„Je to nebezpečný podnik, Frodo, vykročiť z dverí. Vstúpiš na Cestu, a keď nestojíš pevne, nevieš, kam ťa môže strhnúť.“
– J. R. R. Tolkien, Pán prsteňov (v preklade Stanislavy Pošustovej)
Cesty v Európe sú najbezpečnejšie na svete. Podľa aktuálnych údajov na nich ročne zomrie 50 ľudí na milión obyvateľov, zatiaľ čo globálne toto číslo je 174 úmrtí na milión obyvateľov. Každý stratený život však predstavuje stále rovnakú tragédiu. V roku 2017 zomrelo na európskych cestách celkovo 25 300 ľudí.
Dopravné nehody majú najrôznejšie príčiny, od ľudskej chyby cez nepriaznivé poveternostné podmienky až po defekty stavieb a cestných povrchov. Niektoré faktory nemožno ovplyvniť a predísť im, to však neplatí pre stav ciest a mostov.
Len čo je hotová cesta odovzdaná do užívania, začne sa jej povrch postupne pôsobením prevádzky a počasia poškodzovať a erodovať. Vznikajú neviditeľné praskliny, vydrené miesta a ďalšie chyby, ktoré môžu rýchlo viesť k väčším problémom vyžadujúcim nákladné opravy. Kvôli nim potom vznikajú veľké meškania v doprave a v najhorších prípadoch dochádza k ohrozeniu účastníkov premávky. Tieto problémy sa týkajú aj mostov, najmä tam, kde je na udržanie celistvej konštrukcie potrebný betón. Čím skôr sú poruchy odhalené, tým skôr je možné ich riešiť, čo šetrí čas i peniaze a znižuje možné obmedzenia prevádzky.
Rozpoznanie týchto chýb vizuálnou kontrolou býva veľmi náročné, okrem iného preto, že praskliny sú spočiatku ťažko viditeľné voľným okom. Problematická je aj predpoveď, na ktorých miestach môžu poruchy nastať, aby bolo možné im predísť. Našťastie nám dokážu pomôcť technológie.
Stavanie mostov
Dánske ostrovy Zéland a Fyn spája visutý most cez Veľký Belt postavený pred viac ako 20 rokmi. O jeho údržbu sa stará holdingová spoločnosť Sund & Bælt. V spolupráci s Microsoftom nasadila inovatívne riešenie kombinujúce flexibilitu dronov s možnosťami umelej inteligencie.
V praxi drony lietajú okolo mosta a obstarávajú tisíce snímok betónovej konštrukcie. Táto metóda je oveľa bezpečnejšia a rýchlejšia, ako keď zábery fotí pracovník zavesený 200 metrov nad mostom. Odborné a praktické skúsenosti týchto špecialistov sa namiesto toho využívajú pri trénovaní algoritmu strojového učenia. Ten dokáže po nahraní fotiek do cloudu Microsoft Azure automaticky detegovať praskliny v betónovom povrchu. Umelá inteligencia potom vytvorí zoznam potenciálne problematických oblastí a experti z nich vyberú miesta, ktoré je potrebné opraviť alebo na nich vykonať údržbu.
Rýchlo sme zistili, že čím viac riešenie využívame, tým je lepšie a presnejšie.
Bez patričnej starostlivosti sa praskliny môžu ďalej zväčšovať, až sa odhalí oceľová konštrukcia mosta. Ak oceľ začne hrdzavieť, naruší sa pevnosť mosta a jedinou možnosťou je postaviť ho znova. „Betón sa nerozpadne cez noc – je to pomalý proces. Možnosť rozpoznať a predvídať miesta potenciálneho poškodenia je preto mimoriadne užitočná,“ hovorí Mikkel Hemmingsen, výkonný riaditeľ spoločnosti Sund & Bælt.
Výsledkom je postup, ktorý zvyšuje bezpečnosť a zároveň šetrí čas i peniaze. Navyše spoločnosti umožňuje uplatňovať získané poznatky pri konštrukcii ďalších mostov. Firma tiež plánuje algoritmus ďalej trénovať pri nasadení rovnakej metódy na most cez Malý Belt, most cez Vejle Fjord a Öresund most.
„Naším pôvodným cieľom bolo vytvoriť riešenie na udržanie a zlepšovanie efektivity, ale rýchlo sme zistili, že čím viac ho využívame, tým je lepšie a presnejšie. To nás motivovalo riešenie rozšíriť na ďalšie miesta,“ opisuje Hemmingsen.
Od mostov k cestám
Medzinárodná stavebná spoločnosť BAM Infra Nederland a popredný softvérový integrátor OrangeNXT vyvinuli systém využívajúci Microsoft Azure, strojové učenie a umelú inteligenciu na trénovanie algoritmov, ktoré dokážu presne rozpoznať a klasifikovať rôzne typy poškodenia na cestných povrchoch.
V minulosti spoločnosť BAM vysielala vodičov v autách vybavených kamerami, ktoré zhotovovali snímky a videá povrchov ciest. Získané snímky potom kontrolovali inšpektori a určovali poškodené oblasti, ktoré sa zaradili do plánu opráv. „Tento proces bol časovo náročný, nákladný a únavný,“ vysvetľuje Kitting Lee, riaditeľ spoločnosti BAM Infra Nederland pre obchod a inovácie. „Potrebovali sme múdrejšie riešenie.“
Nové riešenie využíva vozidlá osadené 360-stupňovými kamerami, ktoré nahrávajú videozáznam zo všetkých uhlov. Ten sa potom načíta do cloudu Azure, kde algoritmy využívajúce umelú inteligenciu automaticky označia potenciálne problematické miesta. Na snímkach sú zároveň zachytené zemepisné súradnice umožňujúce inšpektorom záznam presne spojiť s reálnym miestom. To zlepšuje rýchlosť, kvalitu, efektívnosť a presnosť týchto vizuálnych kontrol ciest a dovoľuje predvídať potrebu údržby asfaltu. Zároveň riešenie znižuje náklady a uvoľňuje ruky inšpektorom.
Tento proces bol časovo náročný, nákladný a únavný. Potrebovali sme múdrejšie riešenia.
„Väčšina ciest sa kontrolovala len raz ročne. Vedeli sme, že keby sme zvládali častejšie kontroly, mohli by sme zabrániť tomu, aby sa z drobných poškodení stali veľké výmole. To by zlepšilo verejnú bezpečnosť, umožnilo prediktívnu údržbu a obmedzilo naliehavé opravy, ktoré vyžadujú uzavretie cesty a spôsobujú dopravné zápchy,“ opisuje Lee. Okrem viditeľného nárastu efektivity, pokiaľ ide o čas a náklady, priniesol nový systém aj vyššiu spokojnosť zamestnancov. Namiesto zdĺhavého prehliadania hodín a hodín záznamov z nepoškodených ciest sa teraz inšpektori môžu zamerať len na časti vyžadujúce pozornosť.
Inšpirovaní úspechom nového riešenia inšpekcie asfaltu spoločnosti OrangeNXT a BAM zvažujú aj predaj v podobe softvéru ako služby v ďalších krajinách.
Originálny článok si môžete prečítať tu.