زمانی که دادههای سفرهای متعدد بر روی یک پل ثبت میشود، سر و صدای تولید شده توسط موتور، سیستم تعلیق و ارتعاشات ترافیکی، (و) آسفالت، تمایل به خنثی شدن دارند، در حالی که فرکانسهای غالب اصلی ظاهر میشوند. در مورد پل گلدن گیت، محققان 102 بار با دستگاه های خود روی پل راندند و تیم از 72 سفر رانندگان اوبر با تلفن های فعال نیز استفاده کرد.
مطالعه جدید نشان می دهد که تلفن های همراه قرار داده شده در وسایل نقلیه، مجهز به نرم افزار ویژه، می توانند داده های مفیدی از یکپارچگی ساختاری را هنگام عبور از پل ها جمع آوری کنند. با انجام این کار، آنها میتوانند جایگزین ارزانتری برای مجموعهای از حسگرهای متصل به پلها شوند.
بر اساس یک مطالعه، ممکن است یک برنامه تلفن هوشمند وجود داشته باشد که بداند آیا پل گلدن گیت سانفرانسیسکو یا هر پل دیگری در این زمینه، خوب است.
پروفسور MIT، مارکوس بوهلر، با نگاهی به این روش به طور کلی، اظهار داشت: «امضای ارتعاشی به عنوان ابزاری قدرتمند برای ارزیابی ویژگیهای سیستمهای بزرگ و پیچیده، از ویژگیهای ویروسی پاتوژنها تا یکپارچگی ساختاری پلها، همانطور که در این مطالعه نشان داده شده است، در حال ظهور هستند. بولر گفت.
سپس این تیم دادههای بهدستآمده را با دادههای یک گروه ۲۴۰ حسگر که به مدت سه ماه روی پل گلدن گیت قرار داده بودند، مقایسه کردند.
سپس میتوانستند ببینند که این دادهها چقدر با رکورد دادههای سنسورهای روی پلها مطابقت دارند تا ببینند آیا روش تلفن همراه کار میکند یا خیر.
در اینجا نیز، محققان با این یافتهها تشویق شدند، اگرچه آنها تا 2.3 درصد واگرایی بین روشها برای فرکانسهای مودال خاص در تمام 280 سفر و 5.5 درصد واگرایی در یک نمونه کوچکتر پیدا کردند. این نشان می دهد که حجم بیشتری از سفرها می تواند داده های مفیدتری را به همراه داشته باشد.
تغییرات در فرکانس های مدال در طول زمان ممکن است نشان دهنده تغییرات در یکپارچگی ساختاری پل باشد.
محققان همچنین تخمین میزنند که بسته به سن پل جادهای، نظارت بر دستگاه سیار میتواند از 15 تا 30 درصد سالهای بیشتری به طول عمر این سازه اضافه کند.
کارلو راتی، یکی از نویسندگان این مطالعه، می گوید: «یافته اصلی این است که اطلاعات مربوط به سلامت ساختاری پل ها را می توان از داده های شتاب سنج جمع آوری شده توسط گوشی های هوشمند استخراج کرد.
با این حال، تنها یک درصد از تمام پل ها در ایالات متحده پل های معلق هستند. حدود 41 درصد پل های بتنی بسیار کوچکتر هستند. بنابراین، محققان همچنین بررسی کردند که روش آنها در آن شرایط چقدر خوب عمل می کند.
راتی گفت: “ما هنوز کار داریم، اما معتقدیم که رویکرد ما می تواند به راحتی افزایش یابد – تا سطح کل کشور.”
برای انجام این مطالعه، محققان یک برنامه تلفن همراه مبتنی بر اندروید را برای جمعآوری دادههای شتابسنج زمانی که دستگاهها در خودروهایی که از روی پل عبور میکنند، ایجاد کردند.
برای انجام این کار، آنها پلی در Ciampino، ایتالیا را مورد مطالعه قرار دادند و 280 حرکت وسیله نقلیه بر روی پل را با شش حسگر مقایسه کردند که به مدت هفت ماه روی پل قرار گرفته بودند.
این تحقیق تا حدی در خود پل گلدن گیت انجام شد. این مطالعه که شامل محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) ایالات متحده بود، نشان داد که دستگاههای تلفن همراه میتوانند همان اطلاعاتی را که حسگرهای ثابت جمعآوری میکنند در مورد ارتعاشات پل ثبت کنند.
راتی گفت: “ممکن است با استفاده از حسگرهای ثابت نصب شده بر روی پل به دقتی نرسد، اما می تواند به یک سیستم هشدار اولیه بسیار جالب تبدیل شود. ناهنجاری های کوچک می توانند زمان انجام تجزیه و تحلیل های بیشتر را نشان دهند.”