ارزیابی ناهمواری سطح روسازی بر اساس تحلیل ارتعاشات ناشی از سامانه مقرون به صرفه پایش سلامت راه

پیاده سازی یک سیستم مدیریت روسازی کارآمد مشروط به برداشت مطلوب اطلاعات از وضعیت روسازی هر شبکه راهی است. برداشت اطلاعات به وسیله سامانه های مکانیزه باوجود دقت و سرعت برداشت داده کافی، مورد استقبال است. دراین راستا سامانه های متنوعی ارایه شده-اند که هزینه های راه اندازی و کاربری بالایی دارند. لذا توسعه دستگاه های نوین مجهز به ابزار دقیق مقرون به صرفه مستقل از ارتعاشات خودرو با وجود ارایه روند ارزیابی ساده و محاسبات دقیق ناهمواری روسازی نیاز است. دراین پژوهش، سامانه هوشمند پایش سلامت روسازی به عنوان سامانه اندازه گیری نیمرخ طولی و ناهمواری راه بر پایه نوع پاسخ وسیله نقلیه با حالت بهره گیری ترکیبی از حسگرهای شتاب سنج، فاصله سنج طولی و ردیاب مسیر توسعه داده می شود. با برداشت پاسخ ارتعاشی وسیله نقلیه و سامانه ناشی از ناهمواری سطح روسازی، اقدام به پیرایش داده ها و فرآیندهای فیلتراسیون سیگنال ها به وسیله روش های پردازش سیگنال دیجیتال می شوند. معادلات دینامیکی حاکم بر رفتار سامانه با عملکرد یک درجه آزادی و پارامترهای دینامیکی سامانه بر اساس رویکرد بهینه سازی از طریق الگوریتم های بهینه سازی ژنتیک و ازدحام ذرات استخراج می شوند. سپس نیمرخ طولی راه استخراج شده از روی پاسخ های ارتعاشی، با اتکا به الگوریتم رابطه سرعت و فرکانس برداشت اطلاعات، به نیمرخ طولی راه به ازای سرعت ثابت و معین تبدیل می شود. در انتها پس از محاسبه شاخص بین المللی ناهمواری از روی نیمرخ طولی مسیر مورد مطالعه به وسیله نرم افزار پروول، صحت نتایج سامانه پایش سلامت با محاسبه روش دستی درصد خطای میانگین و میانگین مجذور مربعات خطای نرمال شده بین خروجی سامانه و دستگاه نیمرخ یاب سطح روسازی به ترتیب با مقادیر 72/19 و 68/9 درصد ارزیابی می شود.