• 제목/요약/키워드: Road Crack

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딥러닝 기반의 분할과 객체탐지를 활용한 도로균열 탐지시스템 개발 (A Development of Road Crack Detection System Using Deep Learning-based Segmentation and Object Detection)

  • 하종우;박경원;김민수
    • 한국전자거래학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.93-106
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    • 2021
  • 최근 도로균열 탐지에 대한 많은 연구에서 딥러닝 기반의 접근법을 활용하면서 과거 알고리즘 기반의 접근법을 활용한 연구들보다 높은 성능과 성과를 보이고 있다. 그러나 딥러닝 기반의 많은 연구가 여전히 균열의 유형을 분류하는 것에 집중되어 있다. 균열 유형의 분류는 현재 수작업에 의존하고 있는 균열탐지 프로세스를 획기적으로 개선해 줄 수 있다는 점에서 상당한 기대를 받고 있다. 그러나 실제 도로의 유지보수 작업에 있어서는 균열의 유형뿐만 아니라 균열의 심각도에 관한 판단이 필수적이지만, 아직까지 도로균열 탐지와 관련된 연구들이 균열의 심각도에 대한 자동화된 산출까지 진전되지 못하고 있다. 균열의 심각도를 산출하기 위해서는 균열의 유형과 이미지 속 균열의 부위가 함께 파악되어야 한다. 본 연구에서는 균열 유형과 균열 부위의 동시적 탐지를 효과적으로 자동화하기 위해 딥러닝 기반의 객체탐지 모델인 Mobilenet-SSD를 활용하는 방법을 다루고 있다. 균열탐지의 정확도를 개선하기 위해 U-Net을 활용해 입력 이미지를 자동 분할하고, 이를 객체탐지 기법과 결합하기 위한 여러 실험을 진행하여 그 결과를 정리하였다. 결과적으로 U-Net을 활용한 이미지 의 자동 마스킹을 통해 객체탐지의 성능을 mAP 값이 0.9315가 되도록 향상시킬 수 있었다. 본 연구의 결과를 참고하여 도로포장 관리시스템의 구현에 균열탐지 기능의 자동화가 더욱 진전될 수 있다고 기대된다.

도로포장 보수용 상온식 균열실링 재료의 개발 및 평가 (Development and Evaluation of Cold-applied Crack Sealant for Pavement Maintenance)

  • 김영민;정규동;이강훈;임정혁
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.45-53
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    • 2017
  • PURPOSES: The objectives of this study are to develop a new cold-applied crack sealant and to evaluate its properties and field applicability by comparing with other conventionally used crack sealants. METHODS : A new cold-applied crack sealant was developed by using neoprene latex to improve material properties. The fundamental properties such as viscosity, residue %, penetration, and softening point of the developed crack sealant were tested by TxDOT criteria to evaluate crack sealing capability. Moreover, the performance of the developed cold-applied crack sealant was evaluated under both laboratory and field conditions. In the laboratory, the bond property was evaluated using the developed cold-applied crack sealant and conventional hot-applied crack sealant by the bond-properties test standardized under ASTM D 6690. In the field, test sections were constructed on three areas: a trunk road, bus-only lane, and motorway, with the developed crack sealant and three conventional crack sealants. After construction, early field-inspection was performed on the test sections. RESULTS AND CONCLUSIONS : Overall, the developed cold-applied crack sealant demonstrates reasonable storage stability, durability, and bond property compared to conventional hot-applied crack sealants. From the test sections, it was established that the developed cold-applied crack sealant does not pose construction issues. Moreover, the early performance was verified through field inspection. However, as the field inspection was conducted a week after the construction, it is necessary to conduct an inspection of performance from a long-term point of view.

수치영상처리에 의한 아스팔트 포장노면의 균열 검출 (The Extacting Crack in Asphalt Concrete Pavement by Digital Image Processing)

  • 장지원
    • 대한공간정보학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.77-84
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    • 2002
  • 최근 자동차보유대수 천만대를 상향하는 교동수요의 증가와 중량화로 인해 균열로 대표되는 도로포장의 파손이 심화되고 있으며 도로노면의 유지보수비용이 증가함에 라라 효율적인 도로포장의 관리에 대한 관심의 목소리가 점차 높아지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 수치 사진측량기법과 수치영상처리기법을 적용하여 도로노면에 발생하는 균열에 대한 정밀측정을 실시하여 균열정보획득을 위한 본 연구의 적용가능성을 검토하고 이를 기반으로 객관적이며 효율적인 도로노면측정을 꾀하고자 하였다. 균열폭의 산정결과 비교적 높은 정확도의 성과를 획득 할 수 있었으므로 포장도로의 노후화 평가 및 보수 보강공사를 위한 계획입안자료로서 활용 가능하리라 사료된다.

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드론영상을 이용한 물체탐지알고리즘 기반 도로균열탐지 (Road Crack Detection based on Object Detection Algorithm using Unmanned Aerial Vehicle Image)

  • 김정민;현세권;채정환;도명식
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.155-163
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    • 2019
  • 본 연구에서는 대전광역시 주요 간선도로인 유성대로를 대상으로 드론을 통해 취득한 노면 영상데이터를 기반으로 물체탐지알고리즘(Object Detection algorithm) 가운데 Tiny-YOLO-V2와 Faster-RCNN을 활용하여 아스팔트 도로노면의 균열을 인식, 균열유형을 구분하고 실험 결과차이를 비교하였다. 분석결과, Faster-RCNN의 mAP는 71%이고 Tiny-YOLO-V2의 mAP는 33%로 측정되었으며, 이는 1stage Detection인 YOLO계열 알고리즘보다 2Stage Detection인 Faster-RCNN 계열의 알고리즘이 도로노면의 균열을 확인하고 분리하는데 더 좋은 성능을 보인다는 것을 확인하였다. 향후, 드론과 인공지능형 균열검지시스템을 이용한 도로자산관리체계(Infrastructure Asset Management) 구축방안 마련을 통해 효율적이고 경제적인 도로 유지관리 의사결정 지원 시스템 구축 및 운영 환경을 조성할 수 있을 것이라 판단된다.

힘제어 기반의 틈새 추종 로봇의 제작 및 제어에 관한 연구 : Part Ⅱ. 힘제어 (Implementation and Control of Crack Tracking Robot Using Force Control : Part Ⅱ. Force Control)

  • 전풍우;정슬
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.337-343
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    • 2005
  • In this paper, experimental studies of force control of the crack tracking robot are presented. The crack tracking robot should maintain constant contact with the road to perform cleaning process of the crack effectively. Regulating desired force on the road requires a sophisticated force control algorithm. Here, two main force control algorithms such as the impedance force control and the explicit force control are used. Performances of two force control algorithms are compared.

딥러닝 기반의 도로자산 모니터링 시스템을 활용한 아스팔트 도로포장 균열률 파손모델 개발 (Development of Deterioration Model for Cracks in Asphalt Pavement Using Deep Learning-Based Road Asset Monitoring System)

  • 박정권;김창학;최승현;도명식
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.133-148
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    • 2022
  • 본 연구에서는 세종시의 도로포장 구간을 대상으로 도로포장의 균열률 파손모델을 개발하였다. 파손모델개발에 필요한 모니터링 데이터는 딥러닝 기반의 도로자산 모니터링 시스템을 활용하여 취득하였다. 모니터링 조사는 동일 구간을 대상으로 2021년도와 2022년도에 수행하였다. 도로포장 파손모델은 연평균 파손량을 추정하기 위한 방법론과 계층적 베이지안 마르코프 혼합 해저드 (Bayesian Markov Mixture Hazard) 모델을 활용한 방법론으로 구분하여 분석을 수행하였다. 분석결과, 기존 전문조사장비에서 취득된 데이터를 기반으로 개발된 균열률 파손모델과 유사한 분석 값을 도출할 수 있었다. 본 연구의 결과는 향후 지자체의 도로관리계획수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

Field Investigation into Early Age Behavior of Joint Plain Concrete Pavement

  • Park, Dae-Geun;Suh, Young-Chan;Kim, Hyung-Bae
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.1053-1060
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    • 2003
  • The temperature variation of the concrete pavement in the early age significantly affects the initiation and propagation of its early age cracks. This implies that the measurement and analysis of early age temperature trend are necessary to examine the causes of early age cracks in the concrete pavement. In this study, it is investigated how the early age temperature trend in the concrete pavement affects the random crack initiation and behaviors of saw-cut joints using the actual construction site which is located at the KHC test road. During 72 hours after placing the concrete pavement, the ambient air temperature and temperatures at the top, middle, and bottom in the concrete pavement were measured and the random crack initiation in concrete slabs and early age behaviors in the joints were surveyed. The investigation results indicate that the first random crack was initiated at one of the slabs placed in the early morning which have higher temperature changes during early 72 hours. In addition, the joints that were saw-cut in the morning were cracked more rapidly than those saw-cut in the afternoon.

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기계식 연속철근콘크리트포장의 현장 적용성 및 거동 분석 연구 (Field Application and Performance of Continuously Reinforced Concrete Pavement via Mechanical Tube-feeding Method)

  • 최훈석
    • 한국도로학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.43-49
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    • 2016
  • PURPOSES : The field application and performance of continuously reinforced concrete pavement (CRCP), constructed by using the mechanical tube-feeding method, are evaluated in this study. METHODS: The location of the rebar was evaluated by using the MIRA system. The early-age CRCP performance was evaluated via visual survey, in which the crack spacing and crack width were examined. RESULTS: The location of longitudinal reinforcing bars was evaluated via MIRA testing and the results showed that the longitudinal rebars all lie within a given tolerance limit (${\pm}2.5cm$) of the target elevation. In addition, owing to the low temperature when the concrete was pured, the crack spacing in the Dae-Gu direction is slightly wider than that of the Gwang-Ju direction. Almost all of the crack spacings lay within the range of 1.0 m~3.0 m. A crack width of <0.3 mm was measured at the pavement surface. However, as revealed by the field survey, the crack spacing was not correlated with the crack width. CONCLUSIONS : In CRCP constructed by using the mechanical tube-feeding method, almost all of the longitudinal reinforcing bars lay within the tolerance limit (2.5 cm) of the target elevation. The concrete-placing temperature affects the crack spacing, owing to variations in the zero-stress temperature. Crack survey results show that there is no correlation between the crack spacing and crack width in CRCP.

도로 균열율을 사용한 소규모 지역 아스팔트 콘크리트 포장상태평가지수의 적정성 검토 (A Applicability Study on the Asphalt Concrete Pavement Condition Index in Narrow Regional Roads using Road Crack)

  • 김성호;김경남;김낙석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.467-475
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    • 2018
  • 지자체 도로예산 절감을 위해 소규모 지역도로의 통행환경을 고려한 소규모 지역도로 포장상태 평가 기준을 제시하고자 하였다. 지방 지자체에서 관리하는 지역도로의 경우 설계속도가 낮고 일정하지 않으며 중차량 통행량이 작아 비교적 중요도가 떨어지는 구간이다. 일반적으로 포장상태 조사에는 조사장비를 이용하나 고가의 운영비가 소요되어 소규모 지역도로 적용에는 효율성 문제가 발생한다. 본 연구에서는 소규모 지역도로에 적합한 새로운 포장상태 평가지수를 제시하였다. 소규모 지역도로의 포장상태 평가는 제시된 평가지수에 따라 3등급으로 구분하였으며, 전문가 설문조사를 통해 타당성을 검토하였다. 제시된 평가지수는 포장상태 설문조사 결과와 $R^2$가 0.88로 매우 높은 상관성이 높은 것으로 나타났다. 제한된 조건에서 육안 균열조사를 통해 산출된 포장상태평가지수는 소규모 지역도로에 활용이 가능하다. 또한 보다 경제적인 포장상태평가방법으로 지역도로 관리뿐 아니라 도로관리 예산절감에도 효과가 있을 것으로 기대된다.