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...
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...
Выбираете угольный мангал и не знаете, с чего начать?
Грили должны быть одноразовым вложением. Если вы купите один из них, вы останетесь...
Фанера - это вид древесных плит, изготовленных путем склеивания и прессования шпона. Эти шпоны располагаются с зерном в направл...
Характеристики стеклопластика или полиэстера, армированного стекловолокном
Важно знать характеристики этого материала, чтобы понять его значение в строительстве, автомобилестроении и авиации. Узнать подробнее о том, что ...
Барные стулья: как правильно выбрать?
Как выбрать барные стулья: основные требования
Чтобы выбрать идеальный стул для бара или ресторана, необходимо учитывать концепцию и фор...