ROAD QUALITY ASSESSMENT USING A MOBILE DEVICE
Authors: Бажан В.Е. , Едич К.С. 
Published: October 2024

В данной работе авторами исследуется гироскоп и акселерометр, - датчики, являющиеся составной частью практически каждого смартфона. Упомянутые датчики выполняют множество полезных функций, в их число входят: измерение кажущегося ускорения, ориентация устройства в пространстве, определение перемещения в пространстве. В настоящей работе авторами предлагается новый способ применения этих датчиков, предполагающий автоматизированную оценку состояния дорожного покрытия, на основе данных, полученных с гироскопа и акселерометра мобильного устройства. Актуальность исследования определяется проблемой плохого состояния дорожного покрытия, быстрого износа асфальта, ежедневного образования дорожных ям, которые создают предпосылки для возникновения дорожно-транспортных происшествий и заторов. Авторами предлагается решение проблемы благодаря приложению на смартфонах водителей. В ходе исследования было создано приложение, собирающее обработанные данные с гироскопа и акселерометра, а также данные о местоположении, для восстановления пройденного пользователем маршрута. Для сбора данных был проведен эксперимент, в рамках которого совершены поездки на автомобиле по асфальтированной и грунтовой дороге со статично зафиксированным смартфоном и запущенным в нём приложением, считывающим данные с датчиков. Собранные данные были избавлены от влияния гравитации и аномальных значений. Результаты проведенного исследования были представлены в виде графиков и гистограмм, которые демонстрируют на сколько эффективен данный способ для оценки качества автомобильных дорог при помощи смартфона и доказывают его применимость на практике. Приведенные в работе данные будут полезны ГИБДД, поисково-информационным картографическим службам, компаниям, разрабатывающим системы навигации и электронные справочники с картами городов.

This article explores the use of gyroscope and accelerometer in mobile devices. These sensors perform a set of functions, among which are the device acceleration measurement, obtainment of the device position, determination of the direction of movement of the device in space. The way of applying these sensors to measure the quality of the road surface is researched in this article. The relevance of the study is determined by the problem of the poor condition of the road surface, the rapid wear of asphalt, the daily formation of road pits, which create the preconditions for the occurrence of road accidents and congestion. During the research, a mobile application was created. This mobile application collects and processes data from the gyroscope and accelerometer as well as data from the GPS module. The GPS data is used to restore the user's route. To collect sample data an experiment was conducted — car rides on asphalt and dirt roads were performed with a statically fixed smartphone collecting data from its sensors. The collected data was spared from the influence of gravity and anomalous values. The results of the study were presented in the form of graphs and histograms that demonstrate how effective this method is for assessing the quality of roads using a smartphone and prove its applicability in practice. The results presented in this article will be useful to the traffic police, search, and cartographic services, companies engaged in the development of navigation systems, and electronic reference books with city maps.