Identifisering av sprekker i vegflaten ved 3D laserskanning

Abstract

Vegnettet representerer store verdier som krever kontinuerlig overvåking og vedlikehold for å opprettholde ønsket kvalitet. Etter som vegholder ofte har begrensede ressurser er det viktig å prioritere tiltak der disse gir størst samfunnsøkonomisk nytte. I vegforvaltningen gjøres tilstandsanalyser av vegnettet ved bruk av databaserte forvaltningssystem (PMS), som inkluderer jevnlig innsamling, analyse og bruk av informasjon for utvalgte parametere. En parameter som kan inngå i et slike system er sprekker i vegflaten. Formålet med oppgaven er å se på hvordan 3D laserskanning av sprekker i vegflaten kan brukes ved tilstandsanalyse av vegnettet.

Første del av oppgaven inneholder et litteratursøk hvor det ses på metoder for innsamling, analyse og bruk av data fra 3D laserskanning. Innsamling av data ble opprinnelig gjort manuelt, og deretter gradvis erstattet av automatiske system med 2D fotodeteksjon, før en i senere tid er begynt å gå over til system med 3D laserskanning. Analyse av data gjøres ved bruk av algoritmer, hvor sprekker kan identifiseres, klassifiseres og deles inn i ulike alvorlighetsgrader. Ferdig behandlet data brukes til å vurdere nåværende og fremtidig tilstand for vegnettet, og danner grunnlaget for å prioritere rett tiltak til rett tid.

Andre del av oppgaven inneholder et feltstudie av Statens vegvesens målesystem ViaPPS, hvor det ses på variabilitet, kapasitet og nøyaktighet for 3D laserskannere. Studiet innebærer en sammenligning av nåværende (Cargoscan) og ny (ZF) laserskanner. Analysene utføres ved bruk av parameteren sprekkarealgrad, hvor det brukes et rutenett med ruter på 25*25 cm for å kvantifisere andelen sprekker i vegflaten.

Siste del av oppgaven inneholder konklusjon og anbefalinger. Feltstudiet viser flere forbedringer for det nye systemet fra ZF, samtidig som det fortsatt eksisterer betydelige avvik mellom måleserier. Ingen av systemene klarte å identifisere tversgående sprekker ved en hastighet på 60 km/t. For langsgående sprekker ble 80% identifisert av ZF, og 50% av Cargoscan. Det er særlig grunne og smale sprekker som er utfordrende å måle, etter som disse krever høy nøyaktighet på laseren. Oppgaven konkluderer med at 3D laserskanning av sprekker i vegflaten har et stort potensiale, samtidig som kvaliteten på data fra dagens målesystem ikke er god nok for detaljerte analyser. Det mangler også tilpassede rammeverk og metoder for automatiske analyser av sprekker. Etter som teknologien for laserskanning i stadig utvikling vil kvaliteten på måledata sannsynligvis forbedres betraktelig de kommende årene.