第五章 建築餘土之流向管控系統測試與驗證
第二節 測試規劃與內容
針對模擬部分,乃針對以下三大項目進行實際模擬測試,包含:影像鑑別度測試、
網路頻寬測試、情境模擬測試,進行一連串測試分析,希冀透過測試求出本系統可能 遭遇問題與現場配置等,相關測試內容如下:
壹. 影像鑑別度測試
由於車體影像是本研究除了採用 RFID 防偽技術外,另一可供防弊之重要機制,
因此車體影像之清晰度對於整體建築餘土流向管控有莫大之影響,而車體影像隨攝影 設備與擺放位置不同,對於車體、載運餘土種類之判別影響甚鉅,因此本研究以拍攝
本實驗以拍攝清晰影像為前提,透過攝影設備與車體之相對高度測 試,求得涵蓋35 噸與 21 噸之拍攝範圍,故使用大型 35 噸清運車輛。
針對清運車輛,以攝影設備能清楚拍攝之距離 5m 為定點,距離地面 2.5m 進行車頭拍攝,後續以 0.5m 為單位,向上延伸至 4m,並記錄其 拍攝相片,並確認是否能拍入車頭車牌。
重複步驟二進行車斗拍攝,並確認是否能拍入車斗車牌與車斗內容物。
彙整攝影設備之實驗高度,求出共同可行之拍攝範圍,作為日後攝影 設備架設配置之依據。
表 5-1 實驗車體基本資料
編號
項目 A B
車體圖片
噸數 35 噸 21 噸
車全長 17.5 公尺 9.97 公尺
車頭寬 2.49 公尺 2.49 公尺
車斗容量 14.7 立方公尺 7 立方公尺
(資料來源:本研究整理)
圖 5-2 攝影機高度測試示意圖
測試結果:
車頭部分,主要目的在於清楚拍攝車頭車牌(本實驗車體為土資場場內 作業車,並無車牌,故以假定車牌LL-88 代替),但實際車體之車牌距 離地面較低,透過實驗後得知,當高度範圍在2.5~4m 內皆可清楚拍攝 車牌號碼,並無拍攝限制,如圖5-3、圖 5-4 所示。
車斗部分,由於清運車輛之車斗高度 2.5m 約左右,且於車斗後方皆以 油漆加註其車斗車牌,因此若所拍攝照片需含內容物與車牌,攝影設 備不得低於2.5m,當高度設置 3.0m、3.5 m、4.0m 皆可清楚拍攝車牌 與內容物,且在此高度範圍下拍攝21 噸清運車輛亦可符合系統需求,
因此,本測試建議設影設備之架設高度約為3.0m~4.0m。如圖 5-5、圖 5-6 所示。
圖 5-3 攝影機高度測試-2.5m(車頭)
(資料來源:本研究整理)
圖 5-5 攝影機高度測試-2.5m (車斗) (資料來源:本研究整理)
圖 5-6 攝影機高度測試-4.0m (車斗) (資料來源:本研究整理)
貳. 攝影設備距離測試
國內清運業者大多使用35 噸與 21 噸的清運車輛,其長度大約為 10m~12m 左右,
因此除上述攝影高度影響外,另針對攝影設備與車頭車斗距離進行測試,拍攝目標亦 以車牌與車斗內容物為主,希冀求出最佳之攝影機架設距離。攝影設備距離測試流程 如下:
本實驗以拍攝清晰影像為前提,希冀透過攝影設備與車體之相對距離
車輛。
針對清運車輛,以攝影設備能清楚拍攝之固定高度 3.5m 為定點,進 行距離車輛 5.0m 車斗拍攝,後續以 1.0m 為單位,向前推進至距離 1.0m,並記錄其拍攝相片,並確認是否能拍入車斗車牌與車斗內容物。
重複步驟(二),進行車頭車牌拍攝作業,並確認是否能擷取合適影像。
彙整攝影設備之測試結果,並依照車頭、車斗之拍照測試結論,求出 共同可行之拍攝範圍,作為日後攝影設備架設配置之依據。
圖 5-7 攝影機距離測試示意圖 (資料來源:本研究整理)
測試結果:
車頭部分,由於車牌距離地面較低,因此當拍攝距離過短,將導致拍 攝角度過大、照片辨識度低及死角問題產生,透過本次測試可歸納出,
當攝影機距離車頭兩公尺時,仍可做出辨識,但拍攝距離小於2.0 公 尺時,會因角度過大而造成辨識困難的情形,故系統攝影機之配置與 車頭間之距離應以不小於2.0 公尺的範圍為原則。
圖 5-8 攝影機距離測試-5.0m(車頭) (資料來源:本研究整理)
圖 5-9 攝影機距離測試-1.0m(車頭) (資料來源:本研究整理)
圖 5-10 攝影機距離測試-5.0m(車斗)
圖 5-11 攝影機距離測試-1.0m(車斗) (資料來源:本研究整理)
參. 網路頻寬測試
本清運模式主要將透過網路進行立即資料傳輸、比對與判斷等作業,交換資訊過 程中,應考量網路頻寬是否符合傳輸之需求。本實驗將採用寬頻 ADSL 與 3.5G 網卡 作為頻寬測試之因子,進行清運車輛進、出場資料上傳,來確立本系統在不同網路傳 輸介面上,是否皆能順利運作,測試流程如下:
頻寬之測試。
針對每種網路傳輸方式,進行上傳作業,以一次進出場紀錄(含照片) 作為單位(檔案大小約 250KB),量測上傳時間並加以記錄。
重複步驟(2)十次並記錄時間。
彙整記錄資料並歸納出系統建議網路頻寬設備規格。
圖 5-13 網路頻寬測試-3.5G 網卡 (資料來源:本研究整理)
圖 5-14 網路頻寬測試- ADSL(8M)
圖 5-15 網路頻寬測試材-數據機 56K (資料來源:本研究整理)
測試結果:
表 5-2 網路頻寬測試結果
上傳秒數(s)
上傳方式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3.5 網卡 2 3 3 2 2 2 2 3 2 2 ADSL(8M) <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
學術網路 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
數據機 X X X X X X X X X X
(資料來源:本研究整理)
由以上數據結論來看,傳輸速度以學術網路與ADSL 較佳,所需時間不到一秒,
否能順利讀取 RFID 標籤,有鑑於該系統設備昂貴,天線與攝影設備皆屬中高價位,
不當的配置可能會使系統的讀取與拍攝效果產生折扣,例如過多天線與攝影機浪費金 錢,過少則無法達到土石方流向管控之目的,因此數量與配置顯得格外重要。又一般 工地與土資場出入口,大致上可分為單一出入口或者多出入口,如圖 5-16 所示,本 次模擬將針對這兩種出入口模擬試驗,找尋出最精簡之天線與攝影機之配置。
圖 5-16 工地、土資場不同出入口類型 (資料來源:本研究整理)
一、Type A-1 模式討論 1. 天線數
首先針對僅有一方向進出的Type A-1 進行討論,在一天線的情況下,如 放置於標籤左前方,一方向只須放置一天線,共兩天線,便能能夠滿足本系 統的需求而正常運作,此配置為可行。
圖 5-17 Type A-1 天線配置圖(單方向) (資料來源:本研究整理)
2. 攝影機數
對於攝影設備數量,必須考慮到系統拍攝要求,其中包含車頭車牌、車 斗車牌與車斗內容物,經過實際測試,若一方向僅有一攝影設備,並無法全 部拍攝,根據結果,一個方向必須至少兩台以上的攝影機,兩方向則為四台,
故建議此出入模式需放置四台以上攝影機。
圖 5-19 攝影機模擬測試之照片 (資料來源:本研究整理)
3. 設備配置
經過Type A-1 的天線數與攝影機數量測試,可歸納出一個方向至少需要 一天線與攝影機,經測試結果,其建議設備配置平面圖如下:
圖 5-20 Type A-1 配置平面圖(單方向) (資料來源:本研究整理)
一、Type A-2 模式討論 1. 天線數
Type A-2 為同一個出入位置裡,卻有兩種不同的行進方向,此部分出入 較複雜,一個天線時能在一方向進行讀取,但若換置另一方向行進,會因讀 取距離過遠與讀取標籤角度過大而無法順利讀取,經過測試證實至少需兩定 點放置天線方能讓系統順利運作,故建議需放置兩個定點以上的天線。
圖 5-21 Type A-2 天線配置圖 (資料來源:本研究整理)
2. 攝影機數
在攝影機的配置上,因為所需拍攝的要求與Type A-1 仍相同,但可容許 兩方向通行,故需要兩台攝影機即可,拍攝時從車前車後進行拍攝,在攝影 機的架設上差異不大,只需注意兩攝影機架設高度需如先前攝影機高度測試 所求得的範圍內,即可滿足系統之需求。
3. 設備配置
經過Type A-2 的天線數與攝影機數量測試,可歸納出至少需要在二個定 點放置天線與二個攝影機,經測試結果,其建議設備配置如下:
1. 天線數
就進出場方式而言,Type B 進出場方向與 Type A-1 非常相似,如同將開 口位置作移動,故天線配置與其他方面皆同,只需在左前方放置一天線即可。
2. 攝影機數
與Type A-1 相同,需放置兩台以上之攝影機。
3. 設備配置
與Type A-1 相同,一方向至少需要一天線與兩攝影機,經測試結果,其 建議設備配置平面圖如下: