می خواهید بدانید که آیا پل گلدن گیت دوام خوبی دارد؟ ممکن است برنامه ای برای آن وجود داشته باشد.
یک مطالعه جدید توسط محققان MIT نشان می‌دهد که تلفن‌های همراه ای که در وسایل نقلیه مجهز به نرم‌افزار ویژه ای می شوند، می‌توانند داده‌های ساختاری مفیدی را هنگام عبور از پل‌ها جمع‌آوری کنند. با انجام این کار، آنها می توانند جایگزین ارزانتری برای مجموعه ای از حسگرهای متصل به پل ها شوند.
کارلو راتی، مدیر آزمایشگاه شهر هوشمند در MIT و یکی از نویسندگان مقاله جدیدی است که یافته های این مطالعه را خلاصه می کند، وی می گوید: " یافته اصلی این است که اطلاعات مربوط به سلامت ساختاری پل ها را می توان از داده های جمع آوری شده توسط شتاب سنج گوشی های هوشمند استخراج کرد."
این تحقیق تا حدودی در پل گلدن گیت انجام شد. این مطالعه نشان داد که مشابه حسگرهای ثابت که در مورد ارتعاشات پل اطلاعات جمع آوری می کنند، دستگاه های تلفن همراه هم می توانند اطلاعات دریافت کنند. محققان همچنین تخمین می‌زنند که بسته به سن پل جاده‌ای، نظارت با دستگاه سیار می‌تواند از 15 تا 30 درصد سال‌های بیشتری به طول عمر این سازه اضافه کند.
این محققان در مقاله جدید خود می نویسند: «این نتایج نشان می دهد که مجموعه داده های عظیم و ارزان جمع آوری شده توسط گوشی های هوشمند می تواند نقش مهمی در نظارت بر سلامت زیرساخت های حمل و نقل موجود داشته باشد. این مطالعه با عنوان "بررسی علائم حیاتی پل توسط گوشی های هوشمند داخل وسایل نقلیه عبوری " در مجله Nature Communications Engineering منتشر شده است.

نویسندگان این مقاله عبارتند از : 
توماس جی ماتارازو، استادیار مهندسی عمران و مکانیک در آکادمی نظامی ایالات متحده در وست پوینت 
دانیل کندور، فوق دکترا در مرکز مجتمع علوم در وین ، اتریش
سباستیانو میلاردو، محقق در آزمایشگاه شهر هوشمند
سهیل س. اشکوری، محقق ارشد در آزمایشگاه DiDi  و عضو سابق آزمایشگاه شهر هوشمند 
پائولو سانتی، محقق اصلی در آزمایشگاه شهر هوشمند و مدیر تحقیقات شورای تحقیقات ملی ایتالیا
شمیم ن. پاکزاد، پروفسور و رئیس گروه مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه لیهای
مارکوس جی. بوهلر، پروفسور و استاد مهندسی عمران و محیط زیست و مهندسی مکانیک در MIT 
راتی، پروفسور این پژوهش در بخش مطالعات و برنامه ریزی شهری در MIT

پل ها به طور طبیعی ارتعاش می کنند و برای آنالیز فرکانس های مودال ضروری این ارتعاشات در جهت های مختلف، مهندسان معمولاً حسگرهایی مانند شتاب سنج را روی پل ها قرار می دهند. تغییرات فرکانس های مودال در طول زمان ممکن است نشان دهنده تغییرات در سلامت ساختار پل باشد.
برای انجام این مطالعه، محققان یک برنامه تلفن همراه، مبتنی بر اندروید ایجاد کردند تا داده‌های شتاب‌سنج دستگاه‌های تلفن همراه را زمانی که در خودروها در حال عبور از روی پل هستند ، جمع اوری کنند.آنها سپس می‌توانستند ببینند که این داده‌ها تا چه حد با داده‌های ثبت شده توسط حسگرهای روی پل‌ها مطابقت دارند تا ببینند آیا روش تلفن همراه کار می‌کند یا خیر.
پائولو سانتی می‌گوید:" ما در کار خود، روشی را برای استخراج فرکانس های ارتعاش مودال از داده های نویزی جمع آوری شده از گوشی های هوشمند طراحی کردیم. " زمانی که داده های حاصل از سفرهای متعدد بر روی یک پل ثبت می شوند، نویز ایجاد شده توسط موتور، تعلیق و ارتعاشات ترافیکی، در حالی که فرکانس های غالب اصلی ظاهر می شوند، تمایل به خنثی شدن دارند."
در مورد پل گلدن گیت، محققان 102 بار با دستگاه های خود روی پل عبور کردند و تیم تحقیقاتی از 72 سفر رانندگان اوبر با تلفن های همراه فعال نیز استفاده کرد. سپس این تیم داده‌های به‌دست‌آمده را با داده‌های یک مجموعه۲۴۰ حسگری که به مدت سه ماه روی پل گلدن گیت قرار گرفته بودند، مقایسه کردند. نتیجه این بود که داده‌های تلفن‌ها با حسگرهای پل مطابقت داشتند. برای 10 نوع خاص از ارتعاشات فرکانس پایین که مهندسان روی پل اندازه‌گیری می‌کنند، تطابق نزدیکی وجود داشت و در 5 نوع از ارتعاشات، اصلاً تفاوتی بین روش‌ها وجود نداشت.
پائولو سانتی می‌گوید: "ما توانستیم نشان دهیم که بسیاری از این فرکانس‌ها با دقت بالایی با فرکانس‌های مودال پل مطابقت دارند."
با این حال، تنها 1 درصد از کل پل ها در ایالات متحده پل های معلق هستند. حدود 41 درصد پل های بتنی با دهانه بسیار کوچکتر هستند. بنابراین، محققان همچنین بررسی کردند که روش آنها در آن شرایط تا چه حد می تواند خوب عمل کند. برای انجام این کار، آنها پلی در شهر چامپینو ایتالیا را مورد مطالعه قرار دادند و 280 حرکت وسیله نقلیه بر روی پل را با شش حسگر که به مدت هفت ماه روی پل قرار گرفته بودند، مقایسه کردند. در اینجا هم محققان از یافته‌هایشان دلگرم شدند. اگرچه آنها تا 2.3 درصد عدم تطابق بین روش‌ها برای فرکانس‌های مودال خاص در تمام 280 سفر و 5.5 درصد عدم تطابق در یک نمونه کوچک‌تر پیدا کردند ولی این نشان می دهد که حجم بیشتر سفرها می تواند داده های مفیدتری را به همراه داشته باشد.
پائولو سانتی می‌گوید: «نتایج اولیه نشان می‌دهد که تنها یک مقدار نسبتا کم سفر در طول چند هفته برای به دست آوردن اطلاعات مفید در مورد فرکانس‌های مودال پل کافی است».
مارکوس بوهلر با نگاهی کلی به این روش می‌گوید:" ، همانطور که در این مطالعه نشان داده شد، علائم ارتعاشی به عنوان ابزاری قدرتمند برای ارزیابی ویژگی‌های سیستم‌های بزرگ و پیچیده، از ویژگی‌های ویروسی پاتوژن‌ها تا سلامت ساختار پل‌ها در حال ظهور هستند. این یک سیگنال جهانی است که به طور گسترده در محیط طبیعی و ساخته شده یافت می شود و ما به تازگی شروع به کشف آن به عنوان یک ابزار تشخیصی و مولد در مهندسی هستیم."
همانطور که راتی می گوید، روش هایی برای اصلاح و گسترش این تحقیق وجود دارد که از جمله آن ها می توان به بررسی تاثیرات نصب گوشی هوشمند در خودرو، تاثیر نوع وسیله نقلیه بر داده ها و موارد دیگر اشاره کرد .
راتی می‌گوید: "کار ما هنوز تمام نشده ، اما معتقدیم که رویکرد ما می‌تواند به راحتی در سطح کل کشور توسعه یابد. شاید نتوان با استفاده از حسگرهای ثابت نصب شده بر روی پل به این دقت رسید، اما این روش جدید می تواند به یک سیستم هشدار اولیه بسیار جالب تبدیل شود. ناهنجاری های کوچک می توانند زمان انجام تجزیه و تحلیل های بیشتر را نشان دهند."
محققان در این پژوهش از شرکت ها و نهاد های زیر حمایت دریافت کردند:  
شرکت دولتی ترابری ایتالیایی Anas S.p.A.
شرکت خدمات مالی آلمانی Allianz
شرکت خودروسازی Brose
شرکت سخت‌افزارهای شبکه و تجهیزات مخابراتی  Cisco
شرکت آمریکایی تجهیزات صنعتی و الکتریکی Dover Corporation
شرکت خودروسازی آمریکایی Ford
موسسه آمستردام برای راهکارهای پیشرفته در حوزه ی کلان شهرها
موسسه پژوهشی آلمانی Fraunhofer
مرکز سابق منابع طبیعی و محیط زیست دانشگاه MIT در کویت 
پردیس های آزمایشگاهی
سامانه حمل و نقل عمومیRATP
دانشگاهی در سنگاپور که با MIT  دوره های مشترک  تحقیق و فناوری برگزار می کند 
شرکت راه آهن ملی فرانسه SNCF 
شرکت مسافربری آنلاین UBER
برنامه مدرن سازی محاسبات پیشرفته وزارت دفاع آمریکا
 

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .