Скрытый волоконно-оптический кабель – универсальный датчик сбора данных на проезжей части

Новые исследования и разработки системного интегратора ТопВэй изучают способы использования существующих оптоволоконных кабелей в качестве распределенных датчиков для сбора данных об условиях дорожного движения в городе. Такая прокладка ВОЛС существенно облегчает планирование и координацию транспортного потока с высокой точностью определения параметров и скорости движения транспортных средств.

Полевые испытания для проверки концепции проводились при помощи акселерометра. Соседние оптоволоконные кабели действовали как оптические датчики, которые собирали данные, основанные на вибрации от транспортных средств на дороге.

Программное обеспечение NEC для искусственного интеллекта понимало эти данные, классифицируя их по размерам транспортного средства, направлению и скорости движения, а также ускорению и торможению.

Использование оптоволокна в качестве оптических датчиков не новинка, но использование стандартного передающего волокна тестировалось впервые.

Как правило, специальное волокно используется по строго определенным параметрам и размещается по определенному периметру.

Производство специализированных оптоволоконных кабелей для организации движения транспортных потоков в городе экономически не рентабельно. Возникает вопрос – почему многие километры трасс обычных ВОЛС не могут использоваться параллельно для контроля дорожного движения.

Для подтверждения концепции был выбран отрезок оптоволоконного кабеля в стандартной буферной трубе, проложенной в полутора метрах под землей и находящейся на расстоянии 10 метров от оживленной трассы.

Первоначально измерялись вибрации возле линии ВОЛС. Результаты данных о движении транспорта по трассе с точностью более 95% смогли определить, сколько транспортных средств прошло мимо точки проведения измерений, также были определены скорость и размер транспортных средств.

При помощи воздушных и скрытых кабелей можно также измерять изменения температуры воздуха днем и ночью, звуковые колебания, такие как выстрелы, которые имеют четкие характеристики параметров.

Принцип работы оптического рефлектометра – анализ отражений коротких импульсов света, посылаемых на волоконный кабель. Волокно становится непрерывным датчиком.

Инструменты ИИ, такие как нейронные сети и программные векторные машины, помогли оптимизировать распределенную интеллектуальную информацию о трафике.

Система датчиков оценивала свойства обратного рассеяния света, которые можно использовать для определения статической и динамической деформации, акустики, вибрации и температуры для каждого сегмента волокна. Это позволяет пользователям идентифицировать выбранные данные и переводить их в полезную информацию.

Помимо обнаружения выстрелов, технология позволяет выполнять мониторинг дорог на повреждения.

Например, объединив данные с акселерометра, GPS автомобиля и оптоволокна можно определить любые неровности трассы.

Возможности обнаружения указывают, является ли дорога гладкой, слегка неровной или сильно неровной. Такие данные могут использоваться городскими транспортными службами для обеспечения безопасности движения и своевременного ремонта.

Применение данной технологии позволяет использовать существующие волоконно-оптические сети для организации планирования дорожного движения в городах с большими транспортными потоками с максимальной экономией затрат.

Данный пилотный проект во многом аналогичен разработкам лаборатории им. Лоуренса в Беркли в Калифорнии, где исследователи используют темное или неиспользуемое волокно для измерения сейсмических сигналов и видят возможность его применения для мониторинга дорожных условий.
 
Последнее редактирование:
Назад
Сверху Снизу