К ВОПРОСУ О СОЗДАНИИ ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
А. Е. Акимов, С. Н. Бондаренко, А. Н. Бодяков, А. В. Курлыкина
DOI:
https://doi.org/10.48612/dnitii/2023_49_25-34Keywords:
эффективность объектов транспортной инфраструктуры, управление жизненным циклом дорог, «цифровой двойник автомобильной дороги», дорожная сеть, диагностика дорожного покрытия, transport infrastructure facilities efficiency, roads life cycle management, digital twin of the highway, road network, pavement diagnosticAbstract
Повышение эффективности работы объектов транспортной инфраструктуры—это комплексная задача, решаемая на различных этапах жизненного цикла: проектные решения, подбор и проектирование строительных материалов, технология строительства и эксплуатация. Безусловно, наиболее важные решения, позволяющие продлить срок службы автомобильных дорог, закладываются на этапах проектирования и строительства. Однако, достижение заложенного срока службы возможно только при грамотной эксплуатации дорожного фонда. Для повышения эффективности технической эксплуатации уличнодорожной сети и автомобильных дорог общего пользования необходимо иметь в постоянном доступе всю информацию о каждом компоненте объекта транспортной инфраструктуры, а также производить накопление изменений в процессе непосредственной эксплуатации. Получаемая информация позволит сопровождать весь жизненный цикл автомобильной дороги начиная от сдачи ее в эксплуатацию и заканчивая принятием решений о капитальном ремонте или реконструкции. Данная работа посвящена разработкам в области информационного сопровождения эксплуатации автомобильных дорог с применением передвижных диагностических лабораторий, которые способствуют формированию «цифровых двойников» автомобильных дорог и окружающей инфраструктуры, позволяя более полно оценить их состояние и эксплуатационные параметры.
References
Li, H., Ni, F., Dong, Q., Zhu, Y. Application of Analytic Hierarchy Process in Network Level Pavement Maintenance Decision-making. International Journal of Pavement Research and Technology. 2018. 11 (4). Pp. 345 – 354. DOI: 10.1016/j.ijprt.2017.09.015
Ruotoistenmäki, A., & Seppälä, T. Road condition rating based on factor analysis of road condition measurements. Transport policy. 2007. 14 (5). Pp. 410 – 420. DOI:10.1016/j.tranpol.2007.03.006
Abed, A., Godoi Bizarro, D. E., Neves, L., Parry, T., Keijzer, E., Kalman, B., Jimenez Del Barco Carrion, A., Mantalovas, K., Buttitta, G., Lo Presti, D., & Airey, G. Uncertainty analysis of life cycle assessment of asphalt surfacings. Road Materials and Pavement Design. 2023. Pp. 1 – 20. DOI: 10.1080/14680629.2023.2199882
Rifai, A. I., Hadiwardoyo, S. P., Correia, A. G., & Pereira P.A. Genetic Algorithm Applied for Optimization of Pavement Maintenance under Overload Traffic: Case Study Indonesia National Highway. Applied Mechanics and Materials. 2016. 845. Pp. 369 – 378. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.845.369
Loprencipe, G., Pantuso, A., and Di Mascio, P. Sustainable pavement management system in urban areas considering the vehicle operating costs. Sustainability. 2017. 9 (3). Pp. 1 – 16. DOI: 10.3390/su9030453
Shah, R., McMann, O., Borthwick, F. Challenges and prospects of applying asset management principles to highway maintenance: A case study of the UK. Transportation Research Part A: Policy and Practice. 2017. 97. Pp. 231 – 243. DOI: 10.1016/j.tra.2017.01.011
Khahro, S.H., Javed, Y., & Memon, Z.A. Low Cost Road Health Monitoring System: A Case of Flexible Pavements. Sustainability. 2021. 13 (18). Pp. 10272. DOI:10.3390/su131810272
Головнин О.К., Ключников В.А., Михеев С.В. Автоматизированная система паспортизации автомобильной дороги. Международная научно-техническая конференция "Перспективные информационные технологии ПИТ-2013". Самара. 2013. С. 230 – 233.
Ranyal, E., Sadhu, A., Jain, K. Road condition monitoring using smart sensing and artificial intelligence: A review. Sensors. 2022. 22 (8). Pp. 3044. DOI: 10.3390/s22083044
Shtayat, A., Moridpour, S., Best, B., Shroff, A., Raol, D. A review of monitoring systems of pavement condition in paved and unpaved roads. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2020. 7 (5). Pp. 629 – 638.
Staniek, M. Road pavement condition diagnostics using smartphone-based data crowdsourcing in smart cities. Journal of traffic and transportation engineering (English edition). 2021. 8 (4). Pp. 554 – 567. DOI: 10.1016/j.jtte.2020.09.004
Jia, Yi.T., Ahmad, A.B. Quality Assessments of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) and Terrestrial Laser Scanning (TLS) Methods in Road Cracks Mapping. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2023. 48. Pp. 183 – 193. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLVIII-4-W6-2022-183-2023
Azam, A., Alshehri, A.H., Alharthai, M., El-Banna, M.M., Yosri, A.M., & Beshr, A.A. Applications of Terrestrial Laser Scanner in Detecting Pavement Surface Defects. Processes. 2023. 11 (5). Pp. 1370. DOI: 10.3390/pr11051370
Bello-Salau, H., Onumanyi, A.J., Salawudeen, A.T., Mu’azu, M.B., & Oyinbo, A.M. An Examination of Different Vision based Approaches for Road Anomaly Detection. Conference: 2019 2nd International Conference of the IEEE Nigeria Computer Chapter (NigeriaComputConf). 2019. 1. Pp. 1 – 6. DOI: 10.1109/NigeriaComputConf45974.2019.8949646
Tezel, A., Aziz, Z. Visual management in highways construction and maintenance in England. Engineering Construction & Architectural Management. 2017. 24 (3). Pp. 486 – 513. DOI: 10.1108/ECAM-02-2016-0052
Hoxha, E., Vignisdottir, H.R., Barbieri, D.M., Wang, F., Bohne, R.A., Kristensen, T., Passer, A. Life cycle assessment of roads: Exploring research trends and harmonization challenges. Science of the Total Environment. 2021. 759. Pp. 143506. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.143506
Moins, B., France, C., Audenaert, A. Implementing life cycle cost analysis in road engineering: A critical review on methodological framework choices. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020. 133. Pp. 110284. DOI: 10.1016/j.rser.2020.110284
Donato, M., Gouveia, B.G., de Medeiros, A.S., da Silva, M.A.V., and Oda, S. Mechanical Analysis of Subgrades of Road Pavements in Life Cycle Assessment. Civil Engineering Journal. 2022. 8 (7). Pp. 1492 – 1506. DOI: 10.28991/CEJ-2022-08-07-012
Floros, G.S., Boyes, G., Owens, D., & Ellul, C. Developing IFC for infrastructure: A case study of three highway entities. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2019. IV-4/W8. Pp. 59 – 66. DOI: 10.5194/isprs-annals-IV-4-W8-59-2019
Naderi, H., & Shojaei, A. Digital twinning of civil infrastructures: Current state of model architectures, interoperability solutions, and future prospects. Automation in Construction. 2023. 149 (3). Pp. 104785. DOI: 10.1016/j.autcon.2023.104785
Skvortsov, A.V., Boykov, V.N., Sharapov, S.F. Building Information Modeling of Highways on Maintenance Stage. 2021 Intelligent Technologies and Electronic Devices in Vehicle and Road Transport Complex (TIRVED). Moscow. 2021. Pp. 1 – 4. DOI: 10.1109/TIRVED53476.2021.9639144
Bello-Salau, H., Aibinu, A.M., Onumanyi, A.J., Ahunsi, S., Onwuka, E.N., & Dukiya, J.J. Development of a road surface condition monitoring and database system. Conference: 2nd International Conference on Information and Communication Technology and Its Applications (ICTA 2018). Nigeria. 2022. 6. Pp. 33 – 38.
Glinka, S. Cross-sectional SWOT Analysis of BIM and GIS Integration. Geomatics and Environmental Engineering. 2022. 16 (3). Pp. 157 – 183. DOI: 10.7494/geom.2022.16.3.157
Ait-Lamallam, S., Yaagoubi, R., Sebari, I., & Doukari, O. Extending the IFC Standard to Enable Road Operation and Maintenance Management through OpenBIM. ISPRS International Journal of Geo-Information. 2021. 10 (8). Pp. 496. DOI: 10.3390/ijgi10080496
Михеев, С.В., Головнин, О.К., Ключников, В.А. спользование паттернов проектирования в автоматизированной системе паспортизации автомобильной дороги. IT & Транспорт: Сборник научных статей / под редакцией Т.И. Михеевой. Том 1. Самара. 2014. 1. С. 66 – 73.
Wei, S., Li, Y., Yang, H., Xie, M., Wang, Y. A comprehensive operation and maintenance assessment for intelligent highways: A case study in Hong Kong-Zhuhai-Macao bridge. Transport Policy. 2023. 142. Pp. 84 – 98. DOI: 10.1016/j.tranpol.2023.08.009
Novikov, A., Shevtsova, А. Method of calculations under traffic lights coordination plan using parameters of passenger cars. Transportation Research Procedia. 2020. 50 (1). Pp. 499 – 506. DOI: 10.1016/j.trpro.2020.10.059
Terentyev, A., Marusin, A., Evtyukov, S., Marusin, A., Shevtsova, A., Zelenov, V. Analytical Model for Information Flow Management in Intelligent Transport Systems. Mathematics. 2023. 11 (15). Pp. 3371. DOI: 10.3390/math11153371
