1-4-53-congresverslag-automated-pavement-distress

1.4
\
j
BIBLIOTHEEK
Dienst Weg^ en \A/aterbouwkunde
Postbus 5044, 2600 GA DELÉT
CcXc
1 4 JAN. 1991
WXI-N-90-25
Aan
:Leden HOWX, Langendoen, de Jong, van Heijgen,
Borsboom, stelling, [PrqnJc,? Swart, Verra, van
Wieringen.
Van
:Bert de Wit
Datum
:1990-07-18
Onderwerp
:Congresverslag: Automated Pavement Distress
Data Collection Equipment.
1.
Inleiding
Op 12, 13, 14 en 15 juni j.1. is door ondergetekende in
Ames (Iowa, VS) een bezoek gebracht aan het congres
"Automated Pavement Distress Data Collection Equipment".
Op het congres werden door zowel onderzoeksinstellingen
als fabrikanten de meest recente ontwikkelingen op het
gebied van de automatische inwinning en verwerking van
visueel waarneembare wegdekschaden, zoals scheurvorming
en rafeling, uiteengezet. Bijzonder aan het congres was
dat voor het eerst operationeel inzetbare apparatuur
getoond werd voor de automatische beeldverwerking.
Het congres werd door ca. 250 belangstellenden uit
diverse landen bezocht (o.m. Amerika, Canada, Japan,
Australië, Oostenrijk, Frankrijk, Nederland en
Denemarken).
In dit verslag wordt nader ingegaan op de gehouden
voordrachten en op de gebruiksmogelijkheden van de
getoonde apparatuur. Tot slot wordt aangegeven wat de
verwachtingen zijn ten aanzien van het inzetten van
automatische beeldverwerkingstechnieken in relatie met
het ARAN-inwinsysteem van de DWW.
2.
De voordrachten.
De bijdragen, die tijdens het congres werden voorgedragen, kunnen als volgt worden onderverdeeld:
a. De behoeften van wegbeheerders
b. De haalbaarheid van beeldverwerking
c. Evaluaties van de apparatuur
ad.a. De behoeften van weerbeheerders.
Door verschillende sprekers (voornamelijk wegbeheerders
uit de VS) werd ingegaan op de inwinning van gegevens
met betrekking tot de toestand van de weg ten behoeve
van de meerjarenplanning van wegonderhoud. Momenteel
werkt 25% van de Amerikaanse Staten met een meerjarenplanningssysteem. Volgens een aanschrijving van de
federale overheid dienen alle staten in 1994 een meerjarenplanningssysteem te hebben ingevoerd.
Naast de reeds geautomatiseerde inwinning van gegevens
met betrekking tot de langs- en dwarsvlakheid van de weg
vindt de inwinning van gegevens met betrekking tot de
visuele schade aan het wegdek nog vaak plaats door
middel van de lopend uitgevoerde inspectie.
Grote nadelen van deze inspecties zijn echter de onveilige werkwijze, de hoge arbeidsinzet en een grote
spreiding van de waarnemingsresultaten als gevolg van
subjectiviteit van de waarnemers.
Om met name de onveilige werkwijze te vermijden, wordt
de afgelopen jaren in toenemende mate gebruik gemaakt
van foto- of videologgingssystemen (zoals het ARANsysteem), waarmee bij snelheden tot maximaal lOOkm/h
opnamen gemaakt worden van het wegdek. De beoordeling
van de schadebeelden vindt plaats op kantoor m.b.v.
afspeelapparatuur. Evenals in Nederland hebben ook de
ervaringen in het buitenland aangetoond dat bij deze
systemen de hoge arbeidsinzet en in mindere mate de
spreiding van de waarnemingsresultaten, als nadelen
blijven bestaan.
ad.b. De haalbaarheid van beeldverwerking.
Gezien bovengenoemde nadelen bestaat er grote behoefte
aan systemen voor de automatische inwinning en verwerking van de visuele schadebeelden. De ontwikkeling van
dergelijke systemen is echter in technisch opzicht zeer
complex.
Een aantal sprekers van onderzoeksinstellingen (Universiteiten) gingen nader op de haalbaarheid ervan in.
Genoemd werden de volgende aandachtspunten:
De opname technieken.
Geschikt zijn laser en zichtbaar licht (camera opnamens) . Beide technieken zijn echter nog niet 100%
betrouwbaar door een beperkt resolutie vermogen en
door externe invloeden zoals variaties in daglicht
(zonnestand) en vuil op de weg.
Het nadeel van daglicht kan ondervangen worden door
gebruik te maken van kunstlicht. Dit vereist echter
extra apparatuur (lampen,stroomgenerator) in het
meetvoertuig.
De beeldbewerkingstechnieken.
Bij toepassing van video en/of film is het mogelijk
na digitalisatie van de opnamens, de beelden te
verduidelijken met behulp van beeldbewerkingstechnieken (zoals contrast stretching, drempling en
shading correctie). Deze technieken zijn momenteel
adequaat toe te passen voor visuele schadebeelden.
Beeldanalyse technieken.
Na bewerking van de videobeelden dienen de schadepatronen automatisch geanalyseerd te worden.
Probleem hierbij is de grote verscheidenheid aan
schadepatronen en de grote hoeveelheid te analyseren
beeldmateriaal.
Beeldanalyse, uitgevoerd met technieken uit de patroonherkenning, is momenteel mogelijk, maar is nog
niet erg nauwkeurig en vergt nog veel rekentijd.
Bijkomend probleem voor de ontwikkelaars van beeldverwerkingsapparatuür is de grote verscheidenheid aan
schade definities en (ernst) klassificaties, die door
de verschillende wegbeheerders worden gehanteerd.
Standaardisatie op dit punt is wenselijk.
ad.c. Evaluatiestudies van huidige systemen.
Op het congres werden verschillende nieuwe systemen voor
het registreren van visuele wegdekschade gedemonstreerd.
Naast de systemen met een handmatige verwerking van de
schadebeelden (zoals ARAN, PASCO, RST en Pave Tech),
werden ook systemen getoond met een geautomatiseerde
verwerking (ARIA, Pavedex en Roadman).
Deze laatste groep van meetapparatuur is pas zeer kort
(begin '90) operationeel. Op basis van voorgedragen
evaluatiestudies (van gebruikers) en op basis van de
demonstraties zijn hieronder de gebruiksmogelijkheden
van de automatische meetsystemen beschreven:
De systemen zijn geschikt voor de registratie van
scheuren (krakelee) en (kleinschalige reparaties)
(nog geen rafeling!).
Alleen het Pavedex systeem is volledig automatisch.
Voor de beeldanalyse maakt dit systeem gebruik van
een parallelle processor, met een zeer hoge rekensnelheid, zodat de beeldanalyse in real time uitgevoerd kan worden. Dit resulteert direct in een
meetrapport met schadegegevens.
Bij de ARIA en de Roadman vindt de beeldanalyse nog
deels handmatig plaats, hetgeen leidt tot een langdurig verwerkingsproces.
De systemen maken gebruik van 1 camera (ARIA), 2
camera's (Pavedex), of 4 camera's (Roadman).
Roadman maakt gebruik van kunstlicht. Dit geeft
kwalitatief betere opnamens dan opnamens bij daglicht
(zoals bij Pavedex en ARIA).
- De nauwkeurigheid, die sterk afhangt van het aantal
toegepaste camera's, (uitgedrukt in mm scheurwijdte)
is als volgt: ARIA 4mm, Pavedex 3mm, Roadman lmm.
Het missen of verkeerd classificeren van schade komt
bij de systemen nog in 20 tot 30% van de schadeplekken voor.
De exploitatiekosten van de diverse systemen is bij
benadering als volgt: ARIA: ƒ125,-/km,
Roadman: ƒ150,-/km en Pavedex: ƒ75,-/km.
De exploitatiekosten van het videologgingssysteem van
de ARAN bedragen ƒ100,-/km.
Opmerking : Zoals vermeld kent het ARAN-systeem nog een
handmatige verwerking van schadebeelden.
HPI (= leverancier van de ARAN) heeft plannen om binnen
1 a 2 jaar een beeldverwerkingssysteem te ontwikkelen,
dat goed aansluit op de Nederlandse ARAN versie (met
twee wegdekcamera's).
Volgens de TPD in Delft, dat in opdracht van de DWW de
gebruiksmogelijkheden van beeldverwerking heeft onderzocht, is dit met de huidige technische middelen haalbaar.
Conclusies en Aanbevelingen.
Op dit moment zijn meetsystemen voor de automatische
inwinning en verwerking van schadebeelden operationeel
inzetbaar. De huidige systemen hebben echter nog een te
groot aantal nadelen, zoals een lage nauwkeurigheid, een
lange verwerkingstijd en hoge kosten. Bovendien zijn zij
niet geschikt voor de registratie van het schadebeeld
rafeling.
Zij voldoen daardoor nog niet aan de eisen en wensen van
de RWS t.a.v. de inwinning en gegevens m.b.t. visuele
schadebeelden.
Verwacht wordt dat bij voortgang van de huidige technische ontwikkelingen, binnen enige jaren systemen op de
markt komen die voor gebruik bij de RWS geschikt zijn.
Het voonemen van HPI (= leverancier ARAN) is om binnen 1
a 2 jaar een prototype voor de automatische beeldverwerking te ontwikkelen, dat aansluit op de Nederlandse
ARAN versie (met twee wegdekcamera's). Aanbevolen wordt
om deze ontwikkeling nauwkeurig te volgen en om, indien
mogelijk, stimulerend op te treden door het aanleveren
van functionele systeemspecificaties en het evalueren
van prototypen.
Bert de Wit
P.S.
De congresbijdragen en de verzamelde systeemdocumenten liggen op kamer 126 ter inzage.

Download Report