Новое исследование предполагает, что мобильные данные, собранные во время путешествия по мостам США, могут помочь оценить их целостность

Новое исследование предполагает, что мобильные данные, собранные во время путешествия по мостам США, могут помочь оценить их целостность
03:47, 09 Ноя.

Хотите знать, хорошо ли держится мост Золотые Ворота? Для этого может быть приложение. Новое исследование с участием ученых из Массачусетского технологического института показывает, что мобильные телефоны, размещенные в транспортных средствах, оснащенных специальным программным обеспечением, могут собирать полезные данные о структурной целостности при пересечении мостов.

При этом они могли бы стать менее дорогой альтернативой наборам датчиков, прикрепленных к самим мостам.

«Основной вывод заключается в том, что информацию о структурном состоянии мостов можно извлечь из данных акселерометра, собранных смартфоном», — говорит Карло Ратти, директор лаборатории Sensable City Массачусетского технологического института и соавтор новой статьи, обобщающей результаты исследования.

Частично исследование проводилось на самом мосту Золотые Ворота. Исследование показало, что мобильные устройства могут собирать такую ​​же информацию о вибрациях моста , которую собирают стационарные датчики.

Исследователи также подсчитали, что, в зависимости от возраста автомобильного моста, мониторинг с помощью мобильных устройств может увеличить срок службы конструкции на 15-30 процентов.

«Эти результаты показывают, что массивные и недорогие наборы данных, собираемые смартфонами, могут сыграть важную роль в мониторинге состояния существующей транспортной инфраструктуры», — пишут авторы в своей новой статье.

В журнале Nature Communications Engineering опубликовано исследование под названием «Краудсорсинговый мост показателей жизнедеятельности с использованием смартфонов в транспортных средствах» .

Авторами являются Томас Дж. Матараццо, доцент кафедры гражданского строительства и машиностроения Военной академии США в Вест-Пойнте; Даниэль Кондор, постдоктор в Центре сложных наук в Вене; Себастьяно Милардо, научный сотрудник Senseable City Lab; Сохейл С.

Эшкевари, старший научный сотрудник DiDi Labs и бывший член Senseable City Lab; Паоло Санти, главный научный сотрудник Senseable City Lab и директор по исследованиям Итальянского национального исследовательского совета; Шамим Н.

Пакзад, профессор и заведующий кафедрой гражданской и экологической инженерии Университета Лихай; Маркус Дж. Бюлер , профессор инженерных наук Джерри Макафи, профессор гражданской и экологической инженерии , а также машиностроения .

в Массачусетском технологическом институте; и Ратти, который также является профессором практики на факультете городских исследований и планирования Массачусетского технологического института.

Мосты естественным образом вибрируют, и для изучения основных «модальных частот» этих вибраций во многих направлениях инженеры обычно размещают датчики, такие как акселерометры, на самих мостах. Изменения модальных частот с течением времени могут указывать на изменения в структурной целостности моста.

Для проведения исследования исследователи разработали приложение для мобильного телефона на базе Android для сбора данных акселерометра, когда устройства были помещены в транспортные средства, проезжающие по мосту.

Затем они могли увидеть, насколько хорошо эти данные совпадают с данными, записанными датчиками на самих мостах, чтобы увидеть, работает ли метод мобильного телефона .

«В нашей работе мы разработали методологию извлечения модальных частот вибрации из шумовых данных, собранных со смартфонов», — говорит Санти. «Поскольку записываются данные о нескольких поездках по мосту, шум, создаваемый двигателем, подвеской и вибрациями движения, [и] асфальтом, имеет тенденцию к устранению, в то время как основные доминирующие частоты появляются».

В случае с мостом Золотые Ворота исследователи проехали по мосту 102 раза с включенными устройствами, и команда также использовала 72 поездки водителей Uber с активированными телефонами.

Затем команда сравнила полученные данные с данными группы из 240 датчиков, которые были размещены на мосту Золотые Ворота в течение трех месяцев.

В результате данные с телефонов совпали с данными датчиков мостика; для 10 конкретных типов низкочастотных вибраций инженеры, измеряемые на мосту, имели близкое соответствие, а в пяти случаях не было расхождений между методами вообще.

«Мы смогли показать, что многие из этих частот очень точно соответствуют основным модальным частотам бриджа», — говорит Санти. Однако только 1 процент всех мостов в США являются висячими.

Около 41 процента составляют мосты с бетонными пролетами гораздо меньшего размера. Таким образом, исследователи также проверили, насколько хорошо их метод будет работать в этих условиях. Для этого они изучили мост в Чампино, Италия, сравнив 280 поездок автомобилей по мосту с шестью датчиками, которые были размещены на мосту в течение семи месяцев.

Здесь исследователи также были воодушевлены результатами, хотя они обнаружили расхождение до 2,3% между методами для определенных модальных частот по всем 280 поездкам и расхождение на 5,5% по меньшей выборке.

Это говорит о том, что большее количество поездок может дать больше полезных данных. «Наши первоначальные результаты показывают, что только [небольшого количества] поездок в течение нескольких недель достаточно, чтобы получить полезную информацию о модальных частотах моста», — говорит Санти.

Глядя на метод в целом, Бюлер отмечает: «Вибрационные сигнатуры становятся мощным инструментом для оценки свойств больших и сложных систем, начиная от вирусных свойств патогенов и заканчивая структурной целостностью мостов, как показано в этом исследовании.

Это универсальный сигнал.

широко распространен в естественной и искусственной среде, которую мы только сейчас начинаем исследовать в качестве диагностического и генеративного инструмента в инженерии». Как признает Ратти, есть способы уточнить и расширить исследование, в том числе учесть влияние крепления смартфона в автомобиле, влияние типа автомобиля на данные и многое другое.

«Нам еще есть над чем работать, но мы считаем, что наш подход можно легко масштабировать — вплоть до уровня всей страны», — говорит Ратти.

«Возможно, она не достигнет той точности, которую можно получить с помощью стационарных датчиков, установленных на мосту, но она может стать очень интересной системой раннего предупреждения.

Небольшие аномалии могут подсказать, когда следует проводить дальнейшие анализы».

Рубрика: Наука. Читать весь текст на android-robot.com.

 

Пятничное падение доллара – ветер перемен? Влияние на рынок:3За пятницу индекс доллара потерял свыше 2% - одно из 10 крупнейших дневных снижений за последние 20 лет. Учитывая, что давление на ...

ФРС дал доллару рост, но вряд ли надолго Влияние на рынок:2Реакция рынка на комментарии Пауэлла в среду разрушила красивую техническую картину, формировавшуюся в EURUSD на протяжении месяца ...

«Аэрофлот» намерена создать национальный центр компетенций для поддержки российских cамолётов Boeing и Airbus Авиакомпания «Аэрофлот» планирует создать национальный центр компетенций, который будет поддерживать авиакомпании, использующие Airbus и ...

Нейрофизиологи создали высокоточный нейроинтерфейс, считывающий мысли людей Учёные из США разработали нейроинтерфейс, позволяющий считывать мысли парализованных больных и людей с проблемным речевым аппаратом с рекордно высоко...

Убийца может избежать справедливого наказания из-за халатности смоленских судмедэкспертов “Экспертизы проводились непонятно как. Все дело построено только на его показаниях: что он говорит — тому и верят”. Терять близких всегда тяжел...

Представлена MediaTek Dimensity 9200 – 4-нм, Wi-Fi 7 и 1,26 млн баллов в AnTuTu MediaTek анонсировала последнюю версию своих флагманских чипсетов Dimensity – Dimensity 9200. Новая SoC может составить конкуренцию Snapdragon 8 Gen ...

НХЛ. «Тампа» принимает «Эдмонтон», «Рейнджерс» против «Айлендерс», «Торонто» играет с «Вегасом», «Филадельфия» – «Сент-Луис» «Тампа» играет с «Эдмонтоном» в матче регулярного чемпионата НХЛ. «Рейнджерс» принимают «Айлендерс», «Вегас» в гостях у «Торонто», «Филадельфия» встр...

Севилья — Реал Сосьедад: прогноз на матч 09.11.2022, Ла Лига Программу 14-го тура чемпионата Испании по футболу украсит противостояние «Севилья» — «Реал Сосьедад». Обе команды проиграли по два последних матча и...

Силуанов считает, что практика невыплаты дивидендов вряд ли продолжится В интервью газете «Ведомости» было опубликовано заявление министра финансов Российской Федерации Антон Силуанов касаемо ситуации с невыплатой дивиден...

Желание Беглова сохранить влияние вредит репутации Петербурга О предвыборных скандалах в Петербурге сообщают многие СМИ. Журналисты напоминают губернатору Александру Беглову о том, как активно он раньше выступал...

Конец коридора затмений: big data о том, как общаются разные знаки зодиака Конец коридора затмений: big data о том, как общаются разные знаки зодиака Пенза – Tele2, российский оператор мобильной связи, в день завершения кори...

ВТБ узнал, как часто россияне пользуются кредитным картами ВТБ узнал, как часто россияне пользуются кредитным картами Треть россиян, которые владеют кредитными картами, используют их несколько раз в месяц, бо...

Самарский университет им. Королёва примет участие в создании Центра компетенций НТИ “Геоданные и геоинформационные технологии” Победу в профильном конкурсе на право создания Центра компетенций НТИ одержал Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК)...

LOTOS Group организовала важное для косметологической индустрии событие – Lotos Forum 19 октября в инновационном центре Сколково состоялась важное для всей косметологической индустрии событие – Lotos Forum. В центре внимания была тема ...

Можно ли есть на ночь? Врач рассказала о главных тайнах метаболизма Обычные люди мало знают про метаболизм. Часто они думают так: есть хороший метаболизм, который позволяет есть всё что угодно и не толстеть, а есть пл...

Думать на ночь вредно. Россиянам рассказали, как бессонница может убить сердце и как с ней справиться Люди, страдающие бессонницей, готовы пойти на многое, лишь бы урвать хоть час крепкого сна. Тут не до шуток. Проблемы с засыпанием могут обернуться н...

Рубль и индексы показали разнонаправленную динамику — итоги торгов на Мосбирже Рубль символически укрепился к доллару и уступил евро, российские фондовые индексы также продемонстрировали разнонаправленную динамику по итогам торг...

Центробанк ожидает усиления инфляционного давления Центробанк ожидает усиления инфляционного давления. Об этом говорится в ежеквартальном докладе о денежно-кредитной политике, который опубликовал Банк...

Регулятор температуры

Что такое термостат?

Термостат - это устройство, которое размыкает или замыкает электрическую цепь в зависимости от температуры окружающ...

​Доставка цветов в России от My-present.ru

Отправка цветов в города России My-present.ru

КомпанияMy-present.ru занимается доставкой цветов и подарков в России. Заказать шикарный б...