Schade aan wegen herkennen met behulp van LiDAR-sensoren

30-okt-2023

Er is ongeveer 51.500 kilometer aan asfaltwegen in Finland, waarvan ongeveer 8.000 kilometer eind 2022 in slechte staat verkeerde. De meet- en analysetechniek voor straten en wegen die is ontwikkeld door Roadscanners kan worden gebruikt om de hoofdoorzaken van schade te bepalen, waardoor proactieve maatregelen kunnen worden genomen die de kosten in de levenscyclus van een weg verlagen.

Car standing on the road
Car standing on the road

Advisering, software en apparaten van Roadscanners

Roadscanners is een wereldwijd bedrijf voor advisering, software en verkoop van onderzoeks- en meetapparatuur voor het beheer en onderhoud van de verkeersinfrastructuur. Het bedrijf richt zich op de bewaking en de analyse van de toestand van wegen, straten, bruggen en luchthavens. Het proces van Roadscanners heeft bewezen effectief te zijn bij het analyseren van zowel kleine wegennetwerken van gemeenschappen als grotere wegennetwerken van duizenden kilometers. Hoe groter het wegennet, hoe groter de mogelijke besparingen.

De gebruikte RDLS-Grid-techniek wordt ook gebruikt voor laserscanning van elektriciteitsleidingen vanuit helikopters om stormschade te voorkomen. Zo kunnen gebieden worden geïdentificeerd waar bomen of vegetatie moeten worden verwijderd om stormschade door vallende bomen te voorkomen.

Digitizer stands in front of a plane
De digitizer in actie.
Digitizer stands in front of a plane
De digitizer in actie.

Analyse via video, grondradar, laserscanner of warmtebeeldcamera

De onderzoeks- en analysetechnieken die roadscanners gebruiken zijn video, grondradar, laserscanner, warmtebeeldcamera en versnellingsmeter. De grondradar kan tot drie meter onder het wegdek doordringen. Een laserscanner wordt gebruikt om het wegdek boven de grond te analyseren, inclusief de greppelhellingen. De laserscanner die roadscanners gebruiken is een 2D-LiDAR-sensor LMS5xx van SICK. Momenteel worden één of twee laserscanners tegelijk gebruikt in de voertuigen, afhankelijk van de meetvereisten. De snelheid van het meetvoertuig ligt rond de 30-80 km/u.

De robuuste 2D LiDAR-sensoren zijn hier bij uitstek voor geschikt, aangezien de integratie van de software in het apparaat heel eenvoudig is. Jani Irvankoski van Roadscanners herinnert zich dat zijn eerste codeeropdracht 13 jaar geleden bestond uit het integreren van een laserscanner van SICK - tot op de dag van vandaag is hij zich van geen enkele apparaatstoring bewust. De samenwerking met SICK is zeer succesvol en de verantwoordelijke salesmanager Villa Sarviaho is ter plaatse om trends en nieuwe productontwikkelingen te presenteren.De robuuste 2D-LiDAR-sensoren zijn hier bij uitstek voor geschikt, aangezien de integratie van de software in het apparaat heel eenvoudig is. Jani Irvankoski van Roadscanners herinnert zich dat zijn eerste codeeropdracht 13 jaar geleden bestond uit het integreren van een laserscanner van SICK - tot op de dag van vandaag is hij zich van geen enkele apparaatstoring bewust. De samenwerking met SICK is zeer succesvol en de verantwoordelijke salesmanager Villa Sarviaho is ter plaatse om trends en nieuwe productontwikkelingen te presenteren.

Visualization of the data generated by a LiDAR.
Visuele weergave van de gegevens die door een LiDAR worden gegenereerd.
Visualization of the data generated by a LiDAR.
Visuele weergave van de gegevens die door een LiDAR worden gegenereerd.

Reageer voordat de schade überhaupt zichtbaar wordt

De meest voorkomende en grootste risicofactor voor beschadiging van het wegdek is water. Als de ondergrond nat is, neemt het draagvermogen van de weg af en is deze gevoeliger voor schade. Sneeuwbanken langs de kant van de weg moeten bijvoorbeeld in de winter tijdig worden geruimd om te voorkomen dat water de onderconstructie van de weg binnendringt wanneer ze smelten.

60–80% of road damage occurs in the spring when the road is most susceptible.
Typische structurele problemen worden veroorzaakt door zwaar verkeer op weggedeelten met een dun wegdek en slechte ondergrond.
60–80% of road damage occurs in the spring when the road is most susceptible.
Typische structurele problemen worden veroorzaakt door zwaar verkeer op weggedeelten met een dun wegdek en slechte ondergrond.

De metingen van de weg en de wegomgeving met de 2D LiDAR-sensoren werden uitgevoerd in de lente voordat de greppels begroeid waren met vegetatie, wat het anders moeilijk maakt om de diepte van de greppels precies te meten.

Een ander voordeel van precieze laserscanning is de herhaalnauwkeurigheid, waardoor het mogelijk is om groevenvorming en de toestand van de greppelbedding te bewaken door herhaalde metingen, bijvoorbeeld van jaar tot jaar. Dit betekent dat er tijdig kan worden gereageerd op veranderingen voordat er ernstige schade aan de weg ontstaat. Ook zijn reparaties doorgaans goedkoper.

 

Wisseling van seizoenen in één oogopslag

De wisseling van de seizoenen en de vries-dooicycli behoren tot de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de toestand van wegen in koude regio's. 60-80% van de schade aan wegen ontstaat in de lente, wanneer de wegen het kwetsbaarst zijn. Typische structurele problemen worden veroorzaakt door zwaar verkeer op wegvakken met een dun wegdek en een slechte ondergrond. Tekortkomingen qua onderhoud zijn voornamelijk te wijten aan tekortkomingen bij de drainage en inadequaat winteronderhoud.

 

Meer lezen

Safety-expertise voor de implementatie van innovatieve Smart-City-projecten

Meer lezen

Artificial intelligence zorgt voor verkeersveiligheid bij de San Bernardino-tunnel

Meer lezen