تعیین کیفیت سطح جاده با استفاده از اسکنر PPS
از آن جایی که یکی از عوامل مهم در توسعه شهری و کشوری توجه به جاده ها و نگهداری مناسب از آن ها است، اخیرا اعضای یک تیم تحقیقاتی توانسته اند نوعی اسکنر لیزری به منظور تخمین کیفیت و میزان خسارت وارده بر روی سطح جاده ها طراحی کنند.
به گزارش کلیک ، یکی از دلایلی که اغلب رانندگان از مسافرت های جاده ای فراری و گریزان هستند کیفیت پایین سطح جاده ها است. این کیفیت پایین معمولاً به دلیل عواملی مثل وجود ترک، خرابی و حفره های مختلف است که اغلب جاده های شبکه حمل و نقل دچار این عوامل می شوند.
در واقع در شرایط ایده آل رانندگان هرگز نباید نسبت به کیفیت سطح جاده ها نگرانی داشته باشند زیرا هر گونه خراب شدگی و آسیب سطح جاده می بایست بلا فاصله با استفاده از به روز ترین سیستم های بررسی آسفالت و رو کش جاده کنترل و ترمیم شود.
از این رو یک گروه تحقیقاتی در زمینه لیزر و استفاده های کاربردی آن در موسسه IPM در فرایبورگ توانسته است نوعی اسکنر لیزری طراحی کند که از آن برای تخمین کیفیت و مرغوبیت سطح جاده ها استفاده می شود. اندازه این اسکنر کوچک تر از یک جعبه کفش معمولی است و بسیار ارزان تر، سریع تر و دقیق تر از هر گونه ابزاری است که برای بررسی کیفیت سطح جاده ها استفاده می شود. این اسکنر می تواند کیفیت سطح جاده را در اندازه های ۴ متری بررسی و کنترل نماید.
این اسکنر که به PPS مشهور است قابلیت نصب بر روی یک خودرو حامل با ارتفاع ۳ متری را دارا است. در داخل این اسکنر از یک آیینه ۸ وجهی به منظور متمرکز کردن پرتو های اشعه لیزر استفاده شده است که به صورت عمود بر سطح جاده و به سمت جهت حرکت خودرو حامل اسکنر است. این اسکنر سیگنال هایی به سطح جاده یعنی بر روی آسفالت جاده ارسال می کند که توسط خود آسفالت منعکس می شود. این سیگنال منعکس شده در واقع به یک چیپ ردیاب مخصوص منعکس و ارسال می شود. فاصله میان اسکنر و سطح جاده بر اساس مدت زمانی که برای ارسال و انعکاس پرتو لیزر طول می کشد، محاسبه می شود. این اندازه گیری دارای دقتی معادل ۰٫۱۵ تا ۰٫۳ میلی متر است.
بر خلاف تجهیزات اندازه گیری معمولی برای بررسی کیفیت سطح جاده ها که نیاز به حمل لوازم جانبی دیگر دارند، در این اسکنر لیزری تنها نیاز به یک نوع سیستم ماهواره ای و یک خودرو حامل برای حمل اسکنر بر روی سطح جاده به منظور بررسی کیفیت جاده وجود دارد. نکته مهم و قابل توجه است وجود هر گونه نور خارجی هیچ گونه تاثیری بر روی دقت این اسکنر در بررسی و تخمین کیفیت سطح جاده ندارد.
در حال حاضر این اسکنر آزمایش های اولیه را طی کرده است. در این آزمون ها که با همکاری شرکت لهمن و جی ام بی اچ برگزار شده است، این اسکنر توانسته است در حدود ۱۵ هزار کیلومتر از آسفالت سطح بزرگراه ها و سایر راه های ارتباطی عمده در آلمان را از تابستان گذشته تا کنون بررسی کند. نتایج این بررسی ها بسیار موفقیت آمیز بوده است. در کشور آلمان مسافت جاده ها در حدود ۶۲۶ هزار کیلومتر است که برای ساخت آن ها در حدود ۴۷۹ میلیارد یورو تا کنون هزینه شده است. این میزان هزینه در حدود ۶۰ درصد از سهم دارایی شهرداری های آلمان است. البته جاده هایی که بیش از ۳۰ سال از ساخت آن ها می گذرد در خطر نابودی و خرابی شدید قرار دارند. به عقیده کارشناسان عمر مفید جاده های برون شهری در حدود ۳۰ سال است که آسفالت استفاده شده بر روی این جاده ها به ندرت بیشتر از ۱۲ سال عمر مفید خواهند داشت.
بر خلاف تلاش های بسیار در جهت سوق دادن حمل نقل جاده ای به سمت حمل و نقل ریلی و آبی، در حدود ۶۵ درصد از حمل نقل باربری و ۸۲ درصد از مسافرت ها بر روی جاده ها انجام می شود. بر اساس آخرین گزارش ها، این میزان حمل نقل جاده ای می تواند آسیب های زیادی برای سطح و روکش جاده ها به همراه داشته باشد. از این رو میزان بودجه ای که برای نگهداری جاده ها صرف می شود بسیار زیاد خواهد بود و روز به روز بر میزان این بودجه افزوده خواهد شد. از این رو نیاز به ابزاری که استفاده از آن برای بررسی کیفیت سطح جاده و مراقبت از آن ها ساده و کاربردی باشد بسیار به چشم می خورد.