ارزيابي ناهمواري سطح روسازي بر اساس تحليل ارتعاشات ناشي از سامانه پايش سلامت راه

پياده سازي يك سيستم مديريت روسازي كارآمد مشروط به برداشت مطلوب اطلاعات از وضعيت روسازي هر شبكه راهي است. برداشت اطلاعات به وسيله سامانه هاي مكانيزه باوجود دقت و سرعت برداشت داده كافي، مورد استقبال است. دراين راستا سامانه هاي متنوعي ارائه شده اند كه هزينه هاي راه اندازي و كاربري بالايي دارند. لذا توسعه دستگاه هاي نوين مجهز به ابزار دقيق مقرون به صرفه مستقل از ارتعاشات خودرو با وجود ارائه روند ارزيابي ساده و محاسبات دقيق ناهمواري روسازي نياز است. دراين پژوهش، سامانه هوشمند پايش سلامت روسازي به عنوان سامانه اندازه گيري نيمرخ طولي و ناهمواري راه بر پايه پاسخ وسيله نقليه با بهره‌گيري از حسگرهاي شتاب سنج، فاصله سنج طولي و ردياب مسير توسعه داده مي شود. با برداشت پاسخ ارتعاشي وسيله نقليه و سامانه ناشي از ناهمواري سطح روسازي، اقدام به پيرايش داده‌ها و فرآيندهاي فيلتراسيون سيگنال ها به‌وسيله روش‌هاي پردازش سيگنال ديجيتال مي شوند. معادلات ديناميكي حاكم بر رفتار سامانه با عملكرد يك درجه آزادي و پارامترهاي ديناميكي سامانه بر اساس رويكرد بهينه‌سازي از طريق الگوريتم‌هاي بهينه‌سازي ژنتيك و ازدحام ذرات استخراج مي شوند. سپس نيمرخ طولي راه استخراج شده از روي پاسخ هاي ارتعاشي، با اتكا به الگوريتم رابطه سرعت و فركانس برداشت اطلاعات، به نيمرخ طولي راه به ازاي سرعت ثابت و معين تبديل مي‌شود. پس از محاسبه شاخص بين‌المللي ناهمواري از روي نيمرخ طولي مسير مورد مطالعه به‌وسيله نرم افزار پروول، صحت نتايج سامانه پايش سلامت با محاسبه روش دستي درصد خطاي ميانگين و ميانگين مجذور مربعات خطاي نرمال شده بين خروجي سامانه و دستگاه نيمرخ‌ياب سطح روسازي به ترتيب با مقادير 19/72 و 9/68 درصد ارزيابي مي شود. در نهايت ارزيابي تكرارپذيري خروجي سامانه و نتايج به دست آمده از صحت سنجي حاكي از دقت و سطح كيفيت قابل توجه سامانه پايش سلامت راه است.