Drone mapping highway asset management

O Drone-mapping chega à estrada

Os drones e a fotogrametria estão alimentando a mudança dos departamentos de manutenção para o gerenciamento inteligente de ativos.

A responsabilidade de administrar os ativos das rodovias está mudando de organizações de manutenção e reparo reativas para agências de planejamento dinâmico e estratégico.

Os motores tecnológicos como o advento dos drones e o software de fotogrametria na indústria geoespacial estão impulsionando essa mudança. A combinação dessas tecnologias é comumente chamada de "drone-mapping" e permite que as organizações enfrentem os desafios operacionais - permitindo-lhes realizar inspeções freqüentes e criar bancos de dados de ativos digitais atualizados.

O papel das agências de gerenciamento de infraestrutura envolve o equilíbrio entre custo, risco e desempenho ao longo do ciclo de vida da rede rodoviária. Embora cada agência de gestão de ativos de infra-estrutura afirme sua missão de maneira diferente, eles concordam amplamente que seu papel é garantir o desempenho das redes rodoviárias, minimizando os riscos de segurança e as conseqüências ambientais do tráfego rodoviário. Essencialmente, eles precisam assegurar a distribuição de recursos e bens, a acessibilidade e o desenvolvimento econômico das regiões interconectadas, e a mobilidade de seus habitantes.

É essencial inspecionar e qualificar regularmente os ativos

As agências precisam conhecer as condições técnicas atuais (e futuras) e o desempenho do ativo para equilibrar o custo e o impacto da intervenção.

Do ponto de vista operacional, manter um banco de dados atualizado e realizar levantamentos periódicos de estradas, pontes e outros objetos de engenharia civil têm sido tradicionalmente considerados caros e demorados. Usar drones como ferramenta de captura de dados e software de fotogrametria para transformar estes dados em modelos espaciais digitais aborda estes bloqueadores operacionais.

Drone-mapping aborda muitas questões operacionais

Infographic showing the benefits of drone mapping for maintenance, as listed below
  • Reduz o alto custo da interrupção do tráfego__. Com os métodos tradicionais de levantamento, as rodovias precisam ser fechadas ao tráfego por várias horas. As missões de mapeamento de drones podem ser realizadas em 20% do tempo, sem interromper o tráfego. Com base nas informações estatísticas de gerenciamento de tráfego e no Manual de Avaliação Econômica das Estradas e Serviços Marítimos NSW, o custo estimado de interrupção de tráfego por hora é de cerca de $10.000 AUS para as principais rodovias simples, $25.000 AUS para as principais rodovias duplas e $80.000 AUS para as autoestradas.
  • Need para equipamentos caros e grandes equipes. As missões de aquisição de dados não precisam mais utilizar estações totais, operadores altamente especializados e treinados, e uma grande equipe de suporte. Um piloto de drone, com um drone e uma pequena equipe, pode efetivamente realizar tal levantamento. Um especialista em software de fotogrametria pode opcionalmente estar no campo ou pode processar os dados remotamente.
  • Tempo de pesquisa no campo__. Com um método tradicional de levantamento do terreno, uma missão de aquisição de dados durante 10 km de uma rodovia normalmente levaria 10 horas acessando apenas bens que podem ser vistos do nível dos olhos. Com um drone, levaria menos de 2 horas fornecendo acesso total e visibilidade a tudo o que pode ser visto de cima.
  • Dados geoespaciais limitados como saída. O software de fotogrametria não só transforma imagens em modelos 3D mensuráveis, como também transforma dados em informações visuais, fornecendo um banco de dados visual atualizado de todos os ativos que podem ser inspecionados visualmente.
  • Questões de segurança para o pessoal de topografia e rodovias__. Sítios de levantamento com acesso difícil, vegetação densa, topografia complexa ou formações geológicas instáveis com métodos tradicionais de levantamento podem colocar questões de segurança para os topógrafos e o pessoal das rodovias. Métodos aéreos, tais como mapeamento aéreo, reduzem o risco de acidentes e exposição.
  • Erro humano__. Descuido, falha de comunicação ou fadiga podem levar a discrepâncias significativas. O Drone-mapping não depende de notas de campo ou de qualquer tipo de sistema de entrada manual de dados. O software de fotogrametria extrai dados de imagens e geotags de sensores especializados.

Drone-mapping em ação

Vassilis Polychronos, CTO da GeoSense, compartilhou sua experiência usando drone-mapping para a gestão de ativos na Auto-estrada A5, no norte da Grécia. Este exemplo incorpora as vantagens do "drone-mapping" para o gerenciamento de ativos de rodovias:

O objetivo do projeto era produzir documentação para a gestão patrimonial de 11 km de nova rodovia e um levantamento as-built em um raio de 80 metros ao seu redor. Nosso cliente exigia uma precisão de 10 cm.

A rodovia está localizada em uma planície cercada por montanhas. As variações significativas na elevação do terreno representaram um desafio, tendo em vista o nível de precisão solicitado, tivemos que planejar e adaptar nossa missão a estas condições topográficas.

Usámos um zangão senseFly eBee Plus RTK com uma câmera S.O.D.A. Para planejar a missão, usamos o eMotion, o software de planejamento da senseFly que é capaz de projetar missões de mapeamento de corredores seguindo os modelos SRTM DTM.

Em menos de duas horas, capturamos 1300 imagens, mapeando 11 km de rodovia, cobrindo uma área de 3,7 km2. O receptor RTK GNNS no eBee Plus forneceu georreferências sólidas e altamente precisas para as imagens.

Processamos o conjunto de dados usando o software Pix4Dmapper em um dispositivo desktop. O produto resultante tinha um GSD médio de 3,17cm. Avaliamos a precisão do projeto usando 4 pontos de verificação onde a média DX e DY era 1,2 x GSD e DZ era 2 x GSD. Estes resultados estavam bem abaixo da precisão de 10cm exigida por nosso cliente. Entregamos uma nuvem de pontos 3D em formato .las, uma malha com textura 3D em formato .fbx, um orthomosaic e um DSM ".

A highway mapped in Pix4D
*Mapa rodoviária com PIX4Dmapper - Imagem cortesia da GeoSense

"Os benefícios do drone-mapping para a gestão de ativos de rodovias vão além da economia de tempo - mais de 80% em comparação com as técnicas tradicionais de levantamento. Como é discreto, é possível realizar o levantamento enquanto a rodovia permanece totalmente operacional, sem interromper o tráfego normal. Os dados ricos e os resultados altamente precisos produzidos com o Pix4Dmapper superaram a solicitação inicial do cliente, proporcionando uma reconstrução digital completa e clara, no mundo real ". -Vassilis Polychronos, CTO GeoSense

Adotar o drone-mapping para a gestão de ativos de rodovias

Drones e software de fotogrametria estão capacitando as organizações a fazer a transição para o gerenciamento inteligente de ativos. Com o mapeamento de drones e um banco de dados digital e atualizado de seus ativos, os gerentes de ativos de infra-estrutura podem pesquisar, inspecionar e gerenciar ativos com mais freqüência, fornecendo a base para um planejamento dinâmico e estratégico.

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