Способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории и функциональный комплекс для его осуществления

Способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории и функциональный комплекс для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретения относятся к области строительства и эксплуатации улично-дорожных сетей, а также к средствам и способам комплексной диагностики эксплуатационных показателей объектов дорожного хозяйства и организации мониторинга за их технико-эксплуатационным состоянием в режиме реального времени.

Из уровня техники известен способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории. Согласно этому способу осуществляют контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта посредством перемещения вдоль дорожного полотна контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты. Для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени (RU, №2170298, С2, 2001 г.).

Из уровня техники известен функциональный комплекс передвижной дорожной лаборатории для осуществления мониторинга улично-дорожной сети. Данный комплекс включает предназначенную для стационарной установки на базовом транспортном средстве посредством виброизолированной основы, по меньшей мере, одну (являющуюся составной частью контрольно-измерительной системы передвижной дорожной лаборатории) оптоэлектронную компоненту. Выходные каналы данной, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты функционально являются структурами коммутационной связи с бортовым вычислительным комплексом, являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени (RU, №2170298, С2, 2001 г.).

К недостаткам данных известных из уровня техники технических решений (как в отношении объекта «способ» так и в отношении объекта «устройство») можно отнести ограниченные эксплуатационные возможности, вследствие:

- ограниченной точности измерений исследуемого параметра дорожного объекта, вследствие дискретности расположения функциональных элементов оптико-электронной компоненты относительно поверхности дорожного полотна и, как следствие, измерения и регистрации информации с его отдельных (дискретных) точек;

- обеспечения контроля и регистрации исключительно одного технико-эксплуатационного параметра дорожного объекта;

- отсутствия возможности контроля и регистрации состояния элементов обустройства дорожного объекта, в том числе надземных коммуникаций;

- ограниченной зоны контроля, регламентируемой шириной колеи базового транспортного средства.

В основу заявленных технических решений была поставлена задача расширения функциональных возможностей передвижной дорожной лаборатории для осуществления заявленного способа, посредством обеспечения комплексного контроля и регистрации ряда основных технико-эксплуатационных параметров дорожных одежд, а также контроля и регистрации состояния элементов обустройства дорожного объекта (в том числе надземных коммуникаций) в реальном режиме времени при повышении точности и достоверности результатов измерения, посредством привязки результатов измерений к относительной и абсолютной системам координат при повышении производительности процесса комплексного мониторинга улично-транспортной сети в целом посредством расширения номенклатуры функционально-технологических средств контроля и регистрации, синхронно работающих в процессе осуществления мониторинга.

Техническим результатом является простота конструкции, повышенная точность контроля и достоверность результатов измерений подсистемы замера продольной ровности дорожного объекта (функционально являющейся средством объемного построения микропрофиля дорожного покрытия в продольном направлении), а также (в частном случае) подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта (функционально являющейся средством трехмерного построения микропрофиля поверхности дорожного покрытия в поперечном направлении), за счет:

- использования (в каждой из указанных подсистем) в качестве регистрирующих средств - трехмерных камер объемного сканирования, а в качестве светодальномеров - лазерных реек (формирующих сплошные линии объемного сканирования заданной протяженности в пределах угла обзора объективов трехмерных камер сканирования);

- обеспечения возможности формирования подсистемы замера продольной ровности дорожного объекта на основе трехмерной камеры сканирования и лазерной рейки (формирующей сплошную линию объемного сканирования заданной протяженности в пределах угла обзора объектива трехмерной камеры сканирования), т.е. исключения из состава конструкции этой подсистемы таких функциональных средств, как датчики ускорений (акселерометры) оптической платформы.

Кроме того, еще одним техническим результатом (обеспечиваемым заявленным техническим решением) является обеспечение возможности функционирования с заданной точностью и разрешающей способностью таких подсистем, как подсистемы регистрации дефектов проезжей части и элементов обустройства дорожного полотна (функционально являющейся средством двухмерной оценки упомянутых дефектов дорожного покрытия) и подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта (функционально являющейся средством оценки состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства) в условиях освещенности элементов дорожного объекта не соответствующих заданным параметрам освещенности (регламентируемых свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер сканирования соответствующей подсистемы), за счет использования в указанных подсистемах средств локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта без ухудшения условий повседневной регулярной эксплуатации дорожного объекта иными транспортными средствами (т.е. исключается возможность создания на дорожном объекте аварийных ситуаций в процессе осуществления мониторинга).

Поставленная задача в отношении объекта изобретения «способ» решается посредством того, что в способе осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории, согласно которому осуществляют контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта посредством перемещения вдоль дорожного полотна контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты; для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов обработки на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени, согласно изобретению в качестве виброизолированной основы используют стационарно установленную над транспортным средством раму с оптической станиной; в составе функционального комплекса в качестве одной из оптоэлектронных компонент используют подсистему замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, посредством которой осуществляют построение микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении; для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одной трехмерной камеры объемного сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора линии объемного сканирования, которую формируют, по меньшей мере, вдоль одной полосы дорожного движения; упомянутые камеру объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования пространственно организуют на оптической станине с возможностью обеспечения сканирования посредством трехмерной камеры одновременно всех точек на базовой длине сформированной лазерной линии в каждом кадре сканирования; при этом скорость перемещения транспортного средства соотносят с частотой кадров сканирования с возможностью обеспечения частичного перекрытия изображений, формируемых в смежных кадрах, а в процессе сканирования сформированной лазерной линии посредством трехмерной камеры объемного сканирования осуществляют прямое построение профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в трехмерной камере.

Оптимально для измерения параметров продольной ровности поверхности дорожного покрытия использовать камеру объемного сканирования с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.

Целесообразно контрольно-измерительную систему формировать многопрофильной, для чего в составе ее функционального комплекса используют дополнительные оптоэлектронные компоненты, которые функционально являются:

- подсистемой регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства, посредством которой осуществляют двухмерную оценку упомянутых дефектов и элементов обустройства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе линейной камеры сканирования;

- подсистемой регистрации состояния обустройства дорожного объекта, посредством которой осуществляют оценку состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, двух линейных камер бокового и верхнего сканирования; данные подсистемы пространственно организуют на оптической станине с возможностью визуализации в их поле зрения упомянутых контролируемых элементов дорожного объекта; по меньшей мере, одну из упомянутых подсистем функционального комплекса контрольно-измерительной системы оснащают средством локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта в условиях их освещенности не соответствующих заданным параметрам освещенности, регламентируемым свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер сканирования соответствующей подсистемы; данное средство локальной подсветки конструктивно и пространственно организуют на оптической станине с возможностью формирования в поле зрения объективов упомянутых линейных камер сканирования светового потока с геометрией поперечного сечения в виде полосы света с заданным распределением освещенности по длине и ширине этой полосы, при этом ширину упомянутой полосы рассчитывают из условия обеспечения исключения ослепления участников движения в момент пересечения сформированной полосы света в процессе регулярного дорожного движения с законодательно разрешенной скоростью.

Линейную камеру сканирования подсистемы регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства размещают преимущественно в области передней консольной части оптической станины, при этом используют камеру с техническими характеристиками, обеспечивающими возможность регистрации упомянутых дефектов на ширине дорожного покрытия до 12 м с точностью в поперечном и продольном направлениях 10 мм.

Линейные камеры бокового и верхнего сканирования подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта, функционально являющейся средством оценки состояния объектов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, размещают в центральной части оптической станины по разные стороны от ее продольной оси, а структурные элементы этого средства конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации состояния соответствующих контролируемых объектов справа, слева и сверху от траектории движения базового средства на расстоянии 6 м с точностью до 10 мм.

Целесообразно в процессе мониторинга улично-дорожной сети осуществлять трехмерное построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в поперечном направлении, для чего в состав функционального комплекса в качестве дополнительной оптоэлектронной компоненты также включают подсистему замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, которую устанавливают на оптической станине и конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одного лазерного генератора линии объемного сканирования и камеры объемного сканирования.

Оптимально, чтобы подсистема замера поперечной ровности поверхности покрытия дорожной одежды была конструктивно организована на основе двух лазерных генераторов линии объемного сканирования, которые устанавливают, например, в передней части консоли оптической станины с возможностью формирования линии объемного сканирования впереди базового транспортного средства, а камеру объемного сканирования этого средства размещают на упомянутой станине с возможностью расположения линии объемного сканирования в области угла поля зрения ее объектива; при этом структурные элементы этой подсистемы конструктивно и пространственно организуют с возможностью обеспечения регистрации и построения микропрофиля дорожного покрытия в поперечном направлении на ширине до 12 м с точностью 2 мм.

Разумно в процессе мониторинга улично-дорожной сети координатную привязку результатов измерений контролируемых параметров, полученных при работе всех вышеуказанных подсистем, осуществлять к относительной и абсолютной системам координат, для чего в состав контрольно-измерительной системы включают подсистемы относительного и абсолютного позиционирования, первая из которых функционально является средством линейной привязки результатов измерений к относительной системе координат, которое конструктивно организуют на основе энкодера, а вторая - средством привязки результатов измерений к абсолютной системе координат, которое конструктивно организуют на основе спутниковой навигационной системы.

По меньшей мере, часть структурных элементов оптоэлектронных компонент функционального комплекса контрольно-измерительной системы виброизолируют относительно оптической станины посредством индивидуальных виброопор.

Поставленная задача в отношении объекта изобретения «устройство» реализуется посредством того, что в функциональном комплексе передвижной дорожной лаборатории для осуществления мониторинга улично-дорожной сети, включающем предназначенную для стационарной установки на базовом транспортном средстве на виброизолированной основе, по меньшей мере, одну являющуюся составной частью контрольно-измерительной системы передвижной дорожной лаборатории оптоэлектронную компоненту, выходные каналы которой предназначены для обеспечения коммутационной связи с бортовым вычислительным комплексом, функционально являющимся средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени, согласно изобретению в качестве одной из оптоэлектронных компонент использована подсистема замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, функционально являющаяся средством построения микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении, конструкция которого оснащена, по меньшей мере, одной трехмерной камерой объемного сканирования и, по меньшей мере, одним лазерным генератором линии объемного сканирования, выполненным в виде лазерной рейки; при этом камера объемного сканирования и лазерный генератор линии объемного сканирования установлены на оптической станине, функционально являющейся виброизолированной основой, и пространственно организованы с возможностью обеспечения сканирования посредством упомянутой камеры одновременно всех точек на базовой длине формируемой вдоль, по меньшей мере, одной полосы движения лазерной линии в каждом кадре сканирования; при этом в качестве камеры объемного сканирования используется камера с такой частотой кадров сканирования, которая способна обеспечить перекрытие формируемых в смежных кадрах изображений сканируемого объекта, применительно к заданной скорости перемещения базового транспортного средства, а конструктивное выполнение камеры объемного сканирования организовано с возможностью обеспечения в процессе сканирования сформированной лазерной линии осуществления прямого построения профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в этой камере.

Оптимально в качестве камеры объемного сканирования использовать камеру с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности покрытия дорожного объекта в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленных изобретений, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленных технических решений, а выбранный из выявленных аналогов прототип как наиболее близкий по совокупности признаков аналог позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленных объектах изобретения, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленные технические решения соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленных изобретений требованию условию патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных изобретений, результаты которого показывают, что заявленные изобретения не следуют для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленных изобретений преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.

В частности, заявленными изобретениями не предусматриваются следующие преобразования известных объектов-прототипов:

- дополнение известного объекта каким-либо известным признаком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;

- замена какого-либо признака известного объекта другим известным признаком для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какого-либо признака известного объекта с одновременным исключением обусловленной наличием этого признака функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных признаков в известном объекте для усиления технического результата, обусловленного наличием в объекте именно таких признаков;

- выполнение известного объекта или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;

- создание объекта, включающего известные признаки, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами признаков этого объекта и связей между ними.

Следовательно, заявленные изобретения соответствуют требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

Изобретения иллюстрируются графическими материалами.

Фиг.1 - схема компоновки подсистем контрольно-измерительной системы (далее - АДС-МАДИ) на базовом транспортном средстве (вид сбоку).

Фиг.2 - схема компоновки подсистем АДС-МАДИ на базовом транспортном средстве (вид спереди).

Фиг.3 - общая схема средства локальной подсветки (продольный разрез).

Фиг.4 - сечение А-А по фиг.3.

Фиг.5 - общий вид электронной лампы средства локальной подсветки (штриховкой обозначена зеркальная отражающая часть внешней колбы лампы).

Фиг.6 и 7 - ход падающих и отраженных лучей в электронной лампе при различных вариантах геометрии профиля поперечного сечения внешней колбы.

Фиг.8 и 9 - фотоснимки общего вида АДС-МАДИ в эксплуатационной компоновке функционального комплекса контрольно-измерительной системы на базовом транспортном средстве в различных ракурсах.

Фиг.10 - фотоснимок АДС-МАДИ в процессе использования лазерного генератора линии объемного сканирования (сформированной поперек дорожного полотна) и средства локальной подсветки (линия объемного сканирования и полоса света, формируемая средством локальной подсветки посредством трансформации исходного светового потока четко просматриваются даже в черно-белом изображении).

Фиг.11 - схема сканирования посредством объемной камеры сформированной вдоль дорожного полотна лазерной линии в двух последовательных кадрах (зона взаимного перекрытия изображений в смежных кадрах показана жирной линией).

Агрегаты, блоки, подсистемы контрольно-измерительной системы и их структурные элементы в графических материалах обозначены следующими позициями.

1 - средство (базовое транспортное).

2 - комплекс (бортовой вычислительный).

3 - место (рабочее оператора).

4 - электростанция (бортовая).

5 - рама (для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы).

6 - станина (оптическая).

7 - камера (трехмерная объемного сканирования подсистемы измерения продольной ровности дорожного объекта).

8 - полотно (дорожное).

9 - генератор (лазерный линии объемного сканирования подсистемы измерения продольной ровности дорожного объекта).

10 - камера линейная (подсистемы регистрации дефектов проезжей части и элементов обустройства дорожного полотна).

12 - камера линейная бокового сканирования (подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта справа, слева и сверху).

13 - камера линейная бокового сканирования (подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта справа, слева и сверху).

14 - генератор лазерный линии объемного сканирования (подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта).

15 - генератор лазерный линии объемного сканирования (подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта).

16 - камера объемного сканирования (подсистемы замера поперечной ровности дорожного объекта).

17 - георадар (коротковолновый с диапазоном зондирования - 0,05-1,0 м).

18 - георадар (длинноволновый с диапазоном зондирования - 0,5-10,0 м).

19 - система (спутниковая навигационная).

20 - средство (локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта).

21 - поток световой (генерируемый средством 20 локальной подсветки).

22 - сечение (поперечное светового потока 21 на поверхности исследуемой зоны элемента дорожного объекта, например дорожного полотна).

23 - полоса (формируемая световым потоком 21 на поверхности исследуемой зоны элемента дорожного объекта, например дорожного полотна).

24 - источник света (электронный).

25 - корпус полый (электронного источника 24 света).

26 - окно (полого корпуса 25 для распространения светового потока 21, генерируемого источником 24 света).

27 - лампа высокого давления (электронного источника 24 света).

28 - горелка (лампы 27 высокого давления).

29 - токоподводы (к горелке 28).

30 - колба (внешняя лампы 27 высокого давления).

31 - ножка (внешней колбы 30 лампы 27 высокого давления).

32 - цоколь (лампы 27 высокого давления).

33 - слой зеркальный (нанесенный на часть внутренней поверхности колбы 30 лампы 27 высокого давления).

34 - ось (продольная горелки 28 лампы 27 высокого давления).

35 - коллиматор (например, щелевой средства 20 локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта).

36 - набор (пластин коллиматора 35).

37 - пластины (набора 36 коллиматора 35).

38 - поверхность (отражающая или поглощающая /зачерненная/ пластины 37).

39 - амортизаторы (приборные для вертикальной подвески средства 20 локальной подсветки).

Заявленный способ осуществления мониторинга улично-дорожной сети посредством передвижной дорожной лаборатории реализуется следующим образом.

Контроль технико-эксплуатационных параметров дорожного объекта осуществляют посредством перемещения вдоль дорожного полотна 8 контрольно-измерительной системы со средством координатной привязки результатов измерений контролируемых параметров и с функциональным комплексом на основе, по меньшей мере, одной оптоэлектронной компоненты. Для этого упомянутую систему стационарно устанавливают на базовом транспортном средстве 1 (включающем рабочее место 3 оператора) с использованием виброизолированной основы для монтажа, по меньшей мере, части функциональных средств контрольно-измерительной системы и коммутационно организуют выходные каналы ее подсистем с бортовым вычислительным комплексом 2. Последний функционально является средством обработки регистрируемой информации и передачи результатов на центральную ЭВМ в цифровой форме в режиме реального времени. В качестве виброизолированной основы используют стационарно установленную над транспортным средством раму 5 с оптической станиной 6. В составе функционального комплекса в качестве одной из оптоэлектронных компонент используют подсистему замера продольной ровности поверхности покрытия дорожной одежды, посредством которой осуществляют построение микропрофиля упомянутой поверхности в продольном направлении. Для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, одной трехмерной камеры 7 объемного сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора 9 линии объемного сканирования, которую формируют, по меньшей мере, вдоль одной полосы дорожного движения. Упомянутые камеру 7 объемного сканирования и лазерный генератор 9 линии объемного сканирования пространственно организуют на оптической станине 6 с возможностью обеспечения сканирования посредством трехмерной камеры 7 одновременно всех точек на базовой длине сформированной лазерной линии в каждом кадре сканирования. При этом скорость перемещения транспортного средства 1 соотносят с частотой кадров сканирования с возможностью обеспечения частичного перекрытия изображений, формируемых в смежных кадрах. В процессе сканирования сформированной лазерной линии посредством трехмерной камеры 7 объемного сканирования осуществляют прямое построение профилограммы продольного сечения поверхности дорожного покрытия посредством обработки результатов сканирования непосредственно в трехмерной камере 7.

Оптимально для измерения параметров продольной ровности поверхности дорожного покрытия использовать камеру 7 объемного сканирования с разрешающей способностью, обеспечивающей регистрацию и построение микропрофиля поверхности дорожного покрытия в продольном направлении с шагом не менее 125 мм и точностью 0,1 мм.

В настоящее время продольную ровность дорожного полотна 8 измеряют преимущественно путем сочетания лазерного дальномера и датчика ускорения.

Согласно настоящему изобретению предлагается принципиально иная оптическая схема измерения продольной ровности.

Продольная ровность измеряется с помощью прямого построения продольного профиля посредством, по меньшей мере, одной цифровой камеры 7 объемного (трехмерного) сканирования и, по меньшей мере, одного лазерного генератора 9 (в виде лазерной рейки) световой линии, которая формируется вдоль дорожного полотна 8, т.е. вдоль направления движения базового транспортного средства 1.

При использовании базового транспортного средства 1 с базой 4,1 м длина лазерной рейки (генератора 9) может быть до 6 м, а при использовании упомянутого транспортного средства 1 с базой, соизмеримой с базой автобуса, длина лазерной рейки (генератора 9) может быть увеличена до 20 м.

Физический принцип осуществления способа заключается в том, что посредством трехмерной камеры 7 объемного сканирования сформированной лазерной линии в процессе сканирования измеряются и фиксируются не поперечные, а продольные неровности дорожного полотна 8.

Световая (лазерная) линия (в зависимости от компоновки оптической системы в целом) может формироваться как в собственной колее базового транспортного средства 1 (наиболее безопасный вариант с точки зрения безопасности дорожного движения для участников этого движения, поскольку полностью исключается эффект ослепления, т.е. воздействия на хрусталик и сетчатку глаза, участников дорожного движения посредством лазерного излучения, например, невидимого инфракрасного лазерного пучка), так и в, по меньшей мере, одной соседней колее. В последнем случае необходимы определенные меры предосторожности, предотвращающие вышеуказанный эффект ослепления. Например, лазерная линия должна формироваться сбоку базового транспортного средства 1 на расстоянии, не превышающем минимально допустимое расстояние между параллельными потоками транспортных средств (например, в пределах разметки ограничения ширины соответствующих транспортных полос дорожного полотна 8, при ее наличии, или за счет использования для формирования световой линии лазерного излучения с безопасной для глаза человека длиной волны).

Не исключается и комбинированный вариант формирования продольной лазерной линии, т.е. как в колее базового транспортного средства, так и в соседних с ним колеях (полосах дорожного полотна).

В качестве цифровой камеры 7 объемного сканирования может быть использована, например, камера фирмы «SICK». Особенностью камер объемного (трехмерного) сканирования является то, что одновременно со сканированием исследуемого участка объекта сканирования осуществляется обработка профилей непосредственно на матрицу, для чего в ее состав вводятся специальные средства обработки, например, в виде транзисторов. В результате чего в процессе обработки из камеры выпадает координата самого яркого пикселя. На выходе мы имеем готовую линию профиля сканируемого участка поверхности дорожного полотна 8.

Преимуществом данного варианта измерения и регистрации продольной ровности является обеспечение возможности исключения из оптической регистрационно-измерительной системы датчиков ускорений, что упрощает процесс обработки полученной в результате сканирования информации и значительно повышает скорость обработки и точность (достоверность) информации о состоянии продольной ровности дорожного полотна 8.

При использовании в рассматриваемой оптической системе одной камеры 7 объемного сканирования обеспечивается одновременное сканирование не менее 1500 точек формируемой лазерной линии. Количественное увеличение упомянутых камер 7 в рассматриваемой оптической системе регистрации продольной ровности дорожного полотна 8 пропорционально увеличивает количество одновременно сканируемых точек соответствующего участка поверхности дорожного полотна 8, что в значительной мере повышает точность измерений и достоверность конечных результатов оценки состояния дорожного полотна 8.

Кроме того, реально продольные неровности дорожного полотна 8 с длиной волн неровностей, превышающей базу измерения используемой оптической системы, могут быть вычислены математическим методом. Объясняется это тем, что сканирование осуществляется с определенной частотой кадров таким образом, что между последовательными во времени кадрами отсутствуют пробелы, т.е. обеспечивается взаимное перекрытие /взаимное наложение/ смежных кадров. Например, при частоте сканирования 10 кадров в секунду и скорости движения базового транспортного средства 30 км/час сдвиг между последовательными кадрами (вдоль световой /лазерной/ линии) будет составлять 1 м, что значительно меньше длины участка сканирования, регламентированного углом обзора (сканирования) объективом трехмерной камеры 7. Следовательно, величина перекрытия смежных кадров сканирования исследуемой поверхности может регламентироваться в зависимости от скорости движения, частоты сканирования и угла обзора объектива непосредственно камеры 7 объемного сканирования.

Лазерный генератор 9 линии объемного сканирования можно использовать (в целях повышения безопасности предлагаемого метода) в импульсном режиме, т.е. формировать лазерные импульсы с частотой, синхронизированной с частотой кадров съемки сканирующей камеры 7.

Целесообразно контрольно-измерительную систему формировать многопрофильной, для чего в составе ее функционального комплекса используют дополнительные оптоэлектронные компоненты, которые функционально являются:

- подсистемой регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства, посредством которой осуществляют двухмерную оценку упомянутых дефектов и элементов обустройства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе линейной камеры 10 сканирования;

- подсистемой регистрации состояния обустройства дорожного объекта, посредством которой осуществляют оценку состояния элементов обустройства справа, слева и сверху от траектории движения базового транспортного средства, для чего данную подсистему конструктивно организуют на основе, по меньшей мере, двух линейных камер 12 и 13 бокового и верхнего сканирования.

Данные подсистемы пространственно организуют на оптической станине 6 с возможностью визуализации в их поле зрения упомянутых контролируемых элементов дорожного объекта. По меньшей мере, одну из упомянутых подсистем функционального комплекса контрольно-измерительной системы оснащают средством 20 локальной подсветки исследуемых зон поверхностей элементов дорожного объекта в условиях их освещенности не соответствующих заданным параметрам освещенности, регламентируемым свойствами оптоэлектронных каналов линейных камер 10, 12 и 13 сканирования соответствующей подсистемы. Данное средство 20 локальной подсветки конструктивно и пространственно организуют на оптической станине 6 с возможностью формирования в поле зрения объективов упомянутых линейных камер 10, 12 и 13 сканирования светового потока с геометрией поперечного сечения в виде полосы света с заданным распределением освещенности по длине и ширине этой полосы. При этом ширину упомянутой полосы рассчитывают из условия обеспечения исключения ослепления участников движения в момент пересечения сформированной полосы света в процессе регулярного дорожного движения с законодательно разрешенной скоростью.

Линейную камеру 10 сканирования подсистемы регистрации дефектов проезжей части дорожного объекта и элементов ее обустройства размещают преимущественно в области передней консольной части оптической станины 6. При этом используют камеру 10 с техническими характеристиками, обеспечивающими возможность регистрации упомянутых дефектов на ширине дорожного покрытия до 12 м с точностью в поперечном и продольном направлениях 10 мм.

Линейные камеры 12 и 13 бокового и верхнего сканирования подсистемы регистрации состояния обустройства дорожного объекта, функционально являющейся средством оценки состояния объектов обустройства справа, слева и сверху от траекто