RU2373324C1 - Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation - Google Patents

Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2373324C1
RU2373324C1 RU2008132196/03A RU2008132196A RU2373324C1 RU 2373324 C1 RU2373324 C1 RU 2373324C1 RU 2008132196/03 A RU2008132196/03 A RU 2008132196/03A RU 2008132196 A RU2008132196 A RU 2008132196A RU 2373324 C1 RU2373324 C1 RU 2373324C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
road
scanning
camera
subsystem
possibility
Prior art date
Application number
RU2008132196/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Приходько (RU)
Вячеслав Михайлович Приходько
Юрий Эммануилович Васильев (RU)
Юрий Эммануилович Васильев
Александр Борисович Беляков (RU)
Александр Борисович Беляков
Владислав Иванович Кольцов (RU)
Владислав Иванович Кольцов
Юрий Владимирович Борисов (RU)
Юрий Владимирович Борисов
Владимир Михайлович Борисов (RU)
Владимир Михайлович Борисов
Николай Николаевич Ященко (RU)
Николай Николаевич Ященко
Владимир Борисович Борисевич (RU)
Владимир Борисович Борисевич
Владислав Михайлович Юмашев (RU)
Владислав Михайлович Юмашев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный институт" (Государственный технический университет)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный институт" (Государственный технический университет) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный институт" (Государственный технический университет)
Priority to RU2008132196/03A priority Critical patent/RU2373324C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373324C1 publication Critical patent/RU2373324C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: construction, road engineering.
SUBSTANCE: inventions are related to the field of construction and operation of street and road networks, and also to facilities and methods for complex diagnostics of operational indices of road engineering objects and organisation of monitoring over their technical-operational condition on a real time basis. Road laboratory is used to monitor road object parametres by displacement of control and measurement system (CMS) along road bed 8 with facility for coordinate affixment of measurement results and with functional complex (FC) on the basis of at least one optoelectronic component. For this purpose CMS is installed on basic transport vehicle (BTV) 1 with application of vibroinsulated base for installation of part of CMS functional facilities, and outlet channels of CMS subsystems are organised in a commutation manner together with computer complex 2. As vibroinsulated base they use frame 5 installed above TV1 with an optical bed plate (OBP). Control and measurement system is formed as multi-profile. Functional complex comprises the following as one of optoelectronic components: subsystem for measurement of longitudinal evenness of road bed 8, which is used to build microprofile of road bed 8 surface in longitudinal direction. This subsystem is organised on the basis of at least one three-dimensional chamber of volume scanning and at least laser generator 9 in volume scanning line, which is formed across traffic line. Chamber and laser generator 9 are spatially organised on optical bed plate 6 with the possibility to provide scanning of all points by means of chamber on basic length of formed laser line in each scanning frame. At the same time speed of BTV 1 motion is related to frequency of scanning frames with the possibility to provide partial overlapping of images created in adjacent frames, and in process of formed laser line scanning by means of chamber, direct building of road bed 8 surface profilogram is carried out by processing of scanning results in this chamber.
EFFECT: invention provides for simplicity of design and increased accuracy of control and validity of measurement results from subsystem for measurement of longitudinal evenness of road object (which functionally is a facility for volumetrical building of road bed microprofile in longitudinal direction), and also (in particular case) from subsystem for measurement of transverse evenness of road object (which functionally is a facility for three-dimensional building of road carpet surface microprofile in transverse direction).
11 cl, 11 dwg

Description

Изобретения относятся к области строительства и эксплуатации улично-дорожных сетей, а также к средствам и способам комплексной диагностики эксплуатационных показателей объектов дорожного хозяйства и организации мониторинга за их технико-эксплуатационным состоянием в режиме реального времени.The inventions relate to the field of construction and operation of road networks, as well as to the means and methods of comprehensive diagnostics of operational indicators of road facilities and the organization of monitoring of their technical and operational status in real time.

Из уровня техники известен способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории. Согласно этому способу осуществляют контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта посредством перемещения вдоль дорожного полотна контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты. Для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени (RU, №2170298, С2, 2001 г.).The prior art method for monitoring a road network through a mobile road laboratory. According to this method, the technical and operational parameters of the road object are monitored by moving along the roadway a control and measuring system with a coordinate coordinate measuring means and with a functional complex based on at least one optoelectronic component. To do this, the aforementioned system is permanently installed on the base vehicle using a vibration-insulated base for mounting at least part of the functional means of the control and measuring system and switching output channels of its subsystems with an on-board computer complex, functionally a means of processing the recorded information and transmitting the results to a central computer in digital form in real time (RU, No. 2170298, C2, 2001).

Из уровня техники известен функциональный комплекс передвижной дорожной лаборатории для осуществления мониторинга улично-дорожной сети. Данный комплекс включает предназначенную для стационарной установки на базовом транспортном средстве посредством виброизолированной основы, по меньшей мере, одну (являющуюся составной частью контрольно-измерительной системы передвижной дорожной лаборатории) оптоэлектронную компоненту. Выходные каналы данной, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты функционально являются структурами коммутационной связи с бортовым вычислительным комплексом, являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени (RU, №2170298, С2, 2001 г.).The prior art functional complex of a mobile road laboratory for monitoring the road network. This complex includes an optoelectronic component intended for stationary installation on a base vehicle by means of a vibration-insulated base, at least one (which is an integral part of the control and measuring system of a mobile road laboratory). The output channels of this at least one optoelectronic component are functionally switched communication structures with an on-board computer complex, which is a means of processing the recorded information and transmitting the results to a central computer in digital form in real time (RU, No. 2170298, C2, 2001 )

К недостаткам данных известных из уровня техники технических решений (как в отношении объекта «способ» так и в отношении объекта «устройство») можно отнести ограниченные эксплуатационные возможности, вследствие:The disadvantages of the data of technical solutions known from the prior art (both in relation to the object “method” and in relation to the object “device”) include limited operational capabilities, due to:

- ограниченной точности измерений исследуемого параметра дорожного объекта, вследствие дискретности расположения функциональных элементов оптико-электронной компоненты относительно поверхности дорожного полотна и, как следствие, измерения и регистрации информации с его отдельных (дискретных) точек;- limited measurement accuracy of the investigated parameter of the road object, due to the discreteness of the location of the functional elements of the optoelectronic component relative to the surface of the roadway and, as a result, measurement and recording of information from its individual (discrete) points;

- обеспечения контроля и регистрации исключительно одного технико-эксплуатационного параметра дорожного объекта;- ensuring control and registration of only one technical and operational parameter of a road object;

- отсутствия возможности контроля и регистрации состояния элементов обустройства дорожного объекта, в том числе надземных коммуникаций;- lack of control and registration of the state of the elements of the arrangement of the road facility, including overhead communications;

- ограниченной зоны контроля, регламентируемой шириной колеи базового транспортного средства.- a limited control zone, regulated by the gauge of the base vehicle.

В основу заявленных технических решений была поставлена задача расширения функциональных возможностей передвижной дорожной лаборатории для осуществления заявленного способа, посредством обеспечения комплексного контроля и регистрации ряда основных технико-эксплуатационных параметров дорожных одежд, а также контроля и регистрации состояния элементов обустройства дорожного объекта (в том числе надземных коммуникаций) в реальном режиме времени при повышении точности и достоверности результатов измерения, посредством привязки результатов измерений к относительной и абсолютной системам координат при повышении производительности процесса комплексного мониторинга улично-транспортной сети в целом посредством расширения номенклатуры функционально-технологических средств контроля и регистрации, синхронно работающих в процессе осуществления мониторинга.The claimed technical solutions were based on the task of expanding the functionality of a mobile road laboratory for the implementation of the claimed method, by providing integrated monitoring and recording of a number of basic technical and operational parameters of pavement, as well as monitoring and recording the state of the arrangement of a road object (including overhead communications ) in real time, while increasing the accuracy and reliability of the measurement results, by linking the cut measurement measurements to the relative and absolute coordinate systems while increasing the productivity of the process of integrated monitoring of the street transport network as a whole by expanding the range of functional technological monitoring and registration tools that work simultaneously in the monitoring process.

Техническим результатом является простота конструкции, повышенная точность контроля и достоверность результатов измерений подсистемы замера продольной ровности дорожного объекта (функционально являющейся средством объемного построения микропрофиля дорожного покрытия в продольном направлении), а также (в частном случае) подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта (функционально являющейся средством трехмерного построения микропрофиля поверхности дорожного покрытия в поперечном направлении), за счет:The technical result is the simplicity of the design, the increased accuracy of control and the reliability of the measurement results of the subsystem for measuring the longitudinal evenness of a road object (which is functionally a means of volumetric construction of a microprofile of a road surface in the longitudinal direction), as well as (in a particular case) the subsystem for measuring the transverse evenness of a road object (which is functionally a means three-dimensional construction of the microprofile of the surface of the road surface in the transverse direction), due to:

- использования (в каждой из указанных подсистем) в качестве регистрирующих средств - трехмерных камер объемного сканирования, а в качестве светодальномеров - лазерных реек (формирующих сплошные линии объемного сканирования заданной протяженности в пределах угла обзора объективов трехмерных камер сканирования);- use (in each of the indicated subsystems) of three-dimensional volumetric scanning cameras as recording means, and laser rails as forming light-ranging devices (forming continuous volumetric scanning lines of a given length within the viewing angle of the lenses of three-dimensional scanning cameras);

- обеспечения возможности формирования подсистемы замера продольной ровности дорожного объекта на основе трехмерной камеры сканирования и лазерной рейки (формирующей сплошную линию объемного сканирования заданной протяженности в пределах угла обзора объектива трехмерной камеры сканирования), т.е. исключения из состава конструкции этой подсистемы таких функциональных средств, как датчики ускорений (акселерометры) оптической платформы.- providing the possibility of forming a subsystem for measuring the longitudinal evenness of a road object based on a three-dimensional scanning camera and a laser rail (forming a solid line of volumetric scanning of a given length within the viewing angle of the lens of a three-dimensional scanning camera), i.e. exceptions to the structure of this subsystem of such functional means as acceleration sensors (accelerometers) of the optical platform.

Кроме того, еще одним техническим результатом (обеспечиваемым заявленным техническим решением) является обеспечение возможности функционирования с заданной точностью и разрешающей способностью таких подсистем, как подсистемы регистрации дефектов проезжей части и элементов обустройства дорожного полотна (функционально являющейся средством двухмерной оценки упомянутых дефектов дорожного покрытия) и подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта (функционально являющейся средством оценки состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства) в условиях освещенности элементов дорожного объекта не соответствующих заданным параметрам освещенности (регламентируемых свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер сканирования соответствующей подсистемы), за счет использования в указанных подсистемах средств локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта без ухудшения условий повседневной регулярной эксплуатации дорожного объекта иными транспортными средствами (т.е. исключается возможность создания на дорожном объекте аварийных ситуаций в процессе осуществления мониторинга).In addition, another technical result (provided by the claimed technical solution) is the provision of the ability to operate with a given accuracy and resolution of such subsystems as subsystems for registering defects of the roadway and elements of the arrangement of the roadway (functionally a means of two-dimensional assessment of the mentioned defects of the road surface) and subsystem registering the state of arrangement of a road object (which is functionally a means of assessing the state of elements of the road tricity to the right, left, and above the trajectory of the base vehicle) in the conditions of illumination of the elements of the road object that do not meet the specified illumination parameters (regulated by the properties of the optoelectronic channels of the linear scanning cameras of the corresponding subsystem), due to the use of local illumination of the studied areas of the surfaces of the road elements in these subsystems object without deterioration of the conditions of daily regular operation of the road object by other transport redstvami (i.e. it excludes the possibility of creating emergencies at a road facility during monitoring).

Поставленная задача в отношении объекта изобретения «способ» решается посредством того, что в способе осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории, согласно которому осуществляют контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта посредством перемещения вдоль дорожного полотна контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты; для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов обработки на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени, согласно изобретению в качестве виброизолированной основы используют стационарно установленную над транспортным средством раму с оптической станиной; в составе функционального комплекса в качестве одной из оптоэлектронных компонент используют подсистему замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, посредством которой осуществляют построение микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении; для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одной трехмерной камеры объемного сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора линии объемного сканирования, которую формируют, по меньшей мере, вдоль одной полосы дорожного движения; упомянутые камеру объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования пространственно организуют на оптической станине с возможностью обеспечения сканирования посредством трехмерной камеры одновременно всех точек на базовой длине сформированной лазерной линии в каждом кадре сканирования; при этом скорость перемещения транспортного средства соотносят с частотой кадров сканирования с возможностью обеспечения частичного перекрытия изображений, формируемых в смежных кадрах, а в процессе сканирования сформированной лазерной линии посредством трехмерной камеры объемного сканирования осуществляют прямое построение профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в трехмерной камере.The problem with the object of the invention, the “method” is solved by the fact that in the method for monitoring the road network through a mobile road laboratory, according to which the technical and operational parameters of the road object are monitored by moving along the roadway a control and measuring system with coordinate reference measurement results of controlled parameters and with a functional complex based on at least one optoelectronic th component; To do this, the aforementioned system is permanently installed on the base vehicle using a vibration-insulated base for mounting at least part of the functional means of the control and measuring system and switching output channels of its subsystems with an on-board computer complex, functionally a means of processing the recorded information and transmitting the processing results, are switched on a central computer in digital form in real time, according to the invention as a vibration-isolated on a base, a frame with an optical bed fixed above a vehicle is used; in the composition of the functional complex, as one of the optoelectronic components, a subsystem for measuring the longitudinal evenness of the pavement coating surface is used, by means of which a microprofile of said surface is constructed in the longitudinal direction; why this subsystem is structurally organized on the basis of at least one three-dimensional volumetric scanning camera and at least one laser generator of the volumetric scanning line, which is formed at least along one traffic lane; said volumetric scanning chamber and laser generator of the volumetric scanning line are spatially arranged on an optical bed with the possibility of scanning by a three-dimensional camera simultaneously all the points on the base length of the generated laser line in each scanning frame; the vehicle moving speed is correlated with the scanning frame rate with the possibility of partially overlapping the images formed in adjacent frames, and in the process of scanning the generated laser line using a three-dimensional volumetric scanning camera, the profile of the longitudinal section of the road surface is directly constructed by processing the scan results directly in three-dimensional camera.

Оптимально для измерения параметров продольной ровности поверхности дорожного покрытия использовать камеру объемного сканирования с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.It is optimal to measure the parameters of the longitudinal evenness of the surface of the road surface using a volumetric scanning camera with a resolution that provides registration and construction of a microprofile of the surface of the road surface in the longitudinal direction with a pitch of at least 125 mm and an accuracy of 0.1 mm.

Целесообразно контрольно-измерительную систему формировать многопрофильной, для чего в составе ее функционального комплекса используют дополнительные оптоэлектронные компоненты, которые функционально являются:It is advisable to form a control and measuring system multidisciplinary, for which, as part of its functional complex, additional optoelectronic components are used, which are functionally:

- подсистемой регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства, посредством которой осуществляют двухмерную оценку упомянутых дефектов и элементов обустройства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе линейной камеры сканирования;- a subsystem for registering defects in the carriageway of a road object and elements of its arrangement, by means of which a two-dimensional assessment of the above-mentioned defects and elements of arrangement is carried out, for which this subsystem is constructively organized on the basis of a linear scanning camera;

- подсистемой регистрации состояния обустройства дорожного объекта, посредством которой осуществляют оценку состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, двух линейных камер бокового и верхнего сканирования; данные подсистемы пространственно организуют на оптической станине с возможностью визуализации в их поле зрения упомянутых контролируемых элементов дорожного объекта; по меньшей мере, одну из упомянутых подсистем функционального комплекса контрольно-измерительной системы оснащают средством локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта в условиях их освещенности не соответствующих заданным параметрам освещенности, регламентируемым свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер сканирования соответствующей подсистемы; данное средство локальной подсветки конструктивно и пространственно организуют на оптической станине с возможностью формирования в поле зрения объективов упомянутых линейных камер сканирования светового потока с геометрией поперечного сечения в виде полосы света с заданным распределением освещенности по длине и ширине этой полосы, при этом ширину упомянутой полосы рассчитывают из условия обеспечения исключения ослепления участников движения в момент пересечения сформированной полосы света в процессе регулярного дорожного движения с законодательно разрешенной скоростью.- a subsystem for recording the state of arrangement of a road object, by means of which an assessment is made of the state of elements of arrangement on the right, left and top of the path of the base vehicle, for which this subsystem is constructively organized on the basis of at least two linear cameras of side and top scanning; these subsystems are spatially organized on an optical bed with the possibility of visualizing in their field of view the aforementioned controlled elements of a road object; at least one of the subsystems of the functional complex of the control and measuring system is equipped with a means of local illumination of the studied areas of the surfaces of the elements of the road object in the conditions of their illumination that do not correspond to the specified illumination parameters, regulated by the properties of the optoelectronic channels of the linear scanning cameras of the corresponding subsystem; this means of local illumination is structurally and spatially organized on an optical bed with the possibility of forming in the field of view of the lenses of said linear scanning cameras a luminous flux with a cross-section geometry in the form of a strip of light with a given distribution of illumination along the length and width of this strip, the width of the said strip is calculated from conditions for ensuring the exclusion of glare from traffic participants at the moment of crossing the formed light strip in the process of regular road traffic at the legal speed.

Линейную камеру сканирования подсистемы регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства размещают преимущественно в области передней консольной части оптической станины, при этом используют камеру с техническими характеристиками, обеспечивающими возможность регистрации упомянутых дефектов на ширине дорожного покрытия до 12 м с точностью в поперечном и продольном направлениях 10 мм.A linear camera for scanning a subsystem for detecting defects in the carriageway of a road object and elements of its arrangement is located mainly in the area of the front cantilever of the optical bed, and a camera with technical characteristics is used, which makes it possible to register the aforementioned defects on the width of the road surface up to 12 m with accuracy in transverse and longitudinal directions 10 mm.

Линейные камеры бокового и верхнего сканирования подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта, функционально являющейся средством оценки состояния объектов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, размещают в центральной части оптической станины по разные стороны от ее продольной оси, а структурные элементы этого средства конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации состояния соответствующих контролируемых объектов справа, слева и сверху от траектории движения базового средства на расстоянии 6 м с точностью до 10 мм.Linear cameras of side and top scanning of the subsystem for registering the state of arrangement of a road object, which is functionally a means of assessing the state of objects of arrangement on the right, left, and top of the path of the base vehicle, are placed in the central part of the optical frame on different sides from its longitudinal axis, and structural elements of this means constructively and spatially organize with the ability to ensure registration of the status of the respective controlled objects , The upper left of the path of movement of the base means at a distance of 6 meters with an accuracy of 10 mm.

Целесообразно в процессе мониторинга улично-дорожной сети осуществлять трехмерное построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в поперечном направлении, для чего в состав функционального комплекса в качестве дополнительной оптоэлектронной компоненты также включают подсистему замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, которую устанавливают на оптической станине и конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одного лазерного генератора линии объемного сканирования и камеры объемного сканирования.It is advisable in the process of monitoring the road network to carry out three-dimensional construction of the microprofile of the surface of the road surface in the transverse direction, for which purpose the structure of the functional complex as an additional optoelectronic component also includes a subsystem for measuring the transverse evenness of the surface of the road surface, which is installed on an optical frame and structurally organized on based on at least one laser generator of a volume scan line and a volume scan camera education.

Оптимально, чтобы подсистема замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды была конструктивно организована на основе двух лазерных генераторов линии объемного сканирования, которые устанавливают, например, в передней части консоли оптической станины с возможностью формирования линии объемного сканирования впереди базового транспортного средства, а камеру объемного сканирования этого средства размещают на упомянутой станине с возможностью расположения линии объемного сканирования в области угла поля зрения ее объектива; при этом структурные элементы этой подсистемы конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации и построения микропрофиля дорожного покрытия в поперечном направлении на ширине до 12 м с точностью 2 мм.It is optimal that the subsystem for measuring the transverse evenness of the pavement coating surface is structurally organized on the basis of two laser generators of the volume scan line, which are installed, for example, in front of the console of the optical bed with the possibility of forming the volume scan line in front of the base vehicle, and the volume scan camera of this funds are placed on said bed with the possibility of positioning the volumetric scan line in the region of the angle of the field of view of it about ektiva; the structural elements of this subsystem are structurally and spatially organized with the possibility of registration and construction of the microprofile of the road surface in the transverse direction at a width of 12 m with an accuracy of 2 mm.

Разумно в процессе мониторинга улично-дорожной сети координатную привязку результатов измерений контролируемых параметров, полученных при работе всех вышеуказанных подсистем, осуществлять к относительной и абсолютной системам координат, для чего в состав контрольно-измерительной системы включают подсистемы относительного и абсолютного позиционирования, первая из которых функционально является средством линейной привязки результатов измерений к относительной системе координат, которое конструктивно организуют на основе энкодера, а вторая - средством привязки результатов измерений к абсолютной системе координат, которое конструктивно организуют на основе спутниковой навигационной системы.It is reasonable in the process of monitoring the road network to coordinate the measurement results of controlled parameters obtained during operation of all the above subsystems to carry out the relative and absolute coordinate systems, for which the control and measuring system includes subsystems of relative and absolute positioning, the first of which is functionally a means of linearly linking the measurement results to a relative coordinate system, which is constructively organized on the basis of encoders And the second - the binding agent of measurement results to the absolute coordinate system that is structurally organized on the basis of a satellite navigation system.

По меньшей мере, часть структурных элементов оптоэлектронных компонент функционального комплекса контрольно-измерительной системы виброизолируют относительно оптической станины посредством индивидуальных виброопор.At least a part of the structural elements of the optoelectronic components of the functional complex of the control and measuring system is vibration-insulated relative to the optical frame by means of individual vibration mounts.

Поставленная задача в отношении объекта изобретения «устройство» реализуется посредством того, что в функциональном комплексе передвижной дорожной лаборатории для осуществления мониторинга улично-дорожной сети, включающем предназначенную для стационарной установки на базовом транспортном средстве на виброизолированной основе, по меньшей мере, одну являющуюся составной частью контрольно-измерительной системы передвижной дорожной лаборатории оптоэлектронную компоненту, выходные каналы которой предназначены для обеспечения коммутационной связи с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени, согласно изобретению в качестве одной из оптоэлектронных компонент использована подсистема замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, функционально являющаяся средством построения микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении, конструкция которого оснащена, по меньшей мере, одной трехмерной камерой объемного сканирования и, по меньшей мере, одним лазерным генератором линии объемного сканирования, выполненным в виде лазерной рейки; при этом камера объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования установлены на оптической станине, функционально являющейся виброизолированной основой, и пространственно организованы с возможностью обеспечения сканирования посредством упомянутой камеры одновременно всех точек на базовой длине формируемой вдоль, по меньшей мере, одной полосы движения лазерной линии в каждом кадре сканирования; при этом в качестве камеры объемного сканирования используется камера с такой частотой кадров сканирования, которая способна обеспечить перекрытие формируемых в смежных кадрах изображений сканируемого объекта, применительно к заданной скорости перемещения базового транспортного средства, а конструктивное выполнение камеры объемного сканирования организовано с возможностью обеспечения в процессе сканирования сформированной лазерной линии осуществления прямого построения профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в этой камере.The problem with the object of the invention, the “device” is implemented by the fact that in the functional complex of a mobile road laboratory for monitoring the road network, including designed for stationary installation on a base vehicle on a vibration-proof basis, at least one control component - measuring system of a mobile road laboratory optoelectronic component, the output channels of which are designed to provide comm communication with the on-board computer complex, which is functionally a means of processing the recorded information and transmitting the results to a central computer in digital form in real time, according to the invention, as one of the optoelectronic components, the subsystem for measuring longitudinal flatness of the surface of the pavement coating is used, which is functionally a means of constructing a microprofile said surface in the longitudinal direction, the construction of which is equipped with at least one tr an extra-dimensional volumetric scanning camera and at least one laser generator of the volumetric scanning line, made in the form of a laser rod; wherein the volumetric scanning camera and the laser generator of the volumetric scanning line are mounted on an optical frame, which is functionally a vibration-insulated base, and are spatially organized with the possibility of scanning by means of the said camera at the same time all points on the base length formed along at least one lane of the laser line in each scan frame; at the same time, a camera with such a frame rate of scanning as that capable of overlapping the images of a scanned object generated in adjacent frames with respect to a given speed of movement of the base vehicle is used as a volume scan camera, and the constructive execution of the volume scan camera is organized with the possibility of providing the generated laser line for direct construction of profilograms of a longitudinal section of the road surface coverage by processing the scan results directly in this camera.

Оптимально в качестве камеры объемного сканирования использовать камеру с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности покрытия дорожного объекта в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.It is optimal to use a camera with a resolution that provides registration and construction of a microprofile of the surface of the road surface coating in the longitudinal direction with a pitch of at least 125 mm and an accuracy of 0.1 mm as a volume scan camera.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленных изобретений, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленных технических решений, а выбранный из выявленных аналогов прототип как наиболее близкий по совокупности признаков аналог позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленных объектах изобретения, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed inventions, made it possible to find that no analogues were found that are characterized by signs and relationships between them, identical to all the essential features of the claimed technical solutions, and the prototype selected from the identified analogues as the closest analogue in terms of the totality of features made it possible to identify the essential set (in relation to to the applicant technical result) distinctive features in the claimed objects of the invention set forth in the claims.

Следовательно, заявленные технические решения соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed technical solutions meet the condition of patentability "novelty" under the current law.

Для проверки соответствия заявленных изобретений требованию условию патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных изобретений, результаты которого показывают, что заявленные изобретения не следуют для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленных изобретений преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.To verify the conformity of the claimed inventions with the patentability requirement “inventive step”, the applicant conducted an additional search for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed inventions, the results of which show that the claimed inventions do not follow explicitly from the prior art , since the level of technology determined by the applicant has not revealed the impact of the essential by the claimed inventions of transformations to achieve the technical result perceived by the applicant.

В частности, заявленными изобретениями не предусматриваются следующие преобразования известных объектов-прототипов:In particular, the claimed inventions do not provide for the following transformations of known prototype objects:

- дополнение известного объекта каким-либо известным признаком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;- addition of a well-known object by any well-known attribute, attached to it according to known rules, to achieve a technical result, in relation to which the influence of such additions is established;

- замена какого-либо признака известного объекта другим известным признаком для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;- replacement of any sign of a known object with another well-known sign to achieve a technical result, in respect of which the influence of such a replacement is established;

- исключение какого-либо признака известного объекта с одновременным исключением обусловленной наличием этого признака функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;- the exclusion of any sign of a known object with the simultaneous exclusion due to the presence of this sign of the function and the achievement of the usual result for this exclusion;

- увеличение количества однотипных признаков в известном объекте для усиления технического результата, обусловленного наличием в объекте именно таких признаков;- an increase in the number of similar features in a known object to enhance the technical result due to the presence of just such signs in the object;

- выполнение известного объекта или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;- the implementation of a known object or part of it from a known material to achieve a technical result due to the known properties of the material;

- создание объекта, включающего известные признаки, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами признаков этого объекта и связей между ними.- the creation of an object, including well-known features, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the features of this object and the relationships between them.

Следовательно, заявленные изобретения соответствуют требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.Therefore, the claimed invention meets the requirement of the patentability condition "inventive step" under the current law.

Изобретения иллюстрируются графическими материалами.The invention is illustrated by graphic materials.

Фиг.1 - схема компоновки подсистем контрольно-измерительной системы (далее - АДС-МАДИ) на базовом транспортном средстве (вид сбоку).Figure 1 - layout diagram of the subsystems of the control and measuring system (hereinafter - ADS-MADI) on the base vehicle (side view).

Фиг.2 - схема компоновки подсистем АДС-МАДИ на базовом транспортном средстве (вид спереди).Figure 2 - layout of the subsystems of the ADS-MADI on the base vehicle (front view).

Фиг.3 - общая схема средства локальной подсветки (продольный разрез).Figure 3 is a General diagram of a local backlight (longitudinal section).

Фиг.4 - сечение А-А по фиг.3.Figure 4 - section aa in figure 3.

Фиг.5 - общий вид электронной лампы средства локальной подсветки (штриховкой обозначена зеркальная отражающая часть внешней колбы лампы).5 is a General view of the electronic lamp means local illumination (shading indicates the mirror reflective part of the outer bulb).

Фиг.6 и 7 - ход падающих и отраженных лучей в электронной лампе при различных вариантах геометрии профиля поперечного сечения внешней колбы.6 and 7 - the course of the incident and reflected rays in the electron tube with various variants of the geometry of the cross-sectional profile of the outer bulb.

Фиг.8 и 9 - фотоснимки общего вида АДС-МАДИ в эксплуатационной компоновке функционального комплекса контрольно-измерительной системы на базовом транспортном средстве в различных ракурсах.8 and 9 are photographs of a General view of the ADS-MADI in the operational layout of the functional complex of the control and measuring system on the base vehicle in various angles.

Фиг.10 - фотоснимок АДС-МАДИ в процессе использования лазерного генератора линии объемного сканирования (сформированной поперек дорожного полотна) и средства локальной подсветки (линия объемного сканирования и полоса света, формируемая средством локальной подсветки посредством трансформации исходного светового потока четко просматриваются даже в черно-белом изображении).Figure 10 is a photograph of the ADS-MADI in the process of using the laser generator of the volumetric scan line (formed across the roadway) and the local illumination means (volumetric scan line and the light strip formed by the local illumination means by transforming the initial light flux are clearly visible even in black and white image).

Фиг.11 - схема сканирования посредством объемной камеры сформированной вдоль дорожного полотна лазерной линии в двух последовательных кадрах (зона взаимного перекрытия изображений в смежных кадрах показана жирной линией).11 is a scanning diagram by means of a volumetric camera formed along the roadway of the laser line in two consecutive frames (the area of mutual overlapping of images in adjacent frames is shown by a bold line).

Агрегаты, блоки, подсистемы контрольно-измерительной системы и их структурные элементы в графических материалах обозначены следующими позициями.Units, blocks, subsystems of the control and measuring system and their structural elements in graphic materials are indicated by the following positions.

1 - средство (базовое транспортное).1 - means (basic transport).

2 - комплекс (бортовой вычислительный).2 - complex (on-board computing).

3 - место (рабочее оператора).3 - place (working operator).

4 - электростанция (бортовая).4 - power station (onboard).

5 - рама (для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы).5 - frame (for mounting at least part of the functional means of the control and measuring system).

6 - станина (оптическая).6 - bed (optical).

7 - камера (трехмерная объемного сканирования подсистемы измерения продольной ровности дорожного объекта).7 - camera (three-dimensional volumetric scan of the subsystem for measuring the longitudinal evenness of a road object).

8 - полотно (дорожное).8 - canvas (road).

9 - генератор (лазерный линии объемного сканирования подсистемы измерения продольной ровности дорожного объекта).9 - generator (laser line of volumetric scanning subsystem for measuring longitudinal flatness of a road object).

10 - камера линейная (подсистемы регистрации дефектов проезжей части и элементов обустройства дорожного полотна).10 - linear camera (subsystem for registration of defects of the carriageway and elements of the arrangement of the roadway).

12 - камера линейная бокового сканирования (подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта справа, слева и сверху).12 - linear side-scan camera (subsystem for recording the state of arrangement of a road object on the right, left and top).

13 - камера линейная бокового сканирования (подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта справа, слева и сверху).13 - linear side-scan camera (subsystem for recording the state of arrangement of a road object on the right, left and top).

14 - генератор лазерный линии объемного сканирования (подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта).14 - laser generator of the volumetric scanning line (subsystem for measuring the transverse evenness of a road object).

15 - генератор лазерный линии объемного сканирования (подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта).15 - laser generator of the volumetric scanning line (subsystem for measuring the transverse evenness of a road object).

16 - камера объемного сканирования (подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта).16 - camera volumetric scanning (subsystem for measuring the transverse evenness of a road object).

17 - георадар (коротковолновый с диапазоном зондирования - 0,05-1,0 м).17 - ground penetrating radar (short-wave with a sensing range of 0.05-1.0 m).

18 - георадар (длинноволновый с диапазоном зондирования - 0,5-10,0 м).18 - GPR (long-wave with a sounding range of 0.5-10.0 m).

19 - система (спутниковая навигационная).19 - system (satellite navigation).

20 - средство (локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта).20 - means (local illumination of the studied areas of the surfaces of the elements of the road object).

21 - поток световой (генерируемый средством 20 локальной подсветки).21 - light stream (generated by means of local illumination 20).

22 - сечение (поперечное светового потока 21 на поверхности исследуемой зоны элемента дорожного объекта, например дорожного полотна).22 is a cross-section (transverse to the luminous flux 21 on the surface of the studied area of an element of a road object, for example, a roadway).

23 - полоса (формируемая световым потоком 21 на поверхности исследуемой зоны элемента дорожного объекта, например дорожного полотна).23 - strip (formed by the light flux 21 on the surface of the studied area of the element of the road object, for example the roadway).

24 - источник света (электронный).24 - light source (electronic).

25 - корпус полый (электронного источника 24 света).25 - the body is hollow (electronic light source 24).

26 - окно (полого корпуса 25 для распространения светового потока 21, генерируемого источником 24 света).26 is a window (of a hollow body 25 for distributing the light flux 21 generated by the light source 24).

27 - лампа высокого давления (электронного источника 24 света).27 - high pressure lamp (electronic light source 24).

28 - горелка (лампы 27 высокого давления).28 - burner (lamp 27 high pressure).

29 - токоподводы (к горелке 28).29 - current leads (to the burner 28).

30 - колба (внешняя лампы 27 высокого давления).30 - bulb (external lamp 27 high pressure).

31 - ножка (внешней колбы 30 лампы 27 высокого давления).31 - leg (outer bulb 30 of the high-pressure lamp 27).

32 - цоколь (лампы 27 высокого давления).32 - base (lamp 27 high pressure).

33 - слой зеркальный (нанесенный на часть внутренней поверхности колбы 30 лампы 27 высокого давления).33 - mirror layer (deposited on part of the inner surface of the bulb 30 of the high-pressure lamp 27).

34 - ось (продольная горелки 28 лампы 27 высокого давления).34 - axis (longitudinal burner 28 of the high-pressure lamp 27).

35 - коллиматор (например, щелевой средства 20 локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта).35 - collimator (for example, slotted means 20 for local illumination of the studied areas of the surfaces of the elements of the road object).

36 - набор (пластин коллиматора 35).36 - set (plates of the collimator 35).

37 - пластины (набора 36 коллиматора 35).37 - plate (set of 36 collimator 35).

38 - поверхность (отражающая или поглощающая /зачерненная/ пластины 37).38 - surface (reflecting or absorbing / blackened / plate 37).

39 - амортизаторы (приборные для вертикальной подвески средства 20 локальной подсветки).39 - shock absorbers (instrument for vertical suspension means 20 local illumination).

Заявленный способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории реализуется следующим образом.The claimed method for monitoring the road network through a mobile road laboratory is implemented as follows.

Контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта осуществляют посредством перемещения вдоль дорожного полотна 8 контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты. Для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве 1 (включающем рабочее место 3 оператора) с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом 2. Последний функционально является средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени. В качестве виброизолированной основы используют стационарно установленную над транспортным средством раму 5 с оптической станиной 6. В составе функционального комплекса в качестве одной из оптоэлектронных компонент используют подсистему замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, посредством которой осуществляют построение микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении. Для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одной трехмерной камеры 7 объемного сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора 9 линии объемного сканирования, которую формируют, по меньшей мере, вдоль одной полосы дорожного движения. Упомянутые камеру 7 объемного сканирования и лазерный генератор 9 линии объемного сканирования пространственно организуют на оптической станине 6 с возможностью обеспечения сканирования посредством трехмерной камеры 7 одновременно всех точек на базовой длине сформированной лазерной линии в каждом кадре сканирования. При этом скорость перемещения транспортного средства 1 соотносят с частотой кадров сканирования с возможностью обеспечения частичного перекрытия изображений, формируемых в смежных кадрах. В процессе сканирования сформированной лазерной линии посредством трехмерной камеры 7 объемного сканирования осуществляют прямое построение профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в трехмерной камере 7.The control of the technical and operational parameters of the road object is carried out by moving along the roadway 8 of the control and measuring system with the coordinate coordinate measuring means of the controlled parameters and with a functional complex based on at least one optoelectronic component. To do this, the aforementioned system is permanently installed on the base vehicle 1 (including the operator’s workstation 3) using a vibration-insulated base for mounting at least part of the functional means of the control and measuring system and switching output channels of its subsystems with the on-board computer complex 2 are switched. it is functionally a means of processing recorded information and transmitting results to a central computer in digital form in real time. As a vibration-insulated base, a frame 5 with an optical base 6 is installed permanently mounted above the vehicle. As part of the functional complex, one of the optoelectronic components is the subsystem for measuring the longitudinal evenness of the pavement coating surface, by means of which the microprofile of the mentioned surface is constructed in the longitudinal direction. Why this subsystem is structurally organized on the basis of at least one three-dimensional volumetric scanning camera 7 and at least one laser generator 9 of the volumetric scanning line, which is formed at least along one traffic lane. The volumetric scanning chamber 7 and the laser generator 9 of the volumetric scanning line are spatially arranged on the optical frame 6 with the possibility of scanning all three points along the base length of the generated laser line in each scanning frame by means of the three-dimensional camera 7. The speed of the vehicle 1 is correlated with the frame rate of the scan with the possibility of providing partial overlap of images formed in adjacent frames. In the process of scanning the generated laser line by means of a three-dimensional volumetric scanning chamber 7, direct construction of a profilogram of a longitudinal section of the surface of the road surface is performed by processing the scan results directly in the three-dimensional chamber 7.

Оптимально для измерения параметров продольной ровности поверхности дорожного покрытия использовать камеру 7 объемного сканирования с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.It is optimal to measure the parameters of the longitudinal evenness of the surface of the road surface using a volumetric scanning chamber 7 with a resolution providing registration and construction of a microprofile of the surface of the road surface in the longitudinal direction with a pitch of at least 125 mm and an accuracy of 0.1 mm.

В настоящее время продольную ровность дорожного полотна 8 измеряют преимущественно путем сочетания лазерного дальномера и датчика ускорения.Currently, the longitudinal evenness of the roadway 8 is measured mainly by combining a laser rangefinder and an acceleration sensor.

Согласно настоящему изобретению предлагается принципиально иная оптическая схема измерения продольной ровности.The present invention proposes a fundamentally different optical scheme for measuring longitudinal evenness.

Продольная ровность измеряется с помощью прямого построения продольного профиля посредством, по меньшей мере, одной цифровой камеры 7 объемного (трехмерного) сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора 9 (в виде лазерной рейки) световой линии, которая формируется вдоль дорожного полотна 8, т.е. вдоль направления движения базового транспортного средства 1.Longitudinal evenness is measured by directly constructing a longitudinal profile by means of at least one digital camera 7 for volumetric (three-dimensional) scanning and at least one laser generator 9 (in the form of a laser rail) of a light line that is formed along the roadway 8, those. along the direction of movement of the base vehicle 1.

При использовании базового транспортного средства 1 с базой 4,1 м длина лазерной рейки (генератора 9) может быть до 6 м, а при использовании упомянутого транспортного средства 1 с базой, соизмеримой с базой автобуса, длина лазерной рейки (генератора 9) может быть увеличена до 20 м.When using the base vehicle 1 with a base of 4.1 m, the length of the laser rail (generator 9) can be up to 6 m, and when using the mentioned vehicle 1 with a base commensurate with the base of the bus, the length of the laser rail (generator 9) can be increased up to 20 m.

Физический принцип осуществления способа заключается в том, что посредством трехмерной камеры 7 объемного сканирования сформированной лазерной линии в процессе сканирования измеряются и фиксируются не поперечные, а продольные неровности дорожного полотна 8.The physical principle of the method is that, through a three-dimensional volumetric scanning chamber 7 of the formed laser line, during the scanning process, not transverse, but longitudinal unevennesses of the roadbed 8 are measured and recorded.

Световая (лазерная) линия (в зависимости от компоновки оптической системы в целом) может формироваться как в собственной колее базового транспортного средства 1 (наиболее безопасный вариант с точки зрения безопасности дорожного движения для участников этого движения, поскольку полностью исключается эффект ослепления, т.е. воздействия на хрусталик и сетчатку глаза, участников дорожного движения посредством лазерного излучения, например, невидимого инфракрасного лазерного пучка), так и в, по меньшей мере, одной соседней колее. В последнем случае необходимы определенные меры предосторожности, предотвращающие вышеуказанный эффект ослепления. Например, лазерная линия должна формироваться сбоку базового транспортного средства 1 на расстоянии, не превышающем минимально допустимое расстояние между параллельными потоками транспортных средств (например, в пределах разметки ограничения ширины соответствующих транспортных полос дорожного полотна 8, при ее наличии, или за счет использования для формирования световой линии лазерного излучения с безопасной для глаза человека длиной волны).The light (laser) line (depending on the layout of the optical system as a whole) can be formed as in the own track of the base vehicle 1 (the safest option from the point of view of road safety for participants in this movement, since the glare effect is completely eliminated, i.e. effects on the lens and retina of the eye, road users through laser radiation, for example, an invisible infrared laser beam), and in at least one adjacent rut. In the latter case, certain precautions are needed to prevent the aforementioned blinding effect. For example, the laser line should be formed on the side of the base vehicle 1 at a distance not exceeding the minimum permissible distance between the parallel streams of vehicles (for example, within the layout marking the width limits of the respective transport lanes of the roadbed 8, if any, or by using light to form laser radiation lines with a wavelength safe for the human eye).

Не исключается и комбинированный вариант формирования продольной лазерной линии, т.е. как в колее базового транспортного средства, так и в соседних с ним колеях (полосах дорожного полотна).A combined variant of the formation of a longitudinal laser line, i.e. both in the track of the base vehicle and in the ruts adjacent to it (lanes of the roadway).

В качестве цифровой камеры 7 объемного сканирования может быть использована, например, камера фирмы «SICK». Особенностью камер объемного (трехмерного) сканирования является то, что одновременно со сканированием исследуемого участка объекта сканирования осуществляется обработка профилей непосредственно на матрицу, для чего в ее состав вводятся специальные средства обработки, например, в виде транзисторов. В результате чего в процессе обработки из камеры выпадает координата самого яркого пикселя. На выходе мы имеем готовую линию профиля сканируемого участка поверхности дорожного полотна 8.As a digital camera 7 volumetric scanning can be used, for example, a camera company "SICK". A feature of volumetric (three-dimensional) scanning cameras is that simultaneously with scanning the studied area of the scanning object, profiles are processed directly onto the matrix, for which purpose special processing means are introduced into its structure, for example, in the form of transistors. As a result, during processing, the coordinate of the brightest pixel falls out of the camera. At the exit, we have a finished profile line of the scanned section of the surface of the roadway 8.

Преимуществом данного варианта измерения и регистрации продольной ровности является обеспечение возможности исключения из оптической регистрационно-измерительной системы датчиков ускорений, что упрощает процесс обработки полученной в результате сканирования информации и значительно повышает скорость обработки и точность (достоверность) информации о состоянии продольной ровности дорожного полотна 8.The advantage of this option for measuring and registering longitudinal evenness is the possibility of excluding acceleration sensors from the optical registration and measuring system, which simplifies the processing of information obtained as a result of scanning and significantly increases the processing speed and accuracy (reliability) of information about the state of longitudinal evenness of the roadway 8.

При использовании в рассматриваемой оптической системе одной камеры 7 объемного сканирования обеспечивается одновременное сканирование не менее 1500 точек формируемой лазерной линии. Количественное увеличение упомянутых камер 7 в рассматриваемой оптической системе регистрации продольной ровности дорожного полотна 8 пропорционально увеличивает количество одновременно сканируемых точек соответствующего участка поверхности дорожного полотна 8, что в значительной мере повышает точность измерений и достоверность конечных результатов оценки состояния дорожного полотна 8.When using one volume 7 scanning camera 7 in the considered optical system, simultaneous scanning of at least 1500 points of the generated laser line is ensured. A quantitative increase in the said chambers 7 in the considered optical registration system for the longitudinal evenness of the roadway 8 proportionally increases the number of simultaneously scanned points of the corresponding surface section of the roadway 8, which significantly increases the accuracy of measurements and the reliability of the final results of assessing the state of the roadway 8.

Кроме того, реально продольные неровности дорожного полотна 8 с длиной волн неровностей, превышающей базу измерения используемой оптической системы, могут быть вычислены математическим методом. Объясняется это тем, что сканирование осуществляется с определенной частотой кадров таким образом, что между последовательными во времени кадрами отсутствуют пробелы, т.е. обеспечивается взаимное перекрытие /взаимное наложение/ смежных кадров. Например, при частоте сканирования 10 кадров в секунду и скорости движения базового транспортного средства 30 км/час сдвиг между последовательными кадрами (вдоль световой /лазерной/ линии) будет составлять 1 м, что значительно меньше длины участка сканирования, регламентированного углом обзора (сканирования) объективом трехмерной камеры 7. Следовательно, величина перекрытия смежных кадров сканирования исследуемой поверхности может регламентироваться в зависимости от скорости движения, частоты сканирования и угла обзора объектива непосредственно камеры 7 объемного сканирования.In addition, the real longitudinal irregularities of the roadway 8 with a wavelength of irregularities exceeding the measurement base of the used optical system can be calculated mathematically. This is explained by the fact that scanning is carried out with a certain frame rate in such a way that there are no spaces between successive frames in time, i.e. mutual overlapping / overlapping / adjacent frames is provided. For example, at a scanning frequency of 10 frames per second and a base vehicle moving speed of 30 km / h, the shift between consecutive frames (along the light / laser / line) will be 1 m, which is significantly less than the length of the scanning section regulated by the viewing angle (scan) of the lens three-dimensional camera 7. Therefore, the overlap size of adjacent scanning frames of the investigated surface can be regulated depending on the speed of movement, scanning frequency and the viewing angle of the lens Just the camera 7 surround scan.

Лазерный генератор 9 линии объемного сканирования можно использовать (в целях повышения безопасности предлагаемого метода) в импульсном режиме, т.е. формировать лазерные импульсы с частотой, синхронизированной с частотой кадров съемки сканирующей камеры 7.The laser generator 9 of the volume scan line can be used (in order to increase the safety of the proposed method) in a pulsed mode, i.e. generate laser pulses with a frequency synchronized with the frame rate of the scan camera 7.

Целесообразно контрольно-измерительную систему формировать многопрофильной, для чего в составе ее функционального комплекса используют дополнительные оптоэлектронные компоненты, которые функционально являются:It is advisable to form a control and measuring system multidisciplinary, for which, as part of its functional complex, additional optoelectronic components are used, which are functionally:

- подсистемой регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства, посредством которой осуществляют двухмерную оценку упомянутых дефектов и элементов обустройства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе линейной камеры 10 сканирования;- a subsystem for registering defects in the carriageway of a road object and elements of its arrangement, by means of which a two-dimensional assessment of the above-mentioned defects and elements of arrangement is carried out, for which this subsystem is constructively organized on the basis of a linear camera 10 of scanning;

- подсистемой регистрации состояния обустройства дорожного объекта, посредством которой осуществляют оценку состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, двух линейных камер 12 и 13 бокового и верхнего сканирования.- a subsystem for registering the state of arrangement of a road object, by which an assessment is made of the state of elements of arrangement on the right, left and above the path of the base vehicle, for which this subsystem is constructively organized on the basis of at least two linear cameras 12 and 13 of the side and top scanning .

Данные подсистемы пространственно организуют на оптической станине 6 с возможностью визуализации в их поле зрения упомянутых контролируемых элементов дорожного объекта. По меньшей мере, одну из упомянутых подсистем функционального комплекса контрольно-измерительной системы оснащают средством 20 локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта в условиях их освещенности не соответствующих заданным параметрам освещенности, регламентируемым свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер 10, 12 и 13 сканирования соответствующей подсистемы. Данное средство 20 локальной подсветки конструктивно и пространственно организуют на оптической станине 6 с возможностью формирования в поле зрения объективов упомянутых линейных камер 10, 12 и 13 сканирования светового потока с геометрией поперечного сечения в виде полосы света с заданным распределением освещенности по длине и ширине этой полосы. При этом ширину упомянутой полосы рассчитывают из условия обеспечения исключения ослепления участников движения в момент пересечения сформированной полосы света в процессе регулярного дорожного движения с законодательно разрешенной скоростью.These subsystems are spatially organized on an optical bed 6 with the possibility of visualizing in their field of view the aforementioned controlled elements of a road object. At least one of the mentioned subsystems of the functional complex of the control and measuring system is equipped with a means 20 for local illumination of the studied areas of the surfaces of the elements of the road object in conditions of their illumination that do not correspond to the specified illumination parameters, regulated by the properties of the optoelectronic channels of the linear cameras 10, 12 and 13 of the scanning of the corresponding subsystem. This local illumination device 20 is structurally and spatially arranged on an optical frame 6 with the possibility of forming in the field of view of the lenses of the said linear cameras 10, 12 and 13 scanning light flux with cross-section geometry in the form of a light strip with a given distribution of illumination along the length and width of this strip. At the same time, the width of the said lane is calculated from the condition of ensuring the exclusion of blinding of traffic participants at the moment of crossing the formed light strip in the process of regular road traffic with a legally permitted speed.

Линейную камеру 10 сканирования подсистемы регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства размещают преимущественно в области передней консольной части оптической станины 6. При этом используют камеру 10 с техническими характеристиками, обеспечивающими возможность регистрации упомянутых дефектов на ширине дорожного покрытия до 12 м с точностью в поперечном и продольном направлениях 10 мм.The linear camera 10 of the scanning subsystem of the registration of defects of the carriageway of a road object and its arrangement elements is placed mainly in the region of the front cantilever part of the optical frame 6. In this case, a camera 10 with technical characteristics is used, which makes it possible to register the aforementioned defects on the width of the road surface up to 12 m with an accuracy of transverse and longitudinal directions of 10 mm.

Линейные камеры 12 и 13 бокового и верхнего сканирования подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта, функционально являющейся средством оценки состояния объектов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства 1, размещают в центральной части оптической станины 6 по разные стороны от ее продольной оси. А структурные элементы этого средства конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации состояния соответствующих контролируемых объектов справа, слева и сверху от траектории движения базового средства 1 на расстоянии 6 м с точностью до 10 мм.Linear cameras 12 and 13 of the side and top scanning subsystems for registering the state of arrangement of a road object, which is functionally a means of assessing the condition of objects of arrangement on the right, left and above the path of the base vehicle 1, are placed in the central part of the optical frame 6 on opposite sides of its longitudinal axis . And the structural elements of this tool are constructively and spatially organized with the possibility of registering the status of the respective controlled objects to the right, left and above the path of the base tool 1 at a distance of 6 m with an accuracy of 10 mm.

Оснащение вышерассмотренных подсистем средством 20 локальной подсветки сканируемого участка дорожного полотна позволяет получать информацию о состоянии поверхности исследуемых элементов дорожного объекта как в условиях недостаточной освещенности, так и в условиях избыточной (солнечной) освещенности. В последнем случае средство 20 функционально является средством снижения контрастности в условиях избыточной (солнечной) освещенности при определенном расположении солнца относительно исследуемой поверхности соответствующего элемента дорожного объекта.Equipping the above subsystems with means 20 for local illumination of the scanned section of the roadway allows you to obtain information about the state of the surface of the investigated elements of the road object both in low light conditions and in conditions of excessive (solar) illumination. In the latter case, the tool 20 is functionally a means of reducing contrast under conditions of excessive (solar) illumination at a certain location of the sun relative to the surface under study of the corresponding element of the road object.

Используемое для реализации вышерассмотренного способа осуществления мониторинга улично-дорожной сети средство 20 локальной подсветки включает: источник 24 света; полый корпус 25 с окном для выхода светового потока 21, генерируемого источником 24 света, расположенным в полости корпуса 25; по меньшей мере, одно средство трансформации геометрии генерируемого источником 24 светового потока.Used to implement the above method for monitoring a road network, the local illumination means 20 includes: a light source 24; a hollow body 25 with a window for the exit of the light flux 21 generated by the light source 24 located in the cavity of the body 25; at least one means of transforming the geometry of the light flux generated by the source 24.

Упомянутый источник 24 света выполнен электронного типа, при этом он должен содержать, по меньшей мере, одну газоразрядную лампу 27 высокого давления, оснащенную горелкой 28, смонтированной на токоподводах 29, заваренных в ножку 31 внешней колбы 30. По меньшей мере, половина площади внутренней поверхности колбы 30 покрыта отражающим зеркальным слоем 33 таким образом, что плоскость, проходящая через крайние участки этого слоя 33, ориентирована вдоль продольной оси 34 горелки 28. Форма сформированной отражающей части слоя 33 внешней колбы 30 выбрана такой, что для любого поперечного сечения отношение расстояния r0 от оси 34 горелки 28 до зеркального слоя 33 в продольной плоскости симметрии к соответствующему расстоянию rφ в плоскости (повернутой вокруг оси 34 горелки 28 на угол φ) непрерывно изменяется с изменением угла φ и лежит преимущественно в пределах 0,7-1,1.Said light source 24 is made of an electronic type, and it must contain at least one high-pressure discharge lamp 27 equipped with a burner 28 mounted on current leads 29 welded into the leg 31 of the outer bulb 30. At least half of the inner surface area the flask 30 is covered with a reflective mirror layer 33 so that the plane passing through the extreme sections of this layer 33 is oriented along the longitudinal axis 34 of the burner 28. The shape of the formed reflective part of the layer 33 of the outer bulb 30 is selected so second that for any cross-sectional ratio r 0 of the distance from the axis 34 of the burner 28 to the reflective layer 33 in the longitudinal plane of symmetry of the corresponding distance r φ plane (rotated around the axis 34 of the burner 28 by an angle φ) varies continuously with the change in the angle φ lies mainly in the range of 0.7-1.1.

По меньшей мере, одно средство трансформации геометрии генерируемого источником светового потока 21 выполнено в виде щелевого коллиматора 35 генерируемого светового потока 21, который (т.е. коллиматор 35) размещен поперек последнего (светового потока 21) с возможностью перекрытия генерируемого источником 24 светового потока 21 и выполнен в виде набора 36 параллельных пластин 37, установленных с зазорами между их взаимообращенными поверхностями 38 (отражающими или поглощающими, т.е. зачерненными).At least one means of transforming the geometry of the light flux 21 generated by the source is made in the form of a slotted collimator 35 of the generated light flux 21, which (i.e. the collimator 35) is placed across the last (light flux 21) so that the light flux 21 generated by the source 24 can overlap and is made in the form of a set of 36 parallel plates 37 mounted with gaps between their mutually inverted surfaces 38 (reflecting or absorbing, i.e., blackened).

При этом корпус 25 средства 20 локальной подсветки оснащен приборными амортизаторами 39 (преимущественно резиновыми), функционально являющимися элементами подвески средства 20 локальной подсветки на раме для монтажа функциональных средств оптической компоненты регистрационно-измерительной системы (или на оптической станине) с возможностью обеспечения освещения исследуемых участков поверхности элементов дорожного объекта.In this case, the housing 25 of the local illumination means 20 is equipped with instrument dampers 39 (mainly rubber), which are functionally suspension elements of the local illumination means 20 on the frame for mounting the functional means of the optical component of the registration and measuring system (or on the optical frame) with the possibility of providing illumination of the studied surface areas elements of the road object.

Геометрия щелевого коллиматора 35 рассчитывается из условия обеспечения формирования полосы 23 света такой ширины, которая исключает проявление эффекта ослепления участников движения в момент пересечения сформированной полосы 23 света в процессе регулярного дорожного движения с законодательно разрешенной скоростью.The geometry of the slit collimator 35 is calculated from the condition of ensuring the formation of a light strip 23 of such a width that eliminates the manifestation of the glare effect of traffic participants at the moment of crossing the formed light strip 23 in the process of regular road traffic with a legally permitted speed.

Подвеска корпуса 25 средства 20 на приборных амортизаторах 39 позволяет отсечь высокочастотные вибрации (генерируемые транспортным средством 1). А это повышает срок службы используемых в светильнике ламп 27 высокого давления, которые расположены горизонтально относительно дорожного полотна, и собственный вес колбы 30 лампы 27 при восприятии высокочастотных вибраций может спровоцировать ее разрушение (излом) в зоне соединения колбы 30 с цоколем 32 лампы 27.Suspension of the housing 25 means 20 on the instrument dampers 39 allows you to cut off high-frequency vibrations (generated by vehicle 1). And this increases the service life of the high-pressure lamps 27 used in the lamp, which are located horizontally relative to the roadway, and the own weight of the bulb 30 of the lamp 27, when perceiving high-frequency vibrations, can provoke its destruction (kink) in the connection zone between the bulb 30 and the cap 32 of the lamp 27.

Пластины 37 в наборе 36 щелевого коллиматора 35 могут быть выполнены как с зеркальными (отражающими) поверхностями 38, так и с зачерненными (поглощающими) поверхностями 38. В первом случае обеспечивается увеличение энергетических параметров формируемого коллиматором 35 светового потока 21, однако, с точки зрения технологии изготовления пластин 37 процесс изготовления полированных поверхностей 38 более трудоемок. Технология изготовления зачерненных поверхностей 38 пластин 37 не представляет каких-либо трудностей с технологической точки зрения, однако, в этом случае проявляется эффект снижения энергетических параметров светового потока 21, формируемого коллиматором 35 (что компенсируется посредством использования в конструкции средства 20 ламп 27 высокого давления вышеописанной конструкции, т.е. с зеркальным отражающим слоем 33 на внутренней поверхности колбы 30 лампы 27). Кроме того, использование в средстве 20 локальной подсветки ламп 27 указанной конструкции позволяет исключить из конструкции средства 20 дополнительных отражателей (рефлекторов) с высокими массогабаритными показателями.The plates 37 in the set 36 of the slit collimator 35 can be made with either mirrored (reflective) surfaces 38 or blackened (absorbing) surfaces 38. In the first case, the energy parameters of the light flux generated by the collimator 35 are increased 21, however, from the point of view of technology the manufacture of plates 37 the manufacturing process of polished surfaces 38 is more time consuming. The manufacturing technology of the blackened surfaces 38 of the plates 37 does not present any difficulties from a technological point of view, however, in this case, the effect of reducing the energy parameters of the light flux 21 formed by the collimator 35 (which is compensated by using the high-pressure lamp means 20 in the above construction , i.e. with a mirror reflective layer 33 on the inner surface of the bulb 30 of the lamp 27). In addition, the use in the means 20 of the local illumination of lamps 27 of this design allows you to exclude from the design of the means 20 additional reflectors (reflectors) with high overall dimensions.

Можно также отметить, что использование в конструкции средства 20 локальной подсветки пластинчатых коллиматоров 35 повышает безопасность процесса мониторинга в условиях регулярного дорожного движения на автотрассе, поскольку в случае аварийного скола колбы 30 лампы 27 от цоколя 32 колба разбивается на пластинах коллиматора 35 и попадает на дорожное полотно в виде мелкой россыпи, не вызывая аварийной ситуации.It can also be noted that the use in the design of the means 20 for local illumination of plate-shaped collimators 35 increases the safety of the monitoring process in the conditions of regular road traffic on the highway, since in the case of an emergency chip 30 bulb 27 from the cap 32, the bulb breaks on the plates of the collimator 35 and gets on the roadway in the form of a small placer without causing an emergency.

Использование в конструкции источника 24 света электронных преобразователей частоты напряжения позволяет отказаться от электрических трансформаторов, обладающих высокими массогабаритными показателями и необходимыми для осуществления работы ламп 27 рассматриваемой конструкции от источника напряжения 220 В.The use of electronic voltage frequency converters in the design of the light source 24 makes it possible to abandon electric transformers having high overall dimensions and necessary for the operation of the lamps 27 of the construction in question from a voltage source of 220 V.

Ширина полосы 23 света (формируемой коллиматором 35) вдоль дорожного полотна 8, как правило, составляет 0,5-0,6 м, что позволяет проходить попутному и встречному потокам автотранспорта эту зону возможного ослепления за сотые доли секунды, что исключает создание аварийной ситуации на дороге.The width of the light strip 23 (formed by the collimator 35) along the roadway 8, as a rule, is 0.5-0.6 m, which allows passing along the oncoming and oncoming traffic flows this zone of possible blinding for hundredths of a second, which eliminates the creation of an emergency on the road.

Средство 20 локальной подсветки функционирует следующим образом.Means 20 local backlight operates as follows.

Луч света, выходящий из центра горелки 28 в направлении зеркальной отражающей части (зеркального слоя 33) внешней колбы 30, падает на зеркальный слой 33. Так как отношение r0/rφ постоянно изменяется с изменением φ, то нормаль к зеркальной поверхности слоя 33 в точке падения луча будет направлена не на продольную ось 34 горелки, а мимо нее. Благодаря этому отраженный от зеркальной поверхности слоя 33 луч проходит вне зоны расположения горелки 28 и не ослабляется в ней (т.е. выходит из колбы 30 лампы 27 с минимальной потерей генерируемой источником 24 световой энергии.). Лучи света, выходящие из горелки 28 в направлении выходного окна 26, выходят из колбы 30 лампы 27 без отражения, т.е. также практически без потерь генерируемой источником 24 световой энергии. Таким образом, световая отдача такой лампы 27 выше световой отдачи лампы с круглосимметричной колбой. Кроме того, формируя лампы 27 с различной геометрией профиля зеркального слоя 33 (т.е., с различными соотношениями зависимости r0/rφ=f(φ)), можно получить источники 24 света с различным светораспределением по сечению генерируемого светового потока 21.A ray of light leaving the center of the burner 28 in the direction of the mirror reflecting part (mirror layer 33) of the outer bulb 30 falls on the mirror layer 33. Since the ratio r 0 / r φ constantly changes with φ, the normal to the mirror surface of the layer 33 in the point of incidence of the beam will not be directed to the longitudinal axis 34 of the burner, but past it. Due to this, the beam reflected from the mirror surface of the layer 33 passes outside the zone of the burner 28 and is not attenuated therein (i.e., it leaves the bulb 30 of the lamp 27 with a minimum loss of the light energy generated by the source 24). The rays of light leaving the burner 28 in the direction of the exit window 26 exit the bulb 30 of the lamp 27 without reflection, i.e. also practically without loss generated by the light source 24. Thus, the luminous efficiency of such a lamp 27 is higher than the luminous efficiency of a lamp with a round-symmetrical bulb. In addition, by forming lamps 27 with different profile geometry of the mirror layer 33 (i.e., with different ratios of the dependence r 0 / r φ = f (φ) ), it is possible to obtain light sources 24 with different light distribution over the cross section of the generated light flux 21.

В случае, если отношение r0/rφ=f(φ) принимает значения как больше, так и меньше единицы и с ростом модуля угла φ как возрастает, так и убывает, то геометрия профиля отражающей поверхности зеркального слоя 33 имеет, как правило, выпукло-вогнутую форму (см. фиг.6). Если упомянутое отношение постоянно убывает с ростом модуля угла φ, то геометрия профиля отражающей поверхности зеркального слоя 33 имеет исключительно выпуклую форму (см. фиг.7). Увеличение модуля угла If the ratio r 0 / r φ = f (φ) takes values either more or less than unity, and as the absolute value of the angle φ increases and decreases, the geometry of the profile of the reflecting surface of the mirror layer 33 has, as a rule, convex-concave shape (see Fig.6). If the mentioned ratio constantly decreases with increasing modulus of the angle φ, then the profile geometry of the reflecting surface of the mirror layer 33 has an exclusively convex shape (see Fig. 7). Angle modulus increase

max|>90° расширяет технологические возможности при создании ламп 27 с различным светораспределением. Однако, при |φmax|>115° существенно увеличивается доля излучения, выходящего после многократных отражений, вследствие чего снижается энергетическая отдача источника 24 света (электронной газоразрядной лампы 27).| φ max |> 90 ° expands technological capabilities when creating lamps 27 with different light distribution. However, at | φ max |> 115 °, the fraction of radiation coming out after repeated reflections substantially increases, as a result of which the energy return of the light source 24 (electron gas discharge lamp 27) decreases.

В частности, используемая в настоящем изобретении лампа 27 с горелкой от лампы ДНаТ мощностью 100 Вт, профилем отражающей поверхности зеркального слоя 33 внешней колбы 30, соответствующим фиг.7 (r0/rφmax=0,82), и углом охвата |φmax|=105° имеет световую отдачу (световую эффективность) 75,3 лм/Вт, в то время, как аналогичная лампа с круглосимметричной колбой и |φmax|=105° имеет световую отдачу (световую эффективность) 69,8 лм/Вт.In particular, the lamp 27 used in the present invention with a burner from a 100 W DNaT lamp, a profile of the reflecting surface of the mirror layer 33 of the outer bulb 30 corresponding to FIG. 7 (r 0 / r φmax = 0.82), and a coverage angle | φ max | = 105 ° has a luminous efficiency (luminous efficiency) of 75.3 lm / W, while a similar lamp with a round-symmetrical bulb and | φ max | = 105 ° has a luminous efficiency (luminous efficiency) of 69.8 lm / W.

Целесообразно в процессе мониторинга улично-дорожной сети осуществлять трехмерное построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в поперечном направлении, для чего в состав функционального комплекса в качестве дополнительной оптоэлектронной компоненты также включают подсистему замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, которую устанавливают на оптической станине 6 и конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одного лазерного генератора 14 или 15 линии объемного сканирования и камеры 16 объемного сканирования.It is advisable in the process of monitoring the road network to carry out three-dimensional construction of the microprofile of the surface of the road surface in the transverse direction, for which purpose the structure of the functional complex as an additional optoelectronic component also includes a subsystem for measuring the transverse evenness of the surface of the road surface, which is installed on the optical frame 6 and is structurally organized based on at least one laser generator 14 or 15 of the volumetric scan line and camera 16 volumetric th scanning.

Оптимально, чтобы подсистема замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды была конструктивно организована на основе двух лазерных генераторов 14 и 15 линии объемного сканирования, которые устанавливают, например, в передней части консоли оптической станины 6 с возможностью формирования линии объемного сканирования впереди базового транспортного средства 1, а камеру 16 объемного сканирования этого средства размещают на упомянутой станине 6 с возможностью расположения линии объемного сканирования в области угла поля зрения ее объектива. При этом структурные элементы этой подсистемы конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации и построения микропрофиля дорожного покрытия в поперечном направлении на ширине до 12 м с точностью 2 мм.It is optimal that the subsystem for measuring the transverse evenness of the pavement coating surface is structurally organized on the basis of two laser generators 14 and 15 of the volume scan line, which are installed, for example, in the front of the console of the optical frame 6 with the possibility of forming a volume scan line in front of the base vehicle 1, and the volumetric scan chamber 16 of this means is placed on said bed 6 with the possibility of arranging the volumetric scan line in the region of the field angle z eniya its lens. At the same time, the structural elements of this subsystem are structurally and spatially organized with the possibility of registration and construction of the microprofile of the pavement in the transverse direction up to a width of 12 m with an accuracy of 2 mm.

Разумно в процессе мониторинга улично-дорожной сети координатную привязку результатов измерений контролируемых параметров, полученных при работе всех вышеуказанных подсистем, осуществлять к относительной и абсолютной системам координат. Для чего в состав контрольно-измерительной системы включают подсистемы относительного и абсолютного позиционирования, первая из которых функционально является средством линейной привязки результатов измерений к относительной системе координат, которое конструктивно организуют на основе энкодера, а вторая - средством привязки результатов измерений к абсолютной системе координат, которое конструктивно организуют на основе спутниковой навигационной системы 19.It is reasonable in the process of monitoring the road network to coordinate the measurement results of the controlled parameters obtained during operation of all the above subsystems to carry out the relative and absolute coordinate systems. For this, the control and measuring system includes subsystems of relative and absolute positioning, the first of which is functionally a means of linearly linking the measurement results to a relative coordinate system, which is constructively organized on the basis of an encoder, and the second is a means of linking the measurement results to an absolute coordinate system, which constructively organized on the basis of satellite navigation system 19.

Оптимально, чтобы:It is optimal to:

- структурные элементы средства линейной привязки результатов измерений, полученных при работе всех вышеуказанных подсистем, к относительной системе координат, включающего в себя энкодер (в графических материалах условно не показан), были бы конструктивно и пространственно организованы с возможностью обеспечения линейной привязки результатов измерений к относительной системе координат с точностью не менее 0,15%, то есть - 1,5 м на 1 км трассы;- the structural elements of the means of linearly linking the measurement results obtained during operation of all of the above subsystems to a relative coordinate system, including an encoder (not shown conventionally in graphic materials), would be structurally and spatially organized with the possibility of providing linear linking of the measurement results to the relative system coordinates with an accuracy of at least 0.15%, that is, 1.5 m per 1 km of the route;

- структурные элементы средства привязки результатов контроля, полученных при работе всех вышеуказанных подсистем, к абсолютной системе координат, включающего в себя спутниковую навигационную систему 19 (например, систему GPS), были бы конструктивно и пространственно организованы с возможностью обеспечения привязки результатов измерений к абсолютной системе координат с законодательно разрешенной точностью.- the structural elements of the means of linking the control results obtained during operation of all the above subsystems to the absolute coordinate system, including the satellite navigation system 19 (for example, GPS), would be structurally and spatially organized with the possibility of linking the measurement results to the absolute coordinate system with legal accuracy.

Целесообразно, по меньшей мере, часть структурных элементов оптоэлектронных компонент функционального комплекса контрольно-измерительной системы виброизолировать относительно оптической станины 6 посредством индивидуальных виброопор.It is advisable that at least part of the structural elements of the optoelectronic components of the functional complex of the control and measuring system is vibration-insulated relative to the optical frame 6 by means of individual vibration mounts.

Допустимо в состав контрольно-измерительной системы дополнительно включать, по меньшей мере, двухуровневую подсистему георадарного зондирования.It is permissible to additionally include at least a two-level GPR sensing subsystem in the control and measuring system.

Один из уровней этой подсистемы функционально является средством оценки диэлектрической проницаемости конструктивных слоев дорожной одежды и подстилающих грунтов для регистрации толщины конструктивных слоев. Конструкцию этого уровня оснащают, по меньшей мере, одним георадаром 17 коротковолнового диапазона зондирования.One of the levels of this subsystem is functionally a means of assessing the dielectric constant of structural layers of pavement and underlying soils to record the thickness of structural layers. The design of this level is equipped with at least one GPR 17 short-wave range sensing.

Другой уровень этой подсистемы функционально является средством регистрации инженерных сетей, пересекающих проезжую часть дорожного объекта, а также различных неоднородностей в грунте. Конструкцию этого уровня оснащают, по меньшей мере, одним георадаром 18 длинноволнового диапазона зондирования.Another level of this subsystem is functionally a means of registering engineering networks crossing the roadway of a road object, as well as various heterogeneities in the ground. The construction of this level is equipped with at least one GPR 18 of the long-wave range of sounding.

Оптимально:Optimal:

- в состав конструкции средства оценки диэлектрической проницаемости конструктивных слоев дорожной одежды и подстилающих грунтов включать два георадара 17 с линейным диапазоном зондирования 0,05-1,0 м, которые размещают в передней части рамы 5 базового транспортного средства 1 поперек ее продольной оси, при этом структурные элементы этого средства конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации толщины конструктивных слоев с точностью до 1 см при глубине до 0,5 м и с точностью до 3 см при глубине от 0,5 м до 1 м;- the structure of the means of assessing the dielectric constant of the structural layers of pavement and underlying soils include two georadars 17 with a linear sensing range of 0.05-1.0 m, which are placed in front of the frame 5 of the base vehicle 1 across its longitudinal axis, while the structural elements of this tool are structurally and spatially organized with the possibility of registering the thickness of the structural layers with an accuracy of 1 cm at a depth of 0.5 m and with an accuracy of 3 cm at a depth of 0.5 m to 1 m;

- в состав средства регистрации инженерных сетей, пересекающих проезжую часть дорожного объекта, а также различных неоднородностей также включать два георадара18 с линейным диапазоном зондирования 0,5-10,0 м, которые размещают в задней части рамы 5 базового транспортного средства 1 поперек ее продольной оси, при этом структурные элементы этого средства конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации инженерных сетей, пересекающих проезжую часть с глубиной заложения до 10 м от поверхности дорожного покрытия, а также различных неоднородностей с точностью до 0,5 м.- the composition of the registration means of engineering networks crossing the roadway of a road object, as well as various heterogeneities, also include two GPR18 with a linear sensing range of 0.5-10.0 m, which are placed in the rear of the frame 5 of the base vehicle 1 across its longitudinal axis while the structural elements of this tool are structurally and spatially organized with the possibility of registration of utility networks crossing the roadway with a depth of up to 10 m from the surface of the road surface And various irregularities up to 0.5 m.

С физической точки зрения работа регистрационно-измерительной системы комплекса АДС-МАДИ, в частности ее оптической компоненты, организованной на базе вышеперечисленных оптических структур и подсистем (общеизвестных из «уровня техники», т.е., лазерных генераторов, камер линейного и объемного сканирования на основе светочувствительных линеек), основана на принципах и законах геометрической оптики, а также оптоэлектроники и, следовательно, дополнительных пояснений не требует.From a physical point of view, the operation of the registration and measuring system of the ADS-MADI complex, in particular its optical component, is organized on the basis of the above optical structures and subsystems (well known from the “prior art”, that is, laser generators, linear and volumetric scanning cameras basis of photosensitive rulers), based on the principles and laws of geometric optics, as well as optoelectronics and, therefore, does not require additional explanations.

Преимущества используемого в заявленном техническом решении метода сканирования посредством цифровых оптических камер на основе светочувствительных линеек (по отношению к используемым для аналогичных целей телевизионным камерам) заключаются в следующем:The advantages of the scanning method used in the claimed technical solution by means of digital optical cameras based on photosensitive lines (relative to television cameras used for similar purposes) are as follows:

- отсутствие в памяти бортового компьютера лишней информации об исследуемой поверхности объекта сканирования, т.к. каждая точка сканируемой поверхности регистрируется в запоминающем устройстве только один раз;- the absence in the on-board computer memory of unnecessary information about the surface of the scan object being examined, because each point of the scanned surface is registered in the storage device only once;

- автоматическое совмещение начала последующего кадра с концом предыдущего в процессе съемки без какого-либо наложения кадров один на другой;- automatic combination of the beginning of the next frame with the end of the previous one during the shooting process without any overlapping frames one on top of the other;

- возможность использования системы автоматизированного распознавания образов в процессе обработки и исследования отснятой визуальной информации об исследуемом объекте в связи с минимизацией объема визуальной информации об объекте, необходимой для его качественной оценки по стандартной бальной системе и соответствующим параметрам качества;- the ability to use a system of automated pattern recognition in the process of processing and researching the captured visual information about the studied object in connection with minimizing the amount of visual information about the object necessary for its qualitative assessment according to the standard point system and corresponding quality parameters;

- значительное увеличение скорости обработки и передачи данных на расстояние в связи с многократным уменьшением объема информационного потока, необходимого для получения конечной информации об объекте (в частности, его визуализации с заданным разрешением);- a significant increase in the speed of processing and data transmission over a distance in connection with a multiple decrease in the amount of information flow necessary to obtain the final information about the object (in particular, its visualization with a given resolution);

- объективность оценки качественных параметров сканируемых объектов исследования ввиду обеспечения возможности многократной визуальной оценки полученной об объекте информации независимыми экспертами и оперативного решения спорных вопросов путем повторного совместного анализа информации с участием третьих лиц (специалистов);- objectivity in assessing the quality parameters of scanned objects of research in view of the possibility of multiple visual assessments of information obtained about the object by independent experts and the prompt resolution of disputes by re-joint analysis of information with the participation of third parties (specialists);

- регулярный 100% (а не выборочный) мониторинг автомагистралей и иных объектов дорожного обустройства с целью их качественной оценки и выявления первоочередных участков, требующих ремонта, что резко увеличивает безопасность дорожного движения, в особенности на оживленных городских магистралях мегаполисов;- Regular 100% (and not selective) monitoring of motorways and other objects of road facilities for the purpose of their qualitative assessment and identification of priority areas requiring repair, which dramatically increases road safety, especially on busy urban highways of megacities;

- возможность определения скорости износа (старения) исследуемых объектов путем наложения полной последующей картинки объекта на предыдущую в автоматическом режиме (то есть возможность оценки динамики разрушения исследуемых объектов во времени с целью формирования прогнозируемого графика обеспечения плановых ремонтно-строительных работ);- the ability to determine the wear rate (aging) of the investigated objects by overlaying the full subsequent picture of the object to the previous one in automatic mode (that is, the ability to assess the dynamics of the destruction of the studied objects in time in order to form a predicted schedule for ensuring planned repair and construction works);

- отсчет времени дискретизации кадров съемки осуществляется инкодером (расположенном на пятом колесе базового транспортного средства или в коробке скоростей) с привязкой к километражу дороги (т.е. пройденному транспортным средством, несущим сканирующее устройство, расстоянию) а не ко времени, что исключает дублирование одной и той же информации;- the sampling time of the sampling frames is carried out by the encoder (located on the fifth wheel of the base vehicle or in the gearbox) with reference to the mileage of the road (i.e., the distance traveled by the vehicle carrying the scanning device) and not to time, which eliminates duplication of one the same information;

- синхронная комплексная (по нескольким параметрам) оценка дорожных покрытий и иных элементов обустройства дорог в привязке к километражу дороги посредством спутниковой навигационной системы (например, системыGPS), т.е. привязка к абсолютной системе координат.- synchronous comprehensive (in several respects) assessment of road surfaces and other elements of road construction in relation to the mileage of the road through a satellite navigation system (for example, GPS system), i.e. reference to the absolute coordinate system.

Комплексная регистрация технико-эксплуатационных показателей исследуемых объектов, в частности, включает в себя:Comprehensive registration of technical and operational indicators of the studied objects, in particular, includes:

- двухмерное сканирование;- two-dimensional scanning;

- трехмерное сканирование;- three-dimensional scanning;

- зондирование георадарами;- sounding by georadars;

- замеры верхних габаритов систем и элементов обустройства дорог;- measurements of the upper dimensions of systems and elements of the arrangement of roads;

- замеры расстояний и габаритов элементов обустройства по бокам,- measurements of distances and dimensions of the arrangement elements on the sides,

- привязка результатов сканирования к километражу дороги.- linking the scan results to the mileage of the road.

Привязка в широком смысле означает привязку результатов сканирования к углам домов, километровым столбам, дорожным знакам, существенным элементам обустройства дорог, например путепроводам (начало моста - конец моста), к освещению.In the broad sense, linking means linking the scan results to the corners of houses, kilometer posts, road signs, essential elements of the arrangement of roads, such as overpasses (beginning of the bridge - end of the bridge), to the lighting.

Если известна точная длина марки машины, то по снимку, полученному посредством бокового сканера, можно определить (путем пересчета) ее скорость за счет эффекта «укорачивания ее длины» в период времени сканирования (чем длиннее изображение машины, тем меньше ее относительная скорость).If the exact length of the brand of the machine is known, then from the image obtained by means of the side scanner, it is possible to determine (by recounting) its speed due to the effect of “shortening its length” during the scanning time period (the longer the image of the machine, the lower its relative speed).

Данный эффект сглаживает эффект закрытия дорожного полотна 8 встречным потоком автотранспорта, а при небольшой скорости автолаборатории (порядка 30 км/ч) - и попутного потока.This effect smoothes the effect of closing the roadway 8 with an oncoming traffic stream, and at a low speed of the autolaboratory (about 30 km / h), the associated flow.

Если соответствующим образом подобрать базу АДС-МАДИ и расположить две идентичные по функциональному назначению сканирующие подсистемы в начале базового транспортного средства АДС-МАДИ и в его конце, то попадание одного и того же автомобиля одновременно на два сканера практически исключено.If you select the ADS-MADI base accordingly and place two scanning subsystems identical in functionality at the beginning of the ADS-MADI base vehicle and at its end, then getting the same car simultaneously on two scanners is practically impossible.

Эти два эффекта позволяют при сканировании видеть дорогу практически «пустой», т.е., как будто бы встречный и попутный потоки автотранспорта в процессе сканирования отсутствуют.These two effects make it possible to see the road almost “empty” when scanning, that is, as if there were no oncoming and passing vehicle flows during the scanning process.

Увеличение количества осей базового транспортного средства АДС-МАДИ снижает частотные характеристики вибрации и тем самым повышает качество съемки.The increase in the number of axles of the base vehicle ADS-MADI reduces the frequency characteristics of vibration and thereby improves the quality of shooting.

Функциональный комплекс передвижной дорожной лаборатории для осуществления мониторинга улично-дорожной сети включает предназначенную для стационарной установки на базовом транспортном средстве 1 посредством виброизолированной основы, по меньшей мере, одну (являющуюся составной частью контрольно-измерительной системы передвижной дорожной лаборатории) оптоэлектронную компоненту. Выходные каналы этой, по меньшей мере, одной компоненты функционально являются структурами коммутационной связи с бортовым вычислительным комплексом 2. Последний является средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени.The functional complex of the mobile road laboratory for monitoring the road network includes, for stationary installation on the base vehicle 1 by means of a vibration-insulated base, at least one optoelectronic component (which is an integral part of the control and measuring system of the mobile road laboratory). The output channels of this at least one component are functionally structures of communication with the on-board computer complex 2. The latter is a means of processing the recorded information and transmitting the results to a central computer in digital form in real time.

В качестве, по меньшей мере, одной из оптоэлектронных компонент использована подсистема замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, функционально являющаяся средством построения микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении. Конструкция данного средства оснащена, по меньшей мере, одной трехмерной камерой 7 объемного сканирования и, по меньшей мере, одним лазерным генератором 9 линии объемного сканирования, выполненным в виде лазерной рейки. При этом камера 7 объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования установлены на оптической станине 6 (функционально являющейся виброизолированной основой) и пространственно организованы с возможностью обеспечения сканирования посредством упомянутой камеры 7 одновременно всех точек на базовой длине, формируемой вдоль, по меньшей мере, одной полосы движения лазерной линии в каждом кадре сканирования. При этом в качестве камеры 7 объемного сканирования используется камера 7 с такой частотой кадров сканирования, которая способна обеспечить перекрытие формируемых в смежных кадрах изображений сканируемого объекта, применительно к заданной скорости перемещения базового транспортного средства 1, а конструктивное выполнение камеры 7 объемного сканирования организовано с возможностью обеспечения в процессе сканирования сформированной лазерной линии осуществления прямого построения профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в этой камере 7.As at least one of the optoelectronic components, a subsystem for measuring the longitudinal evenness of the pavement coating surface is used, which is functionally a means of constructing the microprofile of the said surface in the longitudinal direction. The design of this tool is equipped with at least one three-dimensional volumetric scanning chamber 7 and at least one volumetric scanning line laser 9 made in the form of a laser bar. In this case, the volumetric scanning chamber 7 and the volumetric scanning line laser are mounted on an optical bed 6 (which is functionally a vibro-insulated base) and spatially organized with the possibility of scanning through said chamber 7 all points along a base length formed along at least one strip at the same time laser line movements in each scan frame. In this case, camera 7 is used as a volume scan camera 7 with a scan frame rate such that it can overlap the images of the scanned object generated in adjacent frames in relation to a given speed of movement of the base vehicle 1, and the structural design of the volume scan camera 7 is arranged to provide in the process of scanning the formed laser line for the direct construction of profilograms of the longitudinal section of the road surface th coating by processing scan results directly in the chamber 7.

Оптимально в качестве камеры 7 объемного сканирования использовать камеру 7 с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности покрытия дорожного объекта в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.It is optimal to use a camera 7 with a resolution 7 as a volume scanning camera 7, which ensures registration and construction of a microprofile of the road surface coating in a longitudinal direction with a pitch of at least 125 mm and an accuracy of 0.1 mm.

Работа функционального комплекса раскрыта ранее на примере реализации заявленного способа мониторинга улично-дорожной сети и дополнительных пояснений не требует.The work of the functional complex has been previously disclosed by the example of the implementation of the claimed method for monitoring the road network and does not require additional explanations.

Таким образом, заявленные технические решения могут быть широко использованы в области строительства и эксплуатации улично-дорожных сетей в качестве средств и методов комплексной диагностики эксплуатационных показателей объектов дорожного хозяйства и организации мониторинга за их технико-эксплуатационным состоянием в режиме реального времени.Thus, the claimed technical solutions can be widely used in the field of construction and operation of street-road networks as means and methods of comprehensive diagnostics of operational indicators of road facilities and the organization of monitoring of their technical and operational status in real time.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленных технических решений следующей совокупности условий:The above information indicates the following conditions are met when using the claimed technical solutions:

- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении предназначены для использования в области строительства и эксплуатации улично-дорожных сетей в качестве средств и методов комплексной диагностики эксплуатационных показателей объектов дорожного хозяйства и организации мониторинга за их технико-эксплуатационным состоянием в режиме реального времени;- objects that embody the claimed technical solutions, when implemented, are intended for use in the field of construction and operation of street-road networks as means and methods for the comprehensive diagnostics of operational indicators of road facilities and the organization of monitoring of their technical and operational status in real time;

- для заявленных объектов в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах нижеизложенной формулы, подтверждена возможность их осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the declared objects as described in the independent clauses of the formula below, the possibility of their implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;

- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- objects that embody the claimed technical solutions, when implemented, are able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленные объекты соответствует требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed objects meets the requirement of the patentability condition "industrial applicability" under the current law.

Claims (11)

1. Способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории, согласно которому осуществляют контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта путем перемещения вдоль дорожного полотна контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты; для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов обработки на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени, отличающийся тем, что в качестве виброизолированной основы используют стационарно установленную над транспортным средством раму с оптической станиной; в составе функционального комплекса в качестве одной из оптоэлектронных компонент используют подсистему замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, посредством которой осуществляют построение микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении; для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одной трехмерной камеры объемного сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора линии объемного сканирования, которую формируют, по меньшей мере, вдоль одной полосы дорожного движения; упомянутые камеру объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования пространственно организуют на оптической станине с возможностью обеспечения сканирования посредством трехмерной камеры одновременно всех точек на базовой длине сформированной лазерной линии в каждом кадре сканирования; при этом скорость перемещения транспортного средства соотносят с частотой кадров сканирования с возможностью обеспечения частичного перекрытия изображений, формируемых в смежных кадрах, а в процессе сканирования сформированной лазерной линии посредством трехмерной камеры объемного сканирования осуществляют прямое построение профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в трехмерной камере.1. A method for monitoring a street-road network by means of a mobile road laboratory, according to which the technical and operational parameters of a road object are monitored by moving a control and measuring system along the roadbed with coordinate referencing of the measured parameters and with a functional complex based on at least at least one optoelectronic component; To this end, the above-mentioned system is permanently installed on the base vehicle using a vibration-insulated base for mounting at least part of the functional means of the control and measuring system and switching output channels of its subsystems with an on-board computer complex, functionally a means of processing the recorded information and transmitting the processing results, are switched to a central computer in digital form in real time, characterized in that it is vibration-isolated on a base, a frame with an optical bed fixed above a vehicle is used; in the composition of the functional complex, as one of the optoelectronic components, a subsystem for measuring the longitudinal evenness of the pavement coating surface is used, by means of which a microprofile of said surface is constructed in the longitudinal direction; why this subsystem is structurally organized on the basis of at least one three-dimensional volumetric scanning camera and at least one laser generator of the volumetric scanning line, which is formed at least along one traffic lane; said volumetric scanning chamber and laser generator of the volumetric scanning line are spatially arranged on an optical bed with the possibility of scanning by a three-dimensional camera simultaneously all the points on the base length of the generated laser line in each scanning frame; the vehicle moving speed is correlated with the scanning frame rate with the possibility of partially overlapping the images formed in adjacent frames, and in the process of scanning the generated laser line using a three-dimensional volumetric scanning camera, the profile of the longitudinal section of the road surface is directly constructed by processing the scan results directly in three-dimensional camera. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для измерения параметров продольной ровности поверхности дорожного покрытия используют камеру объемного сканирования с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that for measuring the parameters of the longitudinal evenness of the surface of the road surface using a volumetric scan camera with a resolution that allows registration and construction of a microprofile of the surface of the road surface in the longitudinal direction with a pitch of at least 125 mm and an accuracy of 0.1 mm 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что контрольно-измерительную систему формируют многопрофильной, для чего в составе ее функционального комплекса используют дополнительные оптоэлектронные компоненты, которые функционально являются
подсистемой регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства, посредством которой осуществляют двухмерную оценку упомянутых дефектов и элементов обустройства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе линейной камеры сканирования; подсистемой регистрации состояния обустройства дорожного объекта, посредством которой осуществляют оценку состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, двух линейных камер бокового и верхнего сканирования; данные подсистемы пространственно организуют на оптической станине с возможностью визуализации в их поле зрения упомянутых контролируемых элементов дорожного объекта; по меньшей мере, одну из упомянутых подсистем функционального комплекса контрольно-измерительной системы оснащают средством локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта в условиях их освещенности не соответствующих заданным параметрам освещенности, регламентируемым свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер сканирования соответствующей подсистемы; данное средство локальной подсветки конструктивно и пространственно организуют на оптической станине с возможностью формирования в поле зрения объективов упомянутых линейных камер сканирования светового потока с геометрией поперечного сечения в виде полосы света с заданным распределением освещенности по длине и ширине этой полосы, при этом ширину упомянутой полосы рассчитывают из условия обеспечения исключения ослепления участников движения в момент пересечения сформированной полосы света в процессе регулярного дорожного движения с законодательно разрешенной скоростью.
3. The method according to claim 1, characterized in that the control and measuring system is formed multidisciplinary, for which, as part of its functional complex, additional optoelectronic components are used, which are functionally
a subsystem for registering defects in the carriageway of a road object and elements of its arrangement, by means of which a two-dimensional assessment of the above-mentioned defects and elements of arrangement is carried out, for which this subsystem is constructively organized on the basis of a linear scanning camera; a subsystem for registering the state of arrangement of a road object, by means of which an assessment is made of the state of elements of arrangement on the right, left and top of the path of the base vehicle, for which this subsystem is constructively organized on the basis of at least two linear cameras of side and top scanning; these subsystems are spatially organized on an optical bed with the possibility of visualizing in their field of view the mentioned controlled elements of a road object; at least one of the subsystems of the functional complex of the control and measuring system is equipped with a means of local illumination of the studied areas of the surfaces of the elements of the road object in the conditions of their illumination that do not correspond to the specified illumination parameters, regulated by the properties of the optoelectronic channels of the linear scanning cameras of the corresponding subsystem; this means of local illumination is structurally and spatially organized on an optical bed with the possibility of forming in the field of view of the lenses the said linear scanning cameras of the light flux with the geometry of the cross section in the form of a strip of light with a given distribution of illumination along the length and width of this strip, while the width of the said strip is calculated from conditions for ensuring the exclusion of glare from traffic participants at the moment of crossing the formed light strip in the process of regular road traffic at the speed of law.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что линейную камеру сканирования подсистемы регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства размещают, преимущественно, в области передней консольной части оптической станины, при этом используют камеру с техническими характеристиками, обеспечивающими возможность регистрации упомянутых дефектов на ширине дорожного покрытия до 12 м с точностью в поперечном и продольном направлениях 10 мм.4. The method according to claim 3, characterized in that the linear camera scan subsystem for registration of defects of the carriageway of the road object and its arrangement elements are placed mainly in the area of the front cantilever of the optical frame, while using a camera with technical characteristics that enable registration of the aforementioned defects on the width of the pavement up to 12 m with an accuracy of 10 mm in the transverse and longitudinal directions. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что линейные камеры бокового и верхнего сканирования подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта, функционально являющейся средством оценки состояния объектов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, размещают в центральной части оптической станины по разные стороны от ее продольной оси, а структурные элементы этого средства конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации состояния соответствующих контролируемых объектов справа, слева и сверху от траектории движения базового средства на расстоянии 6 м с точностью до 10 мм.5. The method according to claim 3, characterized in that the linear cameras of the side and top scanning subsystems for registering the state of arrangement of a road object, which is functionally a means of assessing the state of objects of arrangement on the right, left and above the path of the base vehicle, are placed in the central part of the optical frame on different sides of its longitudinal axis, and the structural elements of this tool are structurally and spatially organized with the possibility of registering the state corresponding constituents controlled objects on the right, left and top of the path of movement of the base means at a distance of 6 meters with an accuracy of 10 mm. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе мониторинга улично-дорожной сети осуществляют трехмерное построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в поперечном направлении, для чего в состав функционального комплекса в качестве дополнительной оптоэлектронной компоненты включают подсистему замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, которую устанавливают на оптической станине и конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одного лазерного генератора линии объемного сканирования и камеры объемного сканирования.6. The method according to claim 1, characterized in that in the process of monitoring the road network carry out three-dimensional construction of the microprofile of the surface of the road surface in the transverse direction, for which the subsystem for measuring the transverse evenness of the surface of the road surface is included in the functional complex as an additional optoelectronic component , which is installed on an optical frame and structurally organized on the basis of at least one laser generator of the volume scan line and camera o scan scan. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что подсистему замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды конструктивно организуют на основе двух лазерных генераторов линии объемного сканирования, которые устанавливают, например, в передней части консоли оптической станины с возможностью формирования линии объемного сканирования впереди базового транспортного средства, а камеру объемного сканирования этого средства размещают на упомянутой станине с возможностью расположения линии объемного сканирования в области угла поля зрения ее объектива; при этом структурные элементы этой подсистемы конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации и построения микропрофиля дорожного покрытия в поперечном направлении на ширине до 12 м с точностью 2 мм.7. The method according to claim 6, characterized in that the subsystem for measuring the transverse evenness of the pavement surface is structurally organized on the basis of two laser generators of the volume scan line, which are installed, for example, in front of the console of the optical frame with the possibility of forming a volume scan line in front of the base vehicle, and the volumetric scan camera of this tool is placed on the said frame with the possibility of positioning the volumetric scan line in the field angle the view of her lens; the structural elements of this subsystem are structurally and spatially organized with the possibility of registration and construction of the microprofile of the road surface in the transverse direction at a width of 12 m with an accuracy of 2 mm. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе мониторинга улично-дорожной сети координатную привязку результатов измерений контролируемых параметров, полученных при работе всех вышеуказанных подсистем, осуществляют к относительной и абсолютной системам координат, для чего в состав контрольно-измерительной системы включают подсистемы относительного и абсолютного позиционирования, первая из которых функционально является средством линейной привязки результатов измерений к относительной системе координат, которое конструктивно организуют на основе энкодера, а вторая - средством привязки результатов измерений к абсолютной системе координат, которое конструктивно организуют на основе спутниковой навигационной системы.8. The method according to claim 1, characterized in that in the process of monitoring the road network, the coordinate reference of the measurement results of the controlled parameters obtained during operation of all the above subsystems is carried out to the relative and absolute coordinate systems, for which the control system includes subsystems of relative and absolute positioning, the first of which is functionally a means of linearly linking the measurement results to a relative coordinate system, which is structurally they are organized on the basis of an encoder, and the second is a means of linking the measurement results to an absolute coordinate system, which is constructively organized on the basis of a satellite navigation system. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть структурных элементов оптоэлектронных компонент функционального комплекса контрольно-измерительной системы виброизолируют относительно оптической станины посредством индивидуальных виброопор.9. The method according to claim 1, characterized in that at least a portion of the structural elements of the optoelectronic components of the functional complex of the control and measuring system are vibration-insulated relative to the optical frame by means of individual vibration mounts. 10. Функциональный комплекс передвижной дорожной лаборатории для осуществления мониторинга улично-дорожной сети, включающий предназначенную для стационарной установки на базовом транспортном средстве на виброизолированной основе, по меньшей мере, одну, являющуюся составной частью контрольно-измерительной системы передвижной дорожной лаборатории, оптоэлектронную компоненту, выходные каналы которой предназначены для обеспечения коммутационной связи с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени, отличающийся тем, что в качестве одной из оптоэлектронных компонент использована подсистема замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, функционально являющаяся средством построения микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении, конструкция которого оснащена, по меньшей мере, одной трехмерной камерой объемного сканирования и, по меньшей мере, одним лазерным генератором линии объемного сканирования, выполненным в виде лазерной рейки; при этом камера объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования установлены на оптической станине, функционально являющейся виброизолированной основой, и пространственно организованы с возможностью обеспечения сканирования посредством упомянутой камеры одновременно всех точек на базовой длине формируемой вдоль, по меньшей мере, одной полосы движения лазерной линии в каждом кадре сканирования; при этом в качестве камеры объемного сканирования используется камера с такой частотой кадров сканирования, которая способна обеспечить перекрытие формируемых в смежных кадрах изображений сканируемого объекта, применительно к заданной скорости перемещения базового транспортного средства, а конструктивное выполнение камеры объемного сканирования организовано с возможностью обеспечения в процессе сканирования сформированной лазерной линии осуществления прямого построения профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в этой камере.10. Functional complex of a mobile road laboratory for monitoring the road network, including one designed for stationary installation on a base vehicle on a vibration-isolated basis, at least one that is an integral part of the control and measuring system of the mobile road laboratory, optoelectronic component, output channels which are designed to provide switching communication with the on-board computer complex, which is functionally a processing tool and recording information and transmitting the results to a central computer in digital form in real time, characterized in that as one of the optoelectronic components, a subsystem for measuring longitudinal flatness of the pavement surface is used, which is functionally a means of constructing a microprofile of the mentioned surface in the longitudinal direction, the design of which equipped with at least one three-dimensional volumetric scanning camera and at least one laser generator of the volumetric line th scan embodied as a laser slats; wherein the volumetric scanning camera and the laser generator of the volumetric scanning line are mounted on an optical frame, which is functionally a vibration-insulated base, and are spatially organized with the possibility of scanning by means of the said camera at the same time all points on the base length formed along at least one lane of the laser line in each scan frame; at the same time, a camera with such a frame rate of scanning as that capable of overlapping the images of a scanned object generated in adjacent frames with respect to a given speed of movement of the base vehicle is used as a volume scan camera, and the constructive execution of the volume scan camera is organized with the possibility of providing the generated laser line for direct construction of profilograms of a longitudinal section of the road surface coverage by processing the scan results directly in this camera. 11. Функциональный комплекс по п.10, отличающийся тем, что в качестве камеры объемного сканирования использована камера с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности покрытия дорожного объекта в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм. 11. The functional complex of claim 10, characterized in that the camera with a resolution used to register and build a microprofile of the surface of the coating of a road object in the longitudinal direction with a pitch of at least 125 mm and an accuracy of 0.1 mm is used as a volume scan camera.
RU2008132196/03A 2008-08-06 2008-08-06 Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation RU2373324C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008132196/03A RU2373324C1 (en) 2008-08-06 2008-08-06 Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008132196/03A RU2373324C1 (en) 2008-08-06 2008-08-06 Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2373324C1 true RU2373324C1 (en) 2009-11-20

Family

ID=41477883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008132196/03A RU2373324C1 (en) 2008-08-06 2008-08-06 Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2373324C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509978C1 (en) * 2012-08-24 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ФГБОУ ВПО "СГГА") Method to determine irregularities of road bed surface
RU2519002C2 (en) * 2012-09-10 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО ЮЗГУ) Diagnostics method of road carpet surface evenness
RU2521682C2 (en) * 2012-10-16 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО ЮЗГУ) Forecasting method of operating life of road pavement
CN105548499A (en) * 2016-01-27 2016-05-04 北京宝辰联合科技有限公司 Mobile laboratory for detecting building materials
RU178696U1 (en) * 2017-05-02 2018-04-17 Закрытое акционерное общество "МНИТИ" (ЗАО "МНИТИ") MOBILE LABORATORY FOR MONITORING AN AIRDROM COVERAGE OF THE TAKEOFF
US10118592B2 (en) * 2015-08-04 2018-11-06 Ford Global Technologies, Llc Diagnostic port protection to body control module
RU2734803C2 (en) * 2017-12-27 2020-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный аграрный университет" Device for detecting and marking roadway damages
RU2762538C1 (en) * 2021-01-11 2021-12-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (ФГБОУ ВО Омский ГАУ) Method for monitoring roadway of automobile roads

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Оценка дорожным диагностическим комплексом технического состояния покрытий улично-дорожной сети г.Москвы, 26.05.2003. СТРОИТЕЛЬНЫЙ МИР, найдено в INTERNET 02.02.2009 http:/www.stroinauka.ru/detailview..asp?d=1&dc=1&dr=835. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509978C1 (en) * 2012-08-24 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная геодезическая академия" (ФГБОУ ВПО "СГГА") Method to determine irregularities of road bed surface
RU2519002C2 (en) * 2012-09-10 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО ЮЗГУ) Diagnostics method of road carpet surface evenness
RU2521682C2 (en) * 2012-10-16 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ФГБОУВПО ЮЗГУ) Forecasting method of operating life of road pavement
US10118592B2 (en) * 2015-08-04 2018-11-06 Ford Global Technologies, Llc Diagnostic port protection to body control module
CN105548499A (en) * 2016-01-27 2016-05-04 北京宝辰联合科技有限公司 Mobile laboratory for detecting building materials
RU178696U1 (en) * 2017-05-02 2018-04-17 Закрытое акционерное общество "МНИТИ" (ЗАО "МНИТИ") MOBILE LABORATORY FOR MONITORING AN AIRDROM COVERAGE OF THE TAKEOFF
RU2734803C2 (en) * 2017-12-27 2020-10-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный аграрный университет" Device for detecting and marking roadway damages
RU2762538C1 (en) * 2021-01-11 2021-12-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" (ФГБОУ ВО Омский ГАУ) Method for monitoring roadway of automobile roads

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373324C1 (en) Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation
RU2373325C1 (en) Method for monitoring street and road network by means of mobile road laboratory and functional complex for its realisation
Riveiro et al. Validation of terrestrial laser scanning and photogrammetry techniques for the measurement of vertical underclearance and beam geometry in structural inspection of bridges
EP2703774B1 (en) Monitoring method and monitoring system of settlement of engineering buildings
CN108267096A (en) Railway tunnel lining surface disease rapid detection system
Chin et al. Evaluation of technologies for road profile capture, analysis, and evaluation
CN102460064A (en) System and method for inspecting surfaces using optical wavelength filtering
US20180164157A1 (en) Street light detection
CN103938531B (en) Laser road faulting of slab ends detecting system and method
RU79109U1 (en) MOBILE ROAD LABORATORY FOR MONITORING A STREET ROAD NETWORK (OPTIONS)
CN108426531A (en) A kind of composite film thickness on-line measurement system
CN117437368B (en) Unmanned plane-based pavement evenness measuring method, system, terminal and medium
RU2372442C1 (en) Method for monitoring of street road network by means of portable road laboratory and facility for local lighting for its realisation
RU73884U1 (en) MOBILE ROAD LABORATORY FOR MONITORING STREET NETWORK
CN108072325B (en) Object position determining method and device
RU2397286C1 (en) Method for measurement and registration of road surface coating operation data and functional complex for its realisation
Von Olshausen et al. Multimodal measurement system for road analysis and surveying of road surroundings
Ahlborn et al. Bridge condition assessment using remote sensors.
RU93408U1 (en) MOBILE ROAD LABORATORY FOR MONITORING A STREET ROAD NETWORK (OPTIONS)
CN103410079A (en) Real-time track detection system with single CCD (Charge Coupled Device) camera
Liu Terrestrial LiDAR-based bridge evaluation
Mugnai et al. Integration, harmonization, and processing of geomatic data for bridge health assessment: the Lastra a Signa case study
RU72981U1 (en) MOBILE ROAD LABORATORY FOR MONITORING STREET NETWORK
Cai Measuring light and geometry data of roadway environments with a camera
Kertész et al. Photogrammetric pavement detection system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120807

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140710

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150807

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160727

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170807