Detection of precursory changes of road structure damages using vision and vibration data of vehicles

利用车辆视觉和振动数据检测道路结构损坏的先兆变化

基本信息

  • 批准号:
    21H01587
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

道路舗装表面に現れる変状には,土砂崩れや大規模な沈下の前兆となる危険なひび割れや,事故を誘発する大きなポットホールの発生に至るものがある.重大な道路構造物被害につながるこれらの危険な変状を早期に捉える仕組みが求められる.車内設置された汎用カメラの画像を収集して広域のひび割れを効率的に抽出する取り組みはあるものの,道路網に無数に存在するひび割れを網羅的に検出しても意味を無さない.そこで,車載一般カメラの動画像に対する精緻な画像処理と,車両動揺データ分析を活用した2段階の位置推定技術に基づいて,災害前後や平時のひび割れ変化量,つまり差分を算出し,重大な道路構造物被害の前兆となり得る進行性のある変状を抽出する.地震や大雨等の災害時には危険な兆候を迅速に把握し,平時には進行性をもつ変状を効率的に捉えることで,二次災害の軽減や効率的な予防保全に資するものである.令和4年度は,1)GPSに依存しない車両位置情報推定方法の精度の明確化,および2)ひび割れ特徴量の評価に取り組んだ.1)研究代表者らは車両応答の逆解析によりタイヤ位置における路面縦断形状を正確に推定する手法を開発している.昨年度は,実験データに適用することでその精度を明確にした.更に,GPS情報と,路面縦断形状に基づいて推定した速度を,データ同化手法により統合し走行軌跡を正確に推定した.路面縦断形状に基づいて推定した速度を利用することでGPS信号の無い区間においても,GPS信号がある区間と同様に車両位置を正確に推定できることを示した.2)特徴点抽出のアルゴリズムの改善等により位置合わせ精度を向上するとともに,ひび割れレベルでの位置合わせをしなくとも経時変化を評価可能なように,様々なひび割れ評価指標(ひび割れ率,ひび割れのアスペクト比,交点数等)を自動算出し,統計量の観点から経時変化を評価する方法を開発した.
The road surface appears to be in a state of shock, and the soil and sand collapse is a precursor to large-scale subsidence. Major road structures are damaged and dangerous. In-vehicle settings include a wide range of images, and a wide range of images. The vehicle motion data analysis uses two-stage position estimation technology, and the difference between the two stages is calculated before and after the disaster. The precursor to the damage of major road structures is extracted. Earthquake, heavy rain and other disasters in the event of a rapid response to the threat, usually progressive, effective rate of detection, such as secondary disasters to reduce the effective rate of prevention and protection of resources. In 2002 and 2004, 1) Clarification of the accuracy of the method for estimating vehicle position information dependent on GPS, 2) Selection of evaluation methods for segment characteristics, 1) Development of a method for estimating the shape of road segments accurately by inverse analysis of vehicle position information by research representatives. The accuracy of the application is clear. In addition, GPS information is used to estimate the speed based on the shape of the road surface. 2) Feature point extraction, location accuracy improvement, etc. The accuracy of the location combination is improved, and the accuracy of the location combination is evaluated. The method of automatic calculation of the index of cut and cut (cut rate, cut and cut ratio, intersection point, etc.) is developed.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
スマートフォンを用いて推定された路面の平坦性とひび割れの経時的分析手法の提案
提出一种使用智能手机估计的随时间分析路面平整度和裂缝的方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nishimura Takayuki;Arima Hiroaki;Koirala Sweta;Ito Hiromu;Yamamoto Taro;長山智則
  • 通讯作者:
    長山智則
車両動揺解析による路面評価のための軸距・センサ位置および走行速度の推定
使用车辆振动分析估计轴距、传感器位置和行驶速度以进行路面评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dong Yuming;Jia Xiaolu;Yanagisawa Daichi;Nishinari Katsuhiro;桜井愛子,村山良之,佐藤 健;林高弘,藤田文雄;谷歩,西本哲也,本村友一;山根万由子・雨宮護・大山智也・島田貴仁;鶴哲郎;垣内優希
  • 通讯作者:
    垣内優希
Estimation of pavement crack ratio by top-view transformation of in-vehicle smartphone camera and deep learning-based classification
通过车载智能手机摄像头的俯视变换和基于深度学习的分类来估计路面裂缝率
  • DOI:
    10.11532/jsceiii.3.3_26
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jose Maria Guyamin GEDA;Kai XUE;Tomonori NAGAYAMA;Boyu ZHAO;Michihiro NAKA
  • 通讯作者:
    Michihiro NAKA
AUTOMATIC TOP-VIEW TRANSFORMATION AND IMAGE STITCHING OF IN-VEHICLE SMARTPHONE CAMERA FOR ROAD CRACK EVALUATION
用于道路裂缝评估的车载智能手机摄像头的自动顶视图变换和图像拼接
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jia Xiaolu;Murakami Hisashi;Feliciani Claudio;Yanagisawa Daichi;Nishinari Katsuhiro;西本哲也,本村友一;鶴哲郎・山口和雄・朴進午;Jose Maria Guyamin Geda
  • 通讯作者:
    Jose Maria Guyamin Geda
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長山 智則其他文献

Numerical analysis on an active control of the train induced vibration of a railway bridge
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    飯田 芳久;長山 智則;薛 凱;蘇 迪;水谷 司
  • 通讯作者:
    水谷 司
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. KAMBARA;K. KIM;D. SHIN;M. SATO;Y. KOIKE;本山 紘希;長山 智則
  • 通讯作者:
    長山 智則
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    藤野 陽三;日本鋼構造協会;池田 芳樹;阿部 雅人;伊山 潤;大島 義信;鹿嶋 俊英;日下 彰宏;楠 浩一;倉田 真宏;白石 理人;鈴木 誠;竹谷 晃一;長山 智則;西尾 真由子;野村 泰稔;松本 泰尚;村山 英晶
  • 通讯作者:
    村山 英晶
Automatic Big Data Construction of Road Surface and Underground Information by Camera, Laser and Radar Data Analysis
通过摄像头、激光和雷达数据分析自动构建路面和地下信息大数据
  • DOI:
    10.11188/seisankenkyu.71.859
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    飯田 芳久;長山 智則;薛 凱;蘇 迪;水谷 司;水谷司
  • 通讯作者:
    水谷司

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    $ 10.98万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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  • 财政年份:
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    $ 10.98万
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