Wenn Sie in den letzten Wochen ein Auto gefahren sind, haben Sie ein Schlagloch oder zehn getroffen. Wir wissen, dass sie jedes Jahr kommen, und sind dennoch verblüfft über ihre bloße Zahl und Fähigkeit zur Zerstörung.
Und wir fragen uns, warum geht das so weiter? Ich meine, wir haben fahrerlose Autos, aber jedes Frühjahr bröckeln unsere Straßen immer noch wie abgestandener Kuchen. Wie es scheint, ist das Beste, was wir schaffen können, eine verrückte Flickenteppichserie, kaum mehr als ein Blitz der Schadensbegrenzung.
Es besteht jedoch die Hoffnung auf eine proaktivere Schlaglochstrategie. Ein Team von Wissenschaftlern der Northeastern University in Boston hat einen speziellen Van mit Sensoren, Mikrofonen und Kameras entwickelt, der nicht nur jeden Riss in einer Straße erkennen kann, sondern auch über ein bodendurchdringendes Radar verfügt, um genau zu bestimmen, wo sich in Zukunft wahrscheinlich Löcher bilden werden.
Die Idee ist, mit dieser Technologie, den so genannten Versatile Onboard Traffic Embedded Roaming Sensors (VOTERS), jeden Zentimeter der Straßen einer Stadt abzubilden, Orte zu identifizieren, an denen sich wahrscheinlich Wasser ansammelt und die Oberfläche schwächt, und auch zu analysieren, was mit dem Boden geschieht unter dem Bürgersteig. Darüber hinaus können Kameras im Van Fotos von aktuellen Krisenherden aufnehmen und Prioritäten setzen, auf die am meisten geachtet werden muss.
VOTERS hat all das in Beverly, Massachusetts, einer Stadt mit etwa 40.000 Einwohnern nordöstlich von Boston, mit beeindruckenden Ergebnissen getan. In nur vier Tagen bewertete der Northeastern Van 150 Meilen Straßen in der Stadt. Menschliche Inspektoren haben Beverlys Straßen zuletzt im Jahr 2010 begutachtet. Das dauerte mehr als ein Jahr. Es kostete die Stadt ungefähr 50.000 Dollar. Der VOTERS-Ansatz kostet die Hälfte.
"Dies ist absolut der Weg der Zukunft", sagte Michael Collins, Beverlys Kommissar für öffentliche Dienste und Ingenieurwesen, dem Boston Globe.
Gemeine Straßen
So funktioniert es: Während der Van über die Fahrbahn rollt, zeichnet ein Sensor Änderungen des Luftdrucks im Reifen auf, die durch Unebenheiten verursacht werden. Über ein Mikrofon werden Rüttelgeräusche wahrgenommen, und das Radarsystem tastet die Oberfläche zwischen den Rädern ab und prüft, ob Probleme mit den Reifen vorliegen oder ob sich Luft- oder Wasserflecken unter dem Bürgersteig befinden - mögliche Anzeichen für künftige Probleme. Eine am Boden hinter dem Lieferwagen ausgebildete Videokamera liefert ein Bild der Rissdichte und hilft dabei, die von den anderen Geräten gesammelten Informationen zu bestätigen.
Die Person, die das Projekt leitet, ein nordöstlicher Professor für Bauingenieurwesen namens Ming Wang, sagt, dass der Van bis zu 50.000 Datenpunkte pro Sekunde sammeln kann. Das System bewertet dann jede Straße anhand des Fahrbahnzustandsindex, der von Inspektoren menschlicher Straßen verwendet wird.
Das Team kann diese Ergebnisse auf einer Luftbildkarte einer Stadt überlagern und ein farbcodiertes Bild erstellen - grüne Linien für eine gute Straßenqualität, gelbe für eine angemessene und rote für künftige Probleme. Wenn Sie in eine rote Straße hineinzoomen, verwandelt sich das Bild in ein Foto dieses Abschnitts einer holprigen Straße, der vom Lieferwagen aufgenommen wurde. Die Software des Systems kann dann laut Wang abschätzen, wie viel diese Reparatur kosten würde.
In der Nähe, in Boston, sagen Beamte, dass sie den VOTERS-Lieferwagen testen und mit den Beurteilungen der Straßeninspektoren der Stadt vergleichen wollen. Und das kann nur der Anfang sein. Wang sagte, dass die Universität plant, das Projekt in diesem Frühjahr in ein gewinnorientiertes Geschäft umzuwandeln, indem sie den Straßensuchdienst an Gemeinden in den USA vergibt.
Der Ingenieur weist darauf hin, dass die Überprüfung des Straßenzustands letztendlich durch Crowd-Sourcing-Autos erfolgen könnte. Sensoren könnten in die Reifen von Neuwagen eingebettet werden, die den Städten kontinuierlich aktualisierte Daten zur Qualität ihrer Straßen liefern könnten.
Wang sagt: „Das ist keine verrückte Idee. Es könnte billig sein. Jedes Auto könnte es haben - es wäre so einfach. “
Inzwischen in England ...
Forscher der Nottingham Trent University haben ein ähnliches Verfahren zum Scannen von Straßen entwickelt. Sie haben Algorithmen entwickelt, die Daten von 2D- und 3D-Scannern und -Sensoren auf der Vorderseite eines Transporters erfassen und frühe Anzeichen für das sogenannte „Raveling“ identifizieren - den Abbau von Asphalt, der zu Rissen und Löchern führt.
Der leitende Forscher Senthan Mathavan sagt, dass die Sensoren - die gleichen Roboter, mit denen sie ihre Umgebung wahrnehmen - in einem Test in der Lage waren, Raveling an 900 verschiedenen Stellen korrekt zu erkennen. Je früher potenzielle Probleme entdeckt werden, desto effizienter und kostengünstiger können sie behoben werden. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da es sich die meisten Gemeinden in Zeiten knapper Budgets nicht leisten können, beschädigte Straßen wieder aufzubauen.
Das Gerät mit den Scannern ist leider zu groß und sperrig, um auf öffentlichen Straßen eingesetzt zu werden. Ziel ist es jedoch, eine kleinere Version zu entwickeln, die an städtischen Fahrzeugen angebracht werden kann, was mehr Straßeninspektionen und hoffentlich weniger platte Reifen bedeutet.
