Otimização de métodos de auscultação de pavimentos rodoviários com recurso à geomática e veículos aéreos não tripulados (VANT)

• Autor(a) principal: Nery, Dayane Oliveira
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/13982
• topic: Degradações Superficiais; Geomática; Inspeção de Pavimentos Rodoviários; Modelo 3d; Veículos Aéreos Não Tripulados (Vant); Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

Os pavimentos rodoviários estão continuamente sujeitos às cargas do tráfego e às condições climáticas. Estas ações causam o aparecimento de degradações que resultam na diminuição da sua qualidade funcional e estrutural. Sendo uma componente fundamental das infraestruturas de transporte, é de extrema importância garantir o seu bom estado de forma a assegurar condições adequadas de circulação e a segurança de utentes, bens e veículos. Para efetuar o diagnóstico do estado do pavimento, são realizadas inspeções à sua superfície que visam determinar o grau de degradação em que se encontram e a necessidade de serem reparados ou reconstruídos. O presente trabalho visa verificar a adequação da utilização da geomática e de veículos aéreos não tripulados (VANT) como uma opção tecnológica inovadora para a realização de operações de auscultação de pavimentos rodoviários que permitam obter os dados necessários para aferir o estado dos pavimentos. Para se ter um conhecimento mais abrangente da tecnologia VANT, o trabalho apresenta um estudo detalhado sobre as suas características e os vários tipos de VANT disponíveis no mercado, assim como dos equipamentos acoplados ao veículo que auxiliam no levantamento de dados e dos requisitos que devem ser cumpridos para que esta tecnologia se estabeleça como uma técnica de auscultação de pavimentos rodoviários. Os requisitos apresentados, selecionados com base numa análise da bibliografia da especialidade, visam garantir níveis de precisão elevados para os modelos 3D derivados, o que resulta numa identificação e medição adequada das degradações superficiais dos pavimentos. Para verificação da técnica proposta foram estudados um conjunto de dados levantados em uma inspeção realizada com recurso a VANT, relativos a um trecho de pavimento rodoviário. Foram analisados os dados recolhidos a duas alturas de voos diferentes: 3m e 20m. Para determinar o estado do pavimento da secção estudada foram utilizados modelos 3D do pavimento, o que permitiu identificar e medir as degradações superficiais no software Agisoft Viewer e calcular os índices globais de qualidade do pavimento ‘Present Serviceability Index’ (PSI) e ‘Pavement Condition Index’ (PCI). Com o objetivo de determinar a melhor altura de voo para a realização das operações de auscultação dos pavimentos com recurso a VANT, os valores obtidos nas medições das degradações e os resultados alcançados na determinação dos índices de qualidade, para as duas alturas de voo, foram comparados. Os valores finais dos índices encontrados para as duas alturas de voo apresentaram diferenças pouco significativas, apesar da realização de voos a uma altura de 3m proporcionar imagens com melhor grau de precisão e detalhe das degradações para os diferentes graus de gravidade. O modelo construído com as imagens captadas a 20m se mostrou igualmente competente na determinação do estado do pavimento, no entanto, a comparação das degradações identificadas e quantidades medidas revela um desempenho menos eficiente para as degradações de nível de gravidade baixo. Desse modo, é possível concluir que a realização de inspeções com recurso a VANT, efetuadas para uma altura de voo de 20m, é adequada para a caracterização do estado do pavimento. De entre as vantagens da realização de voo a uma altura de 20m destacamse a possibilidade de efetuar voos de forma automática, a redução do tempo de inspeção e a dimensão da área abrangida.