В последние годы проблема перегруза фур остается одной из ключевых для дорог. Избыточный вес транспорта приводит к ускоренному разрушению покрытия, повышает аварийность и требует дополнительных затрат на ремонт.
Традиционные методы взвешивания, такие как стационарные весы, требуют остановки транспорта, что создает заторы и снижает эффективность контроля. Ученые Томского политехнического университета предложили принципиально новый подход, позволяющий определять массу автомобилей прямо во время движения.
Разработанная система использует сейсмические датчики, встроенные в искусственные неровности на дорожном полотне. При проезде колес они генерируют импульсы, которые фиксируются и анализируются специальным программным комплексом. Благодаря алгоритмам спектральной обработки сигналов система отделяет полезные данные от посторонних шумов, таких как вибрации от соседних машин или работающей дорожной техники. Это позволяет точно определять вес транспортного средства даже при его движении со скоростью до 70 км/ч.
Одним из ключевых преимуществ технологии является ее независимость от погодных условий. В отличие от камер или лидаров, эффективность которых снижается в туман, дождь или снег, сейсмические датчики регистрируют колебания грунта, не зависящие от видимости. Кроме того, система не требует излучения сигнала, как радиолокационные комплексы, что исключает влияние осадков и посторонних предметов на точность измерений.
Разработка сочетает физическое моделирование, экспериментальную проверку и строгую математическую обработку данных. Мы используем методы оптимизации, спектральный анализ и решение обратных задач, что позволяет получать высокоточные результаты даже в сложных условиях.
Важным аспектом системы является ее адаптивность к зимнему периоду. Снег и лед могут снижать амплитуду сигнала, но благодаря специальным алгоритмам обработки данных удается компенсировать эти помехи. Программное обеспечение автоматически корректирует расчеты, учитывая сезонные изменения состояния дорожного покрытия.
Еще одним преимуществом технологии является ее неинвазивность. Для установки и обслуживания датчиков не требуется масштабного вмешательства в дорожную инфраструктуру, что снижает затраты на внедрение. Это делает систему особенно перспективной для использования на крупных магистралях, где традиционные методы контроля перегруза труднореализуемы.
Разработка уже прошла успешные испытания, в ходе которых были проанализированы данные с семи грузовых автомобилей. Результаты подтвердили высокую точность измерений и устойчивость системы к внешним помехам. В исследованиях участвовали специалисты из Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ, Юргинского технологического института и Новосибирского государственного технического университета.
Ранее томские инженеры представили первую в России автоматизированную установку для закалки железнодорожных колес, соответствующую мировым стандартам.
