بازسازی جاده توسط پرنده های بدون سرنشین

سازمان هایی که پروژه های پیمانکاری ساخت و ساز جاده انجام میدهند بخشی از هزینه ها را از طریق استخراج و انتقال خاک و قیمت مواد برداشت شده جبران می کنند. اما روش های سنتی بکارگرفته شده برای اخذ این داده ها حاکی از زمان بر بودن، پر هزینه بودن و عدم قابلیت اطمینان است. در نتیجه داشتن یک ارزیابی دقیق از مقدار خاک مورد استفاده و فاصله حمل و نقل در پیشنهاد قیمت، تعیین تخفیف و جبران خسارت قرارداد ضروری است.
برای درک چگونگی بهبود این فرآیند، Green Aero Tech با مشارکت Saskatchewan شهردار روستاهای Piapot و Lipton تصمیم به بررسی تاثیر بکارگیری پرنده بدون سرنشین در کمک به تسهیل این فرآیند، گرفت.
هدف این پروژه یادگیری این موضوع بود که چگونه پرنده های بدون سرنشین می توانند به اندازه گیری و ردیابی میزان خاک مورد استفاده در فرآیند ساخت و ساز، کمک کنند و چگونه هر مزیت دیگری را با بکارگیری تکنولوژی پرنده بدون سر نشین بدست آورد. پروژه در طول یک دوره دوماهه صورت گرفته است، از ماه مه تا جولای برای گود برداری و خاک ریزی و از ماه ژوئن تا اوت برای تنها گود برداری.
در نتیجه چندین نوع اطلاعات ارزشمند حاصل شده اند؛ از جمله، مقدار خاک حذف شده از گودال های خاک برداری شده، چگونگی اندازه گیری دقیق تر حجم خاک رس و خاک سطحی به صورت جداگانه، تعیین فاصله حمل خاک و تایید نرخ تراکم در اتمام پروژه.

مقدار خاک منتقل شده
در این پروژه میزان حفاری بر اساس مقایسه ی تجزیه و تحلیل های سر زمینی از گودال خاک برداری شده و جاده خاک ریزی شده، محاسبه شده است. داده ها با استفاده از پرنده بال ثابت senseFly eBee Plus با قابلیت تعیین موقعیت آنی (RTK) جمع آوری شده اند. برای هر منطقه قبل از شروع پروژه و پس از اتمام آن، پرواز ها در ارتفاع ۱۱۹ متر با فاصله نمونه برداری زمینی(GSD) معمول ۸۰/۲ سانتی متر انجام می شوند. مدل های دقیق توپوگرافی از هر دو پرواز ایجاد شده، سپس در مدل سطحی رقومی که ۱۰ سانتی متری شبکه بندی شده، با استفاده از Global Mapper با یکدیگر مقایسه می گردند؛ و توسط پورتال نرم افزار اختصاصی Green Aero Tech’s نمایش داده می شوند.

برای مثال در پروژه ۱ مشخص شده است که ۵۰,۷۶۴٫۱۴ متر مکعب مواد در حین گود برداری، حذف گردیده است.

تمایز حجم خاک رس و خاک سطحی
در برخی موارد شهرداری ها نیاز به تمایز بین حجم خاک رس و حجم خاک های سطحی دارند، زیرا خاک های سطحی و خاک رس معمولا با نرخ های متفاوت بازپرداخت می شود (خاک های سطحی نیاز به دو مرتبه انتقال دارند). در چنین مواردی، فرآیند نقشه برداری زمینی اولیه یکسان خواهد بود مجموعه پس پردازش ها پس از اتمام کامل استخراج انجام می شود اما قبل از اینکه خاکهای سطحی انباشته شوند بر روی سایت توزیع می گردند. با استفاده از این روش، تایید مقدار خاک سطحی استخراج شده (توسط محاسبه حجم خاک سطحی انباشته شده)، و مقدار خاک رس حذف شده (اختلاف حجم کلی خاک از حجم خاکسطحی ) امکان پذیر است.در پروژه ۱ مشخص شده است که کل مواد برداشت شده ۵۰,۷۶۴٫۱۴ مترمکعب خاک رس و ۹,۹۷۷٫۴۹ متر مکعب خاک سطحی است.
با استفاده از این اطلاعات راجع به مجموعه مواد، شهردار ها که به عنوان مشتری در این پروژه هستند و از این داده ها برای تعیین فاصله حمل و نقل و بررسی حجم زمین، استفاده می کنند؛ قادر به تعیین قیمت مناسب خواهند بود.

In Project 1 it was determined that 50,764.14 yd³ of material was removed from the borrow pit.

در پروژه ۱ مشخص شده است که ۵۰,۷۶۴٫۱۴ متر مکعب مواد در حین گودبرداری حذف گردیده است.

فاصله حمل و نقل
از آنجاییکه یک بخش از مناقصه و توافق بازپرداخت بر اساس مواد حمل و نقل شده می باشد، مسافتی که کامیون حرکت می کند بر مبلغ پرداختی قرار داد تاثیر گذار است. در نقشه های تولید شده توسط پرنده بدون سرنشین تصحیح ارتفاعی و مسطحاتی صورت گرفته و موقعیت مکانی دقیقی دارند، بنابراین با یک اندازه گیری رقومی ساده می توان مسافت حمل و نقل را تعیین کرد. در پروژه ۲ یک میانگین فاصله حمل و نقل ۶۹۷٫۶۶۳ متری بر مبنای نقطه میانی مسافت حمل و نقل نشان داده می شود.
برای دست یابی به این اطلاعات یک ایستگاه مبنای RTK در یک نقطه نامشخص با استفاده از یک اتصال سریال، قرار می گیرد تا تصحیح RTCM3 به نرم افزار مدیریت پرواز بکارگرفته شده (senseFly eMotion) اعمال شود.

In Project 1 it was determined that the total materials used were 50,764.14 yd³ of clay and 9,977.49 yd³ of topsoil.

در پروژه ۱ مشخص شده است که کل مواد برداشت شده ۵۰,۷۶۴٫۱۴ مترمکعب خاک رس و ۹,۹۷۷٫۴۹ متر مکعب خاک سطحی است

تراکم خاک
کارفرمایان سخت گیرتر ممکن است مناقصه یک پروژه ساخت راه را براساس تمام یا بخشی از حجم خاک متراکم در مقابل حجم خاک استخراج شده، برگذار کنند. اندازه گیری تراکم خاک یک فرایند ساده است که از طریق مقایسه بین کل حجم خاک برداری (چاله گودبرداری شده) و حجم خاک ریزی (جاده سازی) صورت می گیرد.
در پروژه ۲، کل حجم خاک برداری ۱۹,۱۱۷٫۳۶ متر مکعب و حجم خاک ریزی ۱۴,۳۱۶٫۵۶ متر مکعب بود. ۵۰۰ متر مکعب مواد اضافی در این حجم تجمیع شده است، بنابراین با محاسبه اختلاف نهایی، تعیین یک نرخ تراکم ۷/۲۷ درصد امکان پذیر گردید.
نتایج مقایسه
امکان مقایسه بین داده های پرنده بدون سرنشین و داده های پیمانکار ساخت و ساز جهت محاسبه خاک استخراج شده وجود دارد.؛ ما در پروژه ۲، حجم خاک حاصل از گودبرداری را ۱۹,۱۱۷٫۳۶ متر مکعب تخمین زدیم در حالیکه پیمانکار حجم استخراج شده را ۱۹,۲۹۳ متر مکعب محاسبه کرده است. نتایج حاصل اختلافی در حدود ۱۷۵٫۶۴ متر مکعب یا %۹/۰ دارند.

مزایای پرنده بدون سرنشین
در مثال بالا، استفاده از تکنولوژی پرنده بدون سرنشین منجر به مزایای ملموسی گردیده است. داده های ارائه شده توسط پرنده بدون سرنشین دو امکان مهم، نظارت پروژه و اجرای پیمانکار با یک منبع قابل اطمینان و اطلاعات دقیق، را فراهم کرده است.
Frank Kosa شهردار لیپتون گفت “ما از کارهای که توسط Green Aero Tech و پرنده آنها صورت گرفت بسیار راضی و خرسندیم. آنها توانستند با استفاده از پرنده های بدون سرنشین، نتایج سریعتری را ارائه دهند و محاسبات نهایی آنها از چاله های گودبرداری شده، در حدود مترمکعب آنچه پیمانکار اظهار داشته در حین کار برداشت کرده است، می باشد. “

Green Aero Tech با استفاده از پرنده بدون سرنشین، توانست داده های دقیق و قابل اطمینان را جمع آوری کند که به شهردار ها کمک می کند از پرداخت صورت حساب نادرست جلوگیری کنند و محاسبه عادلانه هزینه را برای تمامی افراد تضمین می کند. به همین ترتیب، مشخص شد که داده های حاصل از پرنده های بدون سرنشین، سطح محاسباتی را ارائه می دهد که قبلا وجود نداشت. In Project 2, an average hauling distance of 697.663 m was demonstrated based on the hauling midpoint.

در پروژه ۲ یک میانگین فاصله حمل و نقل ۶۹۷٫۶۶۳ متری بر مبنای نقطه میانی مسافت حمل و نقل نشان داده می شود

امکان اندازه گیری و ردیابی حجم خاک، پیمانکاران را ملزم میسازد تا میزان انتقال خاک را صادقانه گزارش دهند. اگر راهی که بتوان از طریق آن به آسانی صحت داده ها را تایید کرد وجود نداشته باشد، یک شرکت می تواند به راحتی برآوردهای حمل و نقل خود را در فاکتور بیشتر از مقدار واقعی اعلام کند و راهی برای شرکت هایی که این پیمانکاران را استخدام کرده اند وجود نخواهد داشت تا صحت این برآورد ها را ارزیابی کنند. روش های سنتی مورد استفاده برای تخمین مسافت حمل و نقل نیز ممکن است نادرست باشند. برای مثال اگر تخمین چهار درصد در یک حفره ۲۵ هزار متر مکعب باشد، این واریانس ۱۰۰۰ متر است. با در نظر گرفتن ۵ دلار به ازای هر متر در مجموع اختلاف کل می تواند به ۵۰۰۰ دلار برسد و چون اکثر این پروژه ها شامل چندین سایت حفاری گودال می شوند، این مقدار هزینه می تواند در پروژه هایی با ابعاد بزرگتر افزایش یابد.
استفاده از پرنده های بدون سرنشین علاوه براینکه امکان ردیابی و کنترل بهتر پروژه ها و انعطاف پذیری در استراتژی مناقصات را، فراهم کرده اند، آرامش مضاعفی را نیز برای تمام بخش های درگیر این پروژه به ارمغان آورده اند.
در نهایت، پرنده های بدون سرنشین امکان جمع آوری سریع تر و گسترده تر اطلاعات را فراهم می کنند. قبل از تکنولوژی پرنده های بدون سرنشین تنها راه جمع آوری این اطلاعات استخدام یک شرکت نقشه برداری بود که اطلاعات نقاط را اطریق عملیات زمینی و به صورت دستی برداشتکند. این کار نه تنها این باعث افزایش زمان مورد نیاز می شود؛ همچنین هزینه ها را افزایش می دهد، نقشه برداران نیاز به آموزش بیشتر و صدور گواهینامه دارند و در نتیجه هزینه های بسیار بیشتری را پرداخت می کنند. In Project 2, the total cut volume was 19,117.36 yd³ and the fill volume was 14,316.56 yd³

در پروژه ۲، کل حجم خاک برداری ۱۹,۱۱۷٫۳۶ متر مکعب و حجم خاک ریزی ۱۴,۳۱۶٫۵۶ متر مکعب بود

با استفاده از پرنده بدون سرنشین امکان جمع آوری داده ها به مراتب بیشتر از حالتی است که از پرنده بدون سرنشین استفاده نشود. در عین حال، سایت های بزرگتر و پیچیده تر، زمان بیشتری برای جمع آوری داده ها نیاز ندارند. و از آنجا که پرنده بدون سرنشین اجازه انجام عملیات خارج از سایت و جمع آوری داده ها از راه دور را دارد، خطر فیزیکی کار کردن در یک منطقه ی پرچالش مانند منطقه ای که در آن خطر سقوط توده ی مصالح و مواد وجود دارد را، از بین میبرد.

تاثیرگرفتن از آسمان
از این پروژه می توان نتیجه گرفت که نقشه برداری توپوگرافی توسط تکنولوژی پرنده بدون سرنشین یک راه موثر در ارائه داده های دقیق و قابل استفاده برای رسیدگی به مسائل مربوط به بازسازی جاده ها است.
نقشه برداری توسط پرنده بدون سرنشین می تواند با در نظر گرفتن مقدار خاک حذف شده از چاله های گودبرداری شده، اندازه گیری حجم خاک رس و خاک سطحی به صورت جداگانه، اندازه گیری مسافت جابه جایی خاک و تراکم خاک بعد از اتمام پروژه، اطلاعات حیاتی را ارائه کند.
گزارش های حاصل می تواند برای تایید تکمیل پروژه توسط پیمانکار و تعیین مبلغ دقیق پرداخت برای خدمات صورت گرفته، همانطور که از طریق هر دو پروژه آزمایشی ارائه شده است، مورد استفاده قرار گیرد.
John Wagner گفت “ما بسیار تحت تاثیر قرار گرفتیم که چگونه تکنولوژی پرنده بدون سرنشین در پروژه مورد استفاده قرار گرفت”
Reeve که از شهردار های Piapot است، گفت” واضح است که استفاده از پرنده های بدون سرنشین برای پروژه هایی مانند این، یک روش مدرن، قابل اعتماد و کارآمد برای انجام این کار است”.
تمام داده ها و گزارش های پرنده بدون سرنشین با اجازه شهردار Piapot و شهردار Lipton استفاده می شوند.

منبع:www.gim_international.com

مطالب مرتبط: