Д.И. Суржик1, А.О. Коваленко2, А.А. Быков3, О.Р. Кузичкин4, А.В. Коськин5

1 Владимирский государственный университет (г. Владимир, Россия)

1,2,4 Белгородский государственный научно-исследовательский университет (г. Белгород, Россия)

3 Финансовый университет при правительстве Российской Федерации (Москва, Россия)

5 Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева (г. Орел, Россия)

1 arzerum@mail.ru, 2 Alexei.Kovalenko55555@yandex.ru, 3 bykov_a_a@list.ru, 4 Kuzichkin@bsu.edu.ru, 5koskin@oreluniver.ru

Постановка проблемы. С развитием городов и постоянным увеличением числа автотранспорта задача повышение эффективности систем транспортного мониторинга становится более актуальной.

Цель. Представить результаты исследования метода идентификации параметров потока транспортных средств на основе виброакустического метода контроля.

Результаты. Дан анализ актуальных тенденций в области систем мониторинга транспортных потоков и систем идентификации параметров транспорта, существующих проблемы и путей их решения. Представлен метод, который позволяет использовать вибрационные колебания, возникающие в грунтах придорожной полосы вследствие движения автомобилей, с целью непосредственной оценки параметров транспортных средств. Описана математическая модель виброакустического сигнала в случае проезда транспортным средством, которая наглядно показывает процесс формирования колебаний при соприкосновении колесной пары с неровностью на поверхности дорожного полотна. Представлена структурная схема алгоритма виброакустического метода контроля параметров транспортных потоков на основе контроля скоростных и весовых показателей транспортных средств, включающая регистрацию, фильтрацию, обнаружение транспортного средства и обработку виброакустических сигналов с выделением информативных составляющих. Особое внимание уделено описанию методики групповой обработки виброакустических сигналов, решающей задачу определения параметров движения транспортного потока путем фильтрации координат подвижного объекта по наблюдениям сигналов от нескольких синхронных виброакустических источников. Выведено основное соотношение, используемое в качестве целевого функционала для регрессионного определения параметров транспортного потока.

Практическая значимость. При дальнейшем исследовании и практической реализации данные метод может быть использован в дополнение к другим подходам для повышения эффективности работы существующих систем контроля и мониторинга транспортных потоков.

Суржик Д.И., Коваленко А.О., Быков А.А., Кузичкин О.Р., Коськин А.В. Исследование метода идентификации параметров потока транспортных средств на основе виброакустического метода контроля // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2023. Т. 21. № 6. С. 7−15. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202306-02

1. Вдовин Е.А., Белоброва Н.В., Николаева Р.В. Основные аспекты внедрения интеллектуальных транспортных систем в организации управления дорожным движением // Вестник НЦ БЖД 2013. № 4(18). С. 5−10.
2. Борисов Е.К., Алимов С.Г., Усов А.Г. Экспериментальная динамика сооружений. Мониторинг транспортной вибрации. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ. 2007. 128 с.
3. Иващук О.А. Повышение экологической безопасности автотранспорта региона на основе систем мониторинга с использованием интеллектуальных технологий. Орел: ОрелГТУ. 2008. 244 с.
4. Коваленко А.О., Бакнин М.Д., Дорофеев Н.В. Применение виброакустического метода для управления и контроля транспортными потоками // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. 2017. № 1(35). С. 28−35.
5. Обертов Д.Е., Бардов В.М. Алгоритм обнаружения транспортных средств с помощью акселерометров // Информационно-управляющие системы. 2013. № 6(67). С. 6−13.
6. Hostettler R. Traffic Counting Using Measurements of Road Surface Vibrations // Master’s thesis. Lulea University of Technology. 2009. P. 1–48.
7. Осиновская В.А. Моделирование частотного спектра колебаний дорожной конструкции автомобильной дороги // Вестник МАДИ. 2013. № 4(35). С. 72−77.
8. Hostettler R., Birk W., Lundberg Nordenvaad M. Feasibility of Road Vibrations based Vehicle Property Sensing. Intelligent Transport Systems. IET. 2010. V. 4(4). P. 356−364.
9. Пугачев В.С., Синицын И.Н. Стохастические дифференциальные системы. Анализ и фильтрация. М.: Наука.1990. 642 с.
10. Kuzichkin O., Grecheneva A., Bykov A., Dorofeev N., Surzhik D. Methods and algorithms of joint processing of geoelectric and seismoacoustic signals in real time // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management. SGEM. 2018. V. 18. № 1.1. P. 877−884.
11. Kuzichkin O., Bykov A., Dorofeev N., Podmasteriev K. Determination of the preliminary phase of the facility destruction based on the resistance-acoustic method of control // 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS). Bucharest. 2017. P. 200−204.
12. Grecheneva A., Kuzichkin O., Dorofeev N., Mikhaleva E. Geotechnical monitoring of the buildings on the basis of analysis of transfer functions and cyclic vibrational technogenic loads // Journal of Adv Research in Dynamical & Control Systems. 2018. V. 10. Special Issue 02. P. 1995−2003.
13. Вьюгина А.С., Кублик Е.И., Чипчагов М.С., Лабинцев А.И. Автоматизированная системы обеспечения безопасности города на основе анализа звуковых данных // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2022. Т. 20. № 6. С. 50−57. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202206-06