обучена, мы можем использовать ее для ответов на вопросы типа: есть ли дефекты на заданном видео-фрагменте? Если есть, то какие именно и где они расположены?

Комплект типовых образцов претензий и жалоб в сфере дорожного движения

На этой страничке будет формироваться комплект типовых образцов претензий и жалоб в сфере дорожного движения.

Комплект образцов будет являться приложением 5 к Народной концепции безопасности дорожного движения.https://maxpark.com/community/politedriver.ru/content/1720856

PS: Вопросы, связанные с оформлением обращений, здесь не рассматриваются. На этой страничке обсуждается только содержательная часть обращений.

*********************************************

1 Претензия (о дефекте дорожного полотна)

Я имею претензию к состоянию дорожного покрытия проезжей части дороги возле остановки общественного транспорта …(название) по улице … (название) на чётной (нечётной) стороне улицы. Указанная остановка находится неподалёку от дома № … (номер) по улице … (название).

Поясняю. На проезжей части дороги в зоне действия горизонтальной разметки – линии 1.17 – имеется дефект дорожного полотна, размеры которого превышают максимально разрешённые размеры. Так, например, глубина выбоины дорожного полотна в указанном выше месте составляет около 15 см, в то время как пунктом 1.2 ГОСТа Р 50597-93 допускается глубина повреждения не более 5 см.

По причине значительного дефекта дорожного полотна общественный транспорт вынужден останавливаться на расстоянии в метре от посадочной площадки или за её пределами. Поскольку посадочная площадка в этом месте поднята относительно проезжей части дороги на высоту 25 см, это создаёт значительные трудности для посадки в общественный транспорт пассажирам с детьми и инвалидам.

Прошу: 1) устранить дефект дорожного полотна. 2) уведомить меня о принятом решении в сроки, установленные действующим законодательством.

*********************************************

2 Жалоба (на бездействие)

Такого-то числа (дата: число, месяц, год) я обращался (обращалась) к … (например, к мэру города) (должность, ФИО) с жалобой на недопустимый дефект дорожного полотна возле остановки общественного транспорта … (название остановки и её координаты)(копия жалобы прилагается).

Моё письмо было направлено … (мэру города) заказным письмом с уведомлением. Согласно почтовому уведомлению письмо адресатом было получено … (дата) (копия почтового уведомления прилагается).

В установленные законом сроки мне ответ не дан.

Прошу потребовать от … (мэра) соблюдения федерального закона от 02.05.2006 № 59-ФЗ «О порядке рассмотрения обращений граждан Российской Федерации» и направить мне ответ по обращению от … (дата).

*********************************************

3 Жалоба (на неустранение дефекта дорожного полотна)

Такого-то числа (дата: число, месяц, год) я обращался (обращалась) к … (например, к мэру города) (должность, ФИО) с жалобой на недопустимый дефект дорожного полотна возле остановки общественного транспорта … (название остановки и её координаты)(копия жалобы прилагается).

Моё письмо было направлено … (например, мэру города) заказным письмом с уведомлением. Согласно почтовому уведомлению письмо адресатом было получено … (дата) (копия почтового уведомления прилагается).

С момента уведомления … (должность, ФИО) о наличии на проезжей части дороги недопустимого дефекта прошло более двух месяцев. В нарушение требований п. 3.1.1 ГОСТ Р 50597-93 дефект дорожного покрытия до настоящего времени не устранён.

Прошу указать … (должность, ФИО) на необходимость своевременного выполнения работ по приведению вышеупомянутого участка автомобильной дороги в надлежащее техническое состояние.

*********************************************

4 Заявление (о проведении обследования участка дороги)

Участок асфальтированной дороги между населёнными пунктами … (названия) находится в ужасном состоянии, поскольку количество повреждений дорожного полотна препятствует безопасному движению автомобилей.

По моему мнению, этот участок дороги не отвечает требованиям п. 3.1.1 ГОСТ Р 50597-93, поскольку на нём имеется несколько разрушений асфальтового слоя (растрескался и выкрошился). Каждое из разрушений по размерам меньше предельных значений допустимых размеров, указанных в п. 3.1.2 ГОСТ Р 50597-93, но суммарный размер площадей повреждений по моему мнению, превышает допустимое значение, установленное п.3.1.1 ГОСТ Р 50597-93.

Прошу обследовать указанный участок дороги. О принятом решении и о результатах обследования дороги прошу уведомить в сроки, установленные действующим законодательством.

*********************************************

5 Заявление (об установлении дежурства сотрудников ГИБДД возле «зебры»)

От имени и по поручению жителей села … (название) обращаюсь к … (должность уполномоченного лица, ФИО) с настоящим обращением.

Мы живём в селе, через который проходит федеральная дорога со скоростным движением автомобилей. Многие взрослые жители села и их дети вынуждены подолгу стоять возле дороги в ожидании «просвета» в транспортном потоке.

Поясняю. Школа, детский садик, почта и ближайший магазин с товарами повседневного пользования находятся на противоположной стороне дороги (за автомагистралью). Через автомагистраль нет ни надземного, ни подземного пешеходного перехода. Наземный пешеходный переход (зебра) не оборудован управляемым светофором. При этом очень редкий водитель останавливает автомобиль перед зеброй. На этой зебре погиб уже не один пешеход.

Просим организовать дежурство сотрудников ГИБДД около «зебры» ежедневно в период с 07 до 10 часов, с 12 до 14 часов и с 16 до 20 часов.

О принятом решении прошу уведомить меня в сроки, установленные действующим законодательством.

*********************************************

6 Заявление (о выполнении съезда для колясок в высоком бордюре на пешеходном переходе)

На пешеходном переходе через оживленную улицу … (название) возле взрослой (детской) поликлиники № … (указать номер) в бордюрах с обеих сторон дороги нет съезда для колясок (детских, инвалидных). Высота бордюра на пешеходном переходе («зебре») составляет около 20 см.

Для граждан пожилого возраста, инвалидов и родителей с детскими колясками высокий бордюр на указанном выше пешеходном переходе является трудно преодолимым препятствием (барьером) на пути к объектам социальной инфраструктуры, кроме того, высокие бордюры создают условия для снижения дорожно-транспортной безопасности.

Государство в лице Правительства РФ своим распоряжением № 2181-р от 26.11.2012 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Доступная среда» на 2011 — 2020 годы» взяло на себя обязательства принимать надлежащие меры по устранению препятствий и барьеров, возникающих у индивида или группы людей с учетом их особых потребностей.

Прошу выполнить на пешеходном переходе с обеих сторон дороги съезды для колясок.

О принятом решении прошу уведомить меня в сроки, установленные действующим законодательством.

*********************************************

Меньше, чем через неделю после обращения к Администрации города по электронной почте, асфальтовое покрытие проезжей части дороги было восстановлено. Привожу дословный текст обращения:

Информация для сведения. Перекресток улиц Х и У в городе N опасен для эксплуатации. На проезжей части дороги имеются две глубокие промоины. Асфальтовое покрытие проезжей части дороги не удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 50597-93. Подробнее здесь: https://maxpark.com/community/politedriver.ru/content/2816499

Технологии

Особенностью нейросетевых моделей является выполнение ими большого количества параллельных вычислений. Данная особенность не позволяет эффективно использовать нейросетевые модели на современных CPU, которые оптимизированы под последовательные вычисления. С другой стороны, графические процессоры (GPU) от компании NVIDIA специально спроектированы для эффективной работы параллельных вычислений. Как правило, скорость обучения и распознавания модели, работающей на GPU, в 50-100 раз выше, чем скорость функционирования той же модели на CPU.

Интеграция

Созданная система распознавания была успешно внедрена в существующие бизнес-процессы. Было создано масштабируемое кластерное решение, позволяющее распараллеливать процедуру обучения моделей и распознавания дефектов на несколько уровней.

Рис 5. Внутренняя страница веб-клиента

Уровни распределения процесса обучения:

• Уровень №1
  : распределение на специальных подмножествах данных. Например, дорожная дефектовка: отдельная модель для каждой группы объектов (автомобили, дорожное полотно, трещины, заплатки и ямы, и т.д.)
• Уровень №2
  : распределение на различном наборе гиперпараметров (идет подбор гиперпараметров самой модели и ее процесса обучения)
• Уровень №3
  : обучение конкретной модели на GPU (NVidia Cuda)

Также было создано специализированное ПО, позволяющее операторам: создавать, корректировать и пополнять обучающие выборки, просматривать результаты распознавания, выполнять постобработку полученных результатов с нужными параметрами при помощи специально созданного скриптового языка, что обеспечивает воспроизводимость всех результатов и позволяет быстро выполнять уже заданную последовательность команд и корректировать ее.

Рис 6. Интерфейс приложения по работе с обучающими выборками и результатами распознавания

Для полного управления всем процессом был создан веб-клиент, который позволяет:

• Полностью отслеживать состояние кластера машин и просматривать статусы всех выполненных и активных задач
• Просматривать созданные обучающие выборки
• Запускать процесс обучения модели с возможностью гибкой настройки всех параметров
• Запускать процесс распознавания интересующих дорог и просматривать результаты

Дорожное хозяйство

Общая протяжённость российской сети автодорог общего пользования федерального, регионального и местного значения оценивается в 1 396 000 км, в том числе 984 000 км с твёрдым покрытием. Протяженность автомобильных дорог федерального значения по данным Росстата составляет 50 800 км. За всем этими дорогами надо следить и производить своевременный ремонт. Сил и средств для контроля состояния дорожного полотна, сейчас недостаточно.

На сегодняшний день основным средством сбора информации о состоянии автодорог являются передвижные лаборатории, оснащенные видеокамерами (в том числе бокового обзора), системой глобального позиционирования и оборудованием для диагностики дорожного полотна (сканерными системами, георадарами и пр.). Однако их недостатком является узкая полоса обзора, получаемая в пределах видимости регистрирующей аппаратуры, из- за чего нередко не фиксируются природно-антропогенные процессы, являющиеся причинами разрушения дорожного полотна. Комплекс также не предусматривает создания целостной информационной базы, содержащей ортофотоплан дорожного полотна и придорожной территории одновременно, что затрудняет работу с полученными данными. Все это зачастую не позволяет произвести комплексную оценку места возникновения дефектов и однозначно установить их причину.

Оперативную и наиболее емкую информацию для оценки состояния дорожного полотна можно получать, лишь используя вместе автолабораторию и комплекс БПЛА, оборудованный приборами для дистанционного зондирования.

Задачи, которые может решать беспилотник, при мониторинге автодорог:

Контроль состояния дороги:

Основными задача у беспилотников, сделать картину по дорожной сети получаемую с передвижных лабораторий более полной и законченной, позволяющей принимать грамотные управленческие решения, задачи следующие:

• мониторинг улично-дорожной сети города;
• аэрофотосъемка автомобильных и железных дорог, придорожной обстановки;
• учет и мониторинг дорог, объектов придорожной инфраструктуры;
• оценка состояния дорог;
• создание цифровой картографической основы дорожно-транспортной инфраструктуры;
• создание аэрофотоснимков при проектировании, эксплуатации и строительстве дорог

Оперативный мониторинг:

При возникновении чрезвычайных ситуаций на объектах строительства или на протяженном дорожном полотне, БПЛА позволяют в кратчайшие сроки обнаружить место обрушения или аварии на трассе, схода оползня или занос бураном дороги, и с учетом объема повреждений рассчитать длительность и стоимость восстановительных работ.

Контроль выполнения работ:

Любой этап выполняемых работ может быть снят на фото или видео с высоким пространственным разрешением, и передана инженерам напрямую или через ГИС систему в кратчайшие сроки, а геодезическая точность моделей, позволит сверяться с планом и производить необходимые сравнения и измерения.

Проектирование

С помощью беспилотных технологий, можно получить достоверные трехмерные данные подстилающей поверхности земли для оценки выбора оптимальных трасс прокладки дорог и размещения объектов транспортной инфраструктуры. Цифровые модели поверхности и матрицы высот, создаваемые в Agisoft Photoscan полностью совместимы с ГИС и САПР, что дает возможность использовать их при проектировании новых сооружений. Геодезическая точность съемки дает возможность определять деформации и отклонения от проектных отметок.

Инженерные изыскания

Аэрофотосъемочные комплексы с успехом применяются при проведении инженерно-геодезических изысканий для строительства линейных сооружений. Беспилотные технологии, позволяют значительно повысить оперативность создания топографических планов масштабов 1:500, 1:1000 и 1:2000. При этом не возникнет затруднений при съемке труднодоступных территорий. Особенности рельефа, наличие водных или других препятствий так же не повлияют на точность или трудозатраты необходимые для выполнения изысканий.

Применение комплекса БПЛА позволяет производить оперативный дистанционный мониторинг как собственно автомобильных дорог, так и прилегающих территорий для получения данных высокого и сверхвысокого разрешения. С помощью информации, получаемой с БПЛА, координируется работа наземного комплекса: на основе материалов крупномасштабной съемки появляется возможность его целенаправленного применения в местах обнаружения значительных нарушений.

Аэрофотосъемка автомобильной трассы с разных высот

Фрагмент фотоплана с высоты 680 м

Съемка обеспечивает достаточно широкую полосу захвата вдоль автодороги с получением изображений развязок, придорожной полосы и прилегающих к трассе объектов муниципальной инфраструктуры. Однако в данном случае разрешение снимков не соответствует требованиям детального дешифрирования дефектов дорожного покрытия и мелких эрозионных форм, расположенных вблизи дорожного полотна. Эту проблему решает съемка с высоты ~150 м с пространственным разрешением снимков порядка 2 см на один пиксел.

Увеличенные фрагменты снимка автодороги с высоты ~150 м

Важным моментом для выполнения съемки является наличие осевых линий и пикетажа автодорог, которые можно получить из проектной документации. Однако нередки случаи, когда такая информация отсутствует или находится в неудовлетворительном состоянии. Тогда для прокладки курса БПЛА и восстановления документации на автомобильную дорогу производится съемка осевых линий при помощи субметровой системы глобального позиционирования GPS/ ГЛОНАСС на маршруте заданного участка с представлением снятых объектов в геоинформационной системе (ГИС). Ее основу, разрабатываемую для обеспечения оценки состояния автомобильных дорог, составляют данные, получаемые с борта БПЛА.

По результатам дешифрирования материалов аэрофотосъемки полчается фотосхема автодороги и ряд тематических карт (площадных дефектов, экзогенных процессов и др.). По материалам аэросъемки достоверно определяются площадные, линейные и точечные дефекты размером 2 см и крупнее. Выполнение съемки дорожного полотна после дождя позволило обнаружить и более мелкие дефекты за счет изменения яркостных характеристик асфальта скопившейся влагой. Скопление влаги в дефекте создает эффект визуального увеличения его размера.

Карта поперечных дефектов дорожного полотна

Тематические карты и схема дорожного полотна позволяют средствами ГИС оперативно получать статистические данные распределения плотностей дефектов дорожного полотна для определенного участка трассы. Сиреневый цвет – участок с большей плотностью дефектов полотна.

Распределение плотностей дефектов дорожного полотна на каждые 100 м

Одним из перспективных направлений использования аэросъемки с БПЛА является оперативный мониторинг прогнозирования состояния дорожного полотна. По материалам аэрофотосъемки хорошо дешифрируются экзогенные процессы, протекающие в районе расположения автомобильной дороги. Постоянный мониторинг с БПЛА и применение ГИС позволят оценить скорость развития и направление экзогенных процессов, а в ряде случаев — установить причины их возникновения. Экзогенные процессы и причины их возникновения являются серьезной угрозой для состояния дорожного покрытия.

К поперечным трещинам на дорожном покрытии подходят эрозионные формы. В данном случае эрозионные процессы представлены промоинами. Эрозионные формы хорошо дешифрируются на снимках, захватывающих большую площадь, так как при малых площадях и высокой детализации очертания маскируются текстурами растительного покрова.

На базе тематических картографических материалов, полученных средствами ГИС, возможно составление прогнозных карт рисков появления дефектов и разрушения дорожного полотна, а также изучение динамики их изменений в связи с развитием экзогенных процессов. Структура ГИС предполагает хранение данных дистанционного мониторинга, цифровых карт по годам, их оперативное обновление и статистическую обработку по заданным интервалам времени.

БПЛА эффективен для решения следующих задач:

• ведения оперативного мониторинга состояния дорожного полотна;
• контроля за строительными и ремонтными работами на дорогах;
• обнаружения дефектов дорожного полотна и определения их параметров;
• получения материалов цифровой съемки в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах;
• получения трехмерной модели дороги по стереопарам;
• выполнения фиксации маршрутов аэросъемки с отображением в ГИС;
• формирования банка данных материалов аэросъемки;
• получения информации о состоянии дорожного полотна, в том числе определения геометрических параметров (продольных и поперечных уклонов, радиусов кривых в плане и профиле, высотных отметок, видимости, пройденного пути);
• получения видеоинформации для дорог и искусственных сооружений с формированием банка видеоданных;
• фиксирования объектов инженерного обустройства; определения параметров транспортного потока.

Экономика внедрения БПЛА для работ в дорожном хозяйстве

За один день аэроотосъемочная бригада с БПЛА, в зависимости от типа самолетного БПЛА, может произвести аэрофотосъемку до 400км автодороги, с геодезической точностью, скорость работы полевой группы геодезистов в этом случае в несколько десятков раз ниже.