Новый метод определяет места залегания подземных труб с минимальной погрешностью

Метод количественной оценки неопределенности, разработанный в американском Университете Пердью, позволяет определять местоположение, ориентацию и радиус подземных трубопроводов с недоступной ранее точностью. Снижая риск повреждения подземных инженерных коммуникаций во время строительных работ он поможет уменьшить финансовые потери и перебои в предоставлении услуг ЖКХ.

Профессор Хубо Цай и аспирантка Юйси Чжан усовершенствовали традиционные данные георадара (GPR) для более точной оценки местоположения, ориентации и радиуса подземных инженерных коммуникаций.

Цай отмечает, что георадар хотя и предоставляет неразрушающий метод обнаружения труб путем анализа отражений электромагнитных волн и возникающих в результате гиперболических отражений, он часто игнорирует неопределенности и проблемы, связанные с качеством данных. Невысокая точность георадаров обходится дорого. Только в 2019 году издержки от повреждения подземной инфраструктуры в Соединенных Штатах составили приблизительно 30 миллиардов долларов.

«Наша модель компенсирует этот пробел, количественно оценивая неопределенность для создания буферной зоны. Благодаря этому усовершенствованию строительные подрядчики, поставщики услуг по поиску подземных коммуникаций и производители экскаваторов могут лучше интерпретировать данные георадарного зондирования, что способствует более безопасному и эффективному картированию подземных коммуникаций», – отметил ученый.

В исследовании Цая и Чжана используется байесовский подход для количественной оценки неопределенности при определении глубины залегания подземных труб, их горизонтального положения, ориентации и радиуса.

Разработанная модель прогнозирует время распространения электромагнитных волн на основе трехмерной геометрии труб. Также создана система статистического вывода для количественной оценки неопределенностей в расчетных параметрах труб. В результате моделирования, а также полевых испытаний метода с применением специального ровера было показано, что система выдает очень достоверные данные.

«При проверке с помощью высокоточных симуляций прямая модель достигает среднеквадратичной ошибки (RMSE) в 0,454 нс, демонстрируя высокую точность прогнозирования при сниженных вычислительных затратах, – отмечает Цай. – Среди всех конфигураций подход VI+MCMC (вариационный вывод и метод Монте-Карло с цепями Маркова) с использованием модели нормального правдоподобия показал самые высокие средние показатели охвата – 97,5% на смоделированных данных и 77,5% на полевых данных, что подтверждает эффективность предложенной методики».

Результаты исследования Цая и Чжан были опубликованы в январском номере журнала Advanced Engineering Informatics за 2026 год.

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс