Theo nhóm tác giả, hệ thống này giúp tăng tốc độ khảo sát mặt đường lên gấp 5 lần. Kết quả nghiên cứu được trình bày tại Hội nghị Tự động hóa Quốc tế Nga (RusAutoCon 2025).
Hạ tầng giao thông thường bị hư hỏng dần dần do các yếu tố như thay đổi thời tiết theo mùa, tải trọng động từ phương tiện di chuyển và hao mòn cơ học. Việc xử lý các khiếm khuyết trên mặt đường không kịp thời không chỉ làm tăng nguy cơ tai nạn mà còn giảm sự thoải mái khi lái xe. Hơn nữa, theo các nhà khoa học, những hư hỏng nhỏ nếu không được can thiệp nhanh chóng sẽ nhanh chóng phát triển thành các tổn hại nghiêm trọng, làm tăng đáng kể khối lượng và chi phí sửa chữa.
Hiện nay, việc giám sát tình trạng mặt đường thường được thực hiện thủ công hoặc bằng các xe chuyên dụng đắt tiền trang bị máy quét laser.
Nhóm nghiên cứu chế tạo một nguyên mẫu thiết bị thông minh, có thể lắp trực tiếp lên cản trước (hoặc cản sau) của xe ô tô. Trong khi xe di chuyển, thiết bị sẽ tự động ghi nhận các chỗ gồ ghề trên đường, xác định tọa độ và hiển thị lên bản đồ. Hệ thống còn có khả năng phân biệt được các loại khiếm khuyết khác nhau ví dụ như phân biệt gờ giảm tốc với ổ gà hay ổ voi một yếu tố quan trọng để đánh giá chính xác tình trạng mặt đường.
“Các thử nghiệm cho thấy trong một số chế độ nhất định, hệ thống phát hiện được các biến đổi trên mặt đường với độ chính xác tới 1 cm và xác định vị trí lỗi với sai số chỉ khoảng 2 – 2,5 mét. Độ chính xác này là đủ để phục vụ các nhiệm vụ bảo trì đường bộ thực tế. Nhờ đó, các thành phố sẽ không cần duy trì một đội ngũ chuyên trách đi đo đạc ổ gà, ổ voi bằng phương pháp thủ công nữa", Giáo sư Georgy Grigoryev, đồng tác giả nghiên cứu từ Đại học Cherepovets, cho biết.
Hình dáng bên ngoài của nguyên mẫu hệ thống
© Ảnh : Courtesy of Tatiana Podolskaya
Theo ông, giải pháp này rất dễ nhân rộng: thiết bị có thể lắp trên các phương tiện giao thông công ích, taxi, xe buýt, thậm chí cả ô tô của những người tình nguyện. So với các phương pháp khảo sát định kỳ và đo đạc thủ công hiện nay, hệ thống giúp tăng tốc quá trình khảo sát đường lên gấp 5 lần và giảm đáng kể chi phí chẩn đoán.
“Thiết bị của chúng tôi kết hợp nhiều loại cảm biến bao gồm cảm biến đo khoảng cách bằng laser, hệ thống định vị GPS và đồng bộ hóa thời gian. Thiết kế nhỏ gọn, dạng mô-đun và có chi phí thấp hơn đáng kể so với các giải pháp hiện có", giáo sư nhấn mạnh, đồng thời cho biết thiết bị có thể thu thập dữ liệu khi xe chạy với vận tốc lên tới 60 km/h.
Hệ thống giám sát mặt đường
© Ảnh : Courtesy of Tatiana Podolskaya
Trong giai đoạn tiếp theo, các nhà khoa học dự kiến sẽ nâng cao độ chính xác xác định tọa độ, tích hợp các thuật toán học máy, cải thiện độ tin cậy của hệ thống khi vận hành lâu dài, cũng như điều chỉnh giải pháp này để phù hợp với nhu cầu của các đơn vị quản lý đường bộ cấp thành phố và cấp vùng. Về lâu dài, các chuyên gia tin thiết bị này có thể trở thành một phần trong hạ tầng đô thị thông minh, tạo ra một “hồ sơ số” về tình trạng mặt đường trong phạm vi quản lý của đơn vị vệ sinh môi trường và quan trọng hơn, hồ sơ này sẽ được cập nhật theo thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người.