車載微電腦找爛路 工程師想讓台灣路更平

文 / g0v.news

透過 Web-App 或樹莓 Pi 裝置紀錄車輛行駛中的 G-sensor 及 GPS 數據,將資料處理分析後,得出路面可能不平坦之位置及指標。



(Photo: CC BY 4.0- g0v Summit 2018 記錄組)

生在台灣,我們對各種刨路、鋪路的工程屢見不鮮,工人在道路上揮灑汗水,但他們受命帶來的往往不是良好的道路品質,而是氾濫的人孔蓋。與鄰國日本一相比較,馬路平不平一目了然,而台灣人只能望路興嘆。

學生時期曾跟著老師參與道路品質檢測計畫的 Haur 說:「路不平本來就是既有的事實,大家都知道。當然有改善啦,但我覺得改善的程度是有限的。」看不慣現狀的他,與過去在成大一起就讀測量工程的老同學 David 和 Audi 合作,組成「台灣路更平」,正面挑戰崎嶇的台灣馬路。


受空氣盒子啟發,揪群眾一起監督道路品質

 

路為何不平?除了最顯眼的人孔蓋以外,管線開挖頻繁,密集的車輛往返使得道路鋪面耗損加劇,導致道路不平無法根治;政府預算不足,也造成養護道路時不能條條兼顧。David 指出,「道路這麼多,相關單位只能挑最重要的、最緊急的、有人抱怨的位置先做路平;經費有限,養護道路的成本居高不下,每年能完成養護的道路長度有限,但是這些計畫維護的道路真的是人民、社會最在意的那十個地方嗎?」

換句話說,當路見不平的人民遇上效能有限的政府,必須找到更民主的全新途徑,才能把用路人的真實感受轉化為政府修路計畫的堅實依據。

要確實匯集人民心聲,不只成本要控制,技術門檻也得降低,才可能讓每個人都願意加入。在學校,三人學的是測量製圖和空間資訊,利用雷射掃描、光學儀器進行高精度空間測量,但這類高精度測量方法太過複雜,成本也不低。「花很多時間處理那麼多數據,正常人看不懂,正常人只在乎有沒有晃啊,」Haur 解釋。

想揪出不良道路的念頭長期埋在心裡,一直到 2018 年初,g0v 公民科技獎助金的提案之前,團隊試用紅極一時的「空氣盒子」,讓他們靈光乍現。

前幾年空汙議題屢屢躍上新聞版面,政府的空氣品質偵測又不夠完整,因此出現了一群整合偵測軟、硬體與平台的「創客」(maker),他們整合低成本的偵測設備,稱之為「空氣盒子」。一般民眾不只可以記錄自家空氣品質,資料還能上傳到空氣盒子的網站,即時在地圖上反映出小範圍空氣變化。Haur 回憶,自己看到 g0v 為空氣盒子打造的 PM 2.5 圖台,「我們玩一玩,就覺得自己也可以做一點類似的事情。」

既然現行檢測方式成本高,設備取得不易,三人把念頭動到人人皆有的智慧型手機。運用內建的加速度計,只要在行駛過程中把手機固定一角,就能偵測晃動程度,進而推估行駛路段是否平穩。汽車每開五秒,就會計算這小段路的崎嶇程度,輔以 GPS 訊號,上傳到團隊的路平地圖,供大眾一覽整座城市的道路品質。

以智慧型手機為核心的專案,常因為手機的用途太多,導致用戶因為接電話或收發訊息就意外干擾紀錄。因此,他們新增過濾機制,去除異常資料;並且以微型電腦樹莓派Raspberry Pi 為基礎,設計專屬記錄器,做為手機的替代選項。無論是合作夥伴,或是特別有心的貢獻者,都可以按圖索驥,自己打造一台,安裝在車上穩定的位置。


克服重重挑戰,開啟道路治理的民主未來

 

這個想法看來簡單,真正開始著手,才發現前方有重重挑戰。首先,台灣路更平團隊一開始為了簡化設計,用戶在記錄路況時不會看到任何畫面,幫忙測試的親友團普遍反映不易使用;其次,路平數據過於龐大,不但上傳費時、花錢,對伺服器也是負擔。

為此,團隊更新程式,把路況資料去蕪存菁,只需上傳最少的記錄。「網路吃到飽不是每個人都有,所以我們要把網路流量壓到最低。」現在,每個小時「台灣路更平」的行動數據用量只有數十 K,耗電也不高。同時,團隊在記錄的介面加上地圖,監測數據即時顯示,還提供說明書,力求使用者輕鬆上手。

為了測試系統夠不夠可靠,幾個月來成員們還常常清晨四點就開車上路實測,直至今日已經累計 1,400 公里的軌跡,奠定了道路品質地圖的基礎。

隨著一個又一個的難題解開,道路資料民主化的未來不再遙不可及。「如果你家樓下路很爛,那你就每天開車,你每天壓過去一次,久了以後你就看到那邊紅一塊。」透過公開資料,政府決策不再集中於少數專家手上,而是真正有需求的用路人。

當然,受惠者不只民眾。「你(政府)不用每條路都看,你現在只要看有紅的地方就好。」傳統方法中,政府監測道路品質,必須倚靠昂貴的高精度儀器,或是人工路面巡檢,均耗費大量人力、物力。有了新方法,政府不只接收民眾主動提供的訊息,也可以於公務車上安裝樹莓派 Raspberry Pi,讓所有駕駛都變成路檢員。

作為開放原始碼專案的台灣路更平,任何人都可以採用、修改、散布,代表未來發展空間遠遠大於如此。不過回歸到專案開發的初衷,路平就是交通安全的根本。「路是消耗品,它不是鋪好就永遠都是好的狀態,隨著越多車經過,柏油一定會有坑坑洞洞,你永遠不知道什麼時候坑洞讓你受不了。」透過這種簡易卻威力無窮的方法,「台灣路更平」將能讓市民隨時監督道路安全。

團隊成員:彭念豪(Haur)、許志良(Audi)、陳威誠(David)

專案網頁: https://flataiwan.com
 

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【全文轉載自g0v.news】
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