Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos

Bibliographic Details
Main Author: Gavinhos, José Pedro Roque Tarouca Duarte
Publication Date: 2023
Format: Master thesis
Language: por
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/10400.6/13806
Summary: A evolução tecnológica tem permitido a utilização de veículos aéreos não tripulados (VANT) de forma mais fácil e diversificada criando oportunidades de aplicação em vários campos da engenharia, designadamente, na inspeção de infraestruturas de transporte. Esta tecnologia permite a recolha rápida de dados a baixo custo e suporta os gestores das infraestruturas no desenho dos programas de manutenção e na calendarização de intervenções, contribuindo, assim, para o aumento da durabilidade e dos níveis de segurança dos elementos inspecionados. O presente estudo parte das principais práticas que recorrem ao uso de VANT para enquadrar a utilização dos mesmos no campo da engenharia, na área dos transportes e mais especificamente na inspeção de pavimentos. O estado da arte permitiu identificar a diversidade de tecnologia disponível, as práticas atuais e algumas das principais vantagens e desvantagens da utilização desta técnica no âmbito pretendido. A revisão dos estudos e outra literatura disponível sobre a utilização específica de VANT na inspeção de pavimentos serviu como ponto de partida para a definição da metodologia e para o desenvolvimento do caso de estudo apresentado. A metodologia aplicada ao caso de estudo inclui a recolha de imagens de um troço de pavimento flexível rodoviário, com recurso a VANT, e no seu tratamento de forma a criar uma ortoimagem e um modelo 3D a partir da qual foi possível identificar e caracterizar as degradações presentes na superfície do pavimento. O ensaio experimental foi ainda precedido de uma caracterização das condicionantes e da área a inspecionar. Os principais resultados obtidos apontam para desvios planimétricos e altimétricos, em relação à medição direta no local, inferiores a 2 mm para as imagens recolhidas pelo drone Mavic 2 Pro a 3,0 m de altitude. Nestas condições é possível concluir que a precisão é muito boa e adequada para o fim pretendido. Com os dados recolhidos foi também possível calcular os índices de qualidade global do pavimento PSI e PCI para o troço de pavimento inspecionado. Os índices indicam que o pavimento se encontra em muito mau estado de conservação, apontando para a necessidade de uma intervenção de reabilitação ou mesmo de substituição do pavimento.
id RCAP_aa29b02515925b2ae7c7ca5f50007e0e
oai_identifier_str oai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/13806
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository_id_str https://opendoar.ac.uk/repository/7160
spelling Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentosDegradações Superficiais de PavimentosInfraestruturas de TransporteInspeção de PavimentosModelo 3dVeículos Aéreos Não Tripulados (Vant)A evolução tecnológica tem permitido a utilização de veículos aéreos não tripulados (VANT) de forma mais fácil e diversificada criando oportunidades de aplicação em vários campos da engenharia, designadamente, na inspeção de infraestruturas de transporte. Esta tecnologia permite a recolha rápida de dados a baixo custo e suporta os gestores das infraestruturas no desenho dos programas de manutenção e na calendarização de intervenções, contribuindo, assim, para o aumento da durabilidade e dos níveis de segurança dos elementos inspecionados. O presente estudo parte das principais práticas que recorrem ao uso de VANT para enquadrar a utilização dos mesmos no campo da engenharia, na área dos transportes e mais especificamente na inspeção de pavimentos. O estado da arte permitiu identificar a diversidade de tecnologia disponível, as práticas atuais e algumas das principais vantagens e desvantagens da utilização desta técnica no âmbito pretendido. A revisão dos estudos e outra literatura disponível sobre a utilização específica de VANT na inspeção de pavimentos serviu como ponto de partida para a definição da metodologia e para o desenvolvimento do caso de estudo apresentado. A metodologia aplicada ao caso de estudo inclui a recolha de imagens de um troço de pavimento flexível rodoviário, com recurso a VANT, e no seu tratamento de forma a criar uma ortoimagem e um modelo 3D a partir da qual foi possível identificar e caracterizar as degradações presentes na superfície do pavimento. O ensaio experimental foi ainda precedido de uma caracterização das condicionantes e da área a inspecionar. Os principais resultados obtidos apontam para desvios planimétricos e altimétricos, em relação à medição direta no local, inferiores a 2 mm para as imagens recolhidas pelo drone Mavic 2 Pro a 3,0 m de altitude. Nestas condições é possível concluir que a precisão é muito boa e adequada para o fim pretendido. Com os dados recolhidos foi também possível calcular os índices de qualidade global do pavimento PSI e PCI para o troço de pavimento inspecionado. Os índices indicam que o pavimento se encontra em muito mau estado de conservação, apontando para a necessidade de uma intervenção de reabilitação ou mesmo de substituição do pavimento.Technological evolution has allowed the use of unmanned aerial vehicles (UAV) in an easier and more diversified way, creating opportunities for application in various fields of engineering, namely, in the inspection of transport infrastructures. This technology allows fast data collection at low cost and supports infrastructure managers in designing maintenance programs and scheduling interventions, thus contributing to increasing the durability and safety levels of the inspected elements. The present study starts from the main practices that resort to the use of UAVs to frame their use in the field of engineering, in transport and more specifically in the inspection of pavements. The state of the art allowed identifying the diversity of available technology, current practices and some of the main advantages and disadvantages of using this technique in the intended scope. The review of studies and other available literature on the specific use of UAVs in pavement inspection served as a starting point for defining the methodology and for developing the case study presented. The methodology applied to the case study includes the collection of images of a section of flexible road pavement, using a UAV, and its treatment in order to create an orthoimage and a 3D model from which it was possible to identify and characterize the degradations present on the pavement surface. The experimental test was also preceded by a characterization of the constraints and the area to be inspected. The main results obtained point to planimetric and altimetric deviations, in relation to the direct measurement on site, of less than 2 mm for the images collected by the Mavic 2 Pro drone at 3.0 m altitude. Under these conditions it is possible to conclude that the accuracy is very good and suitable for the intended purpose. With the data collected, it was also possible to calculate the global quality indexes of the PSI and PCI pavement for the inspected pavement section. The indices indicate that the pavement is in a very poor state of conservation, pointing to the need for a rehabilitation intervention or even replacement of the pavement.Santos, Bertha Maria Batista dosAlmeida, Pedro Gabriel de Faria Lapa Barbosa deuBibliorumGavinhos, José Pedro Roque Tarouca Duarte2023-11-24T09:37:27Z2023-06-012023-03-312023-06-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/13806urn:tid:203389727porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-03-11T15:27:58Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/13806Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T01:26:30.218525Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
dc.title.none.fl_str_mv Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
title Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
spellingShingle Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
Gavinhos, José Pedro Roque Tarouca Duarte
Degradações Superficiais de Pavimentos
Infraestruturas de Transporte
Inspeção de Pavimentos
Modelo 3d
Veículos Aéreos Não Tripulados (Vant)
title_short Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
title_full Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
title_fullStr Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
title_full_unstemmed Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
title_sort Uso de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANT) na Inspeção de infraestruturas de transporte: Inspeção de pavimentos
author Gavinhos, José Pedro Roque Tarouca Duarte
author_facet Gavinhos, José Pedro Roque Tarouca Duarte
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Santos, Bertha Maria Batista dos
Almeida, Pedro Gabriel de Faria Lapa Barbosa de
uBibliorum
dc.contributor.author.fl_str_mv Gavinhos, José Pedro Roque Tarouca Duarte
dc.subject.por.fl_str_mv Degradações Superficiais de Pavimentos
Infraestruturas de Transporte
Inspeção de Pavimentos
Modelo 3d
Veículos Aéreos Não Tripulados (Vant)
topic Degradações Superficiais de Pavimentos
Infraestruturas de Transporte
Inspeção de Pavimentos
Modelo 3d
Veículos Aéreos Não Tripulados (Vant)
description A evolução tecnológica tem permitido a utilização de veículos aéreos não tripulados (VANT) de forma mais fácil e diversificada criando oportunidades de aplicação em vários campos da engenharia, designadamente, na inspeção de infraestruturas de transporte. Esta tecnologia permite a recolha rápida de dados a baixo custo e suporta os gestores das infraestruturas no desenho dos programas de manutenção e na calendarização de intervenções, contribuindo, assim, para o aumento da durabilidade e dos níveis de segurança dos elementos inspecionados. O presente estudo parte das principais práticas que recorrem ao uso de VANT para enquadrar a utilização dos mesmos no campo da engenharia, na área dos transportes e mais especificamente na inspeção de pavimentos. O estado da arte permitiu identificar a diversidade de tecnologia disponível, as práticas atuais e algumas das principais vantagens e desvantagens da utilização desta técnica no âmbito pretendido. A revisão dos estudos e outra literatura disponível sobre a utilização específica de VANT na inspeção de pavimentos serviu como ponto de partida para a definição da metodologia e para o desenvolvimento do caso de estudo apresentado. A metodologia aplicada ao caso de estudo inclui a recolha de imagens de um troço de pavimento flexível rodoviário, com recurso a VANT, e no seu tratamento de forma a criar uma ortoimagem e um modelo 3D a partir da qual foi possível identificar e caracterizar as degradações presentes na superfície do pavimento. O ensaio experimental foi ainda precedido de uma caracterização das condicionantes e da área a inspecionar. Os principais resultados obtidos apontam para desvios planimétricos e altimétricos, em relação à medição direta no local, inferiores a 2 mm para as imagens recolhidas pelo drone Mavic 2 Pro a 3,0 m de altitude. Nestas condições é possível concluir que a precisão é muito boa e adequada para o fim pretendido. Com os dados recolhidos foi também possível calcular os índices de qualidade global do pavimento PSI e PCI para o troço de pavimento inspecionado. Os índices indicam que o pavimento se encontra em muito mau estado de conservação, apontando para a necessidade de uma intervenção de reabilitação ou mesmo de substituição do pavimento.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-11-24T09:37:27Z
2023-06-01
2023-03-31
2023-06-01T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.6/13806
urn:tid:203389727
url http://hdl.handle.net/10400.6/13806
identifier_str_mv urn:tid:203389727
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron:RCAAP
instname_str FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
collection Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
repository.name.fl_str_mv Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia
repository.mail.fl_str_mv info@rcaap.pt
_version_ 1833600982885335040