Данные со смартфонов водителей помогут определить, когда мосты нуждаются в срочном ремонте

Смартфоны можно было бы использовать для мониторинга безопасности мостов намного быстрее и дешевле, чем это возможно в настоящее время, предоставляя инженерам данные, которые они могут использовать для ремонта конструкций до того, как они выйдут из строя и станут опасно нестабильными.

Как правило, состояние ремонта мостов контролируется двумя способами: либо инженеры визуально осматривают их на наличие трещин и дефектов, либо датчики собирают данные об их вибрациях и перемещениях. Но новый метод, разработанный исследователями из Военной академии Вест-Пойнта и других университетов, устраняет необходимость в том и другом, собирая данные акселерометра со смартфонов в автомобилях, когда они проезжают по мостам.

В ходе испытаний, связанных с пересечением моста Золотые Ворота в Сан-Франциско и железобетонного моста в Италии, они обнаружили, что только два смартфона могут предоставлять данные с такой же точностью, как 240 стационарных датчиков. Телефоны улавливают естественные вибрации мостов, что позволяет исследователям отслеживать их структурные изменения с течением времени. Их исследование описано в исследовании, опубликованном сегодня в Communications Engineering.

По оценкам исследователей, отслеживание такого рода данных со смартфона в течение всего срока службы моста может увеличить срок службы конструкции на 30 %, просто помогая ремонтным бригадам быстрее выполнять ремонт.

Очень важно поддерживать мосты в хорошем состоянии, что было продемонстрировано всего несколько дней назад, когда в индийском штате Гуджарат обрушился мост, в результате чего погибли 135 человек. Это проблема и в других странах. Хотя мосты в США по закону должны проходить визуальный осмотр каждые два года, это не исключает таких бедствий, как обрушение моста I-35W в Миннеаполисе в 2007 году, в результате которого 13 человек погибли и 145 получили ранения.

Техническое обслуживание моста стоит дорого. В Соединенных Штатах их 600 000, и организации, которые владеют ими и обслуживают их, могут легко заплатить 50 000 долларов только за сенсорное оборудование с дополнительными расходами, связанными с необходимостью их обслуживания и анализа генерируемых ими данных. Смартфоны намного дешевле.

Однако необходимо проделать дополнительную работу, чтобы воплотить этот метод в жизнь, — говорит Ахмет Эмин Актан, профессор гражданской, архитектурной и экологической инженерии Университета Дрекселя, который не участвовал в исследовании. Он считает, что пройдет много времени, прежде чем эта техника получит широкое распространение.

Актан ожидает, что визуальные осмотры останутся основным методом мониторинга мостов в течение следующих 10–20 лет, поскольку датчики и смартфоны могут давать данные, которые труднее интерпретировать, чем то, что инженеры видят своими глазами. Даже такие обыденные вещи, как погода или колебания дорожной нагрузки, могут повлиять на поведение и движение конструкций, что затем может повлиять на данные. Например, в холодную погоду они становятся жестче.

Но со временем, по его словам, отрасль, вероятно, захочет использовать сочетание этого визуального наблюдения с данными, собранными со смартфонов.