En gemensam insats för ökad framkomlighet på Sveriges grusvägar.

Road Weather ITS MetSense SSWM Hastighetsreglering Energianvändning SRIS BiFi ECO Yttemp Daggpunkt Halkvarning Salt

Semcon Group in short Founded in 1980 in Sweden 3 000 employees Operations at + 45 locations in 9 countries Turnover 272 M (2011)

Nytt verktyg för bedömning av vägars bärighet vid tjällossning

Behov kartläggning av var/när tjälskador kan uppkomma Varför: Avstängning av vägar var / hur länge Förstärkningsbehov kartläggning Informations och planeringsverktyg

TJÄLINDEX -BERÄKNING AV TJÄLLOSSNINGENS LÄNGD I SVERIGE HYPOTES - tjälindex Utsträckning T e m p 0 Max T Min T Tid Förutsättningar innan tjällossning, köldmängd i vägen def. genom temp och utsträckning

Tjälindex Projektet visade att: Möjligt att teoretiskt beräkna när/var tjällossning förekommer Data saknas för att ge annat än en översiktlig bild För att ge mer nyanserad bild behövs Information från vägar Hjälp att kalibrera tjälindexmodell

Bilsignaler

Att använda det nya verktyget

Syfte med dagens möte Pågående projekt Resultat och erfarenheter från demonstrator vintern 2012/2013 Implementering Hur vi går vidare

BiFi Demonstrator

BiFi Demonstrator: Mål Syftet med projektet är att Trafikverket under en tjälsäsong har möjlighet att använda och testa BiFi. Projektet har som mål att via integrering av mätdata från fordon och befintliga vägväderdata möjliggöra en dynamisk hantering av vägavstängningar och identifiera var och när framkomlighets störningar finns. Gradering av framkomlighetsnedsättningen.

Hur fungerar BiFi?

Modell Bilflotta Fordonsmodell Tolkmodell VVIS, Väderprognos Vägvädermodell

Bilflotta Hårdvara Accelerometer Gyro GPS Kommunikation (3G/GPRS) Datalagring (SD-kort) Batteri Ingen montering, av sensorer, på utsidan av mätfordon (postbil) Algoritmen kräver: Bilens hastighet Geografisk position Lateral acceleration (vibrationer) Gyro för att filtrera ut vägens lutning Modellered i Matlab/Simulink

Vädermodell output Väderprognos GIS-data Väderstationsdata

Tolkmodell Resultat Andel uppmjukade indikationer Uppmjukat > 40% Nedsatt max bruttovikt 20% - 40% Max bruttovikt oförändrad Fruset Torrt < 20% Vid utfärdande av prognos beror resultatet till stor del på väder- och VVIS-data. Gränser sätts då med avsikt att matcha ovanstående gränsvärden.

Output Ytuppmjukning i stora delar av området. Tunga fordons avråds från att operera inom området. Ytuppmjukning i delar av området. Tunga fordon bör iaktta vaksamhet inom delar av området. Ytuppmjukning ej påvisad inom området. Tunga fordon kan operera inom området.

Output

Tjällossningen 2013

Tjällossningen 2013 Agenda Hur var tjällossningen? Fordonsindikationer Resultat från tolken Resultat från referensmätningar BiFi som verktyg Beslutstöd Uppföljning

27 Name of the presentation

C Tjälsäsongen 2013 25 20 15 10 Installation i Postbilar VVIS - 1630 1630 Röd Gul Grön 48 per. Mov. Avg. (1630) 2 1.9 1.8 1.7 5 0-5 -10-15 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1-20 09-feb 16-feb 23-feb 02-mar 09-mar 16-mar 23-mar 30-mar 06-apr 13-apr 20-apr 27-apr 04-maj 11-maj Datum: 9 Februari 15 Maj 2013 1 28

15 Mars 4 April Snö och is i stort sätt hela området. Hög bärighet tack vare isen och inga problem med framkomlighet. Barmark i större utsträckning. Stora delar har ytan torkat. Tjälen ligger kvar under ytan. Snö och is i skugga. 30

12 April 18 April Fortfarande is och snö på några få ställen. Ytuppmjukning i stora delar, samt ytupptorkning. Hävning och sjunkhål är vanliga. Ingen is kvar att tala om. Uppmjukning i stora delar av området. Stora delar av området redan upptorkade. Hög risk för bärighetsnedsättning. 31

32 Indikationer från postbilarna

Vägtäckning 33 Grön: Sveaskog AB Orange: Trafikverket (Statliga) Svart: Bilarnas täckning

34 Väg som torkar upp

Vecka 11 Ingen ytuppmjukning (Fruset)

Vecka 12 Ingen ytuppmjukning (Fruset)

Vecka 13 Ingen data

Vecka 14 Viss ytuppmjukning

Vecka 15 Ingen data

Vecka 16 Ytuppmjukning på stora delar av sträckan

Vecka 17 Ytuppmjukning i ett fåtal kurvor

Vecka 18 Ytuppmjukning i ett fåtal kurvor

Vecka 19 Ingen ytuppmjukning (Torrt)

10 dagars bärighetsprognos Utfärdad: Tisdag 9 April

Referensmätningar DCP Dynamisk konpenetrometer 11 Mättillfällen under Mars, April 8 fasta mätpunkter Totalt 113 mätningar Visuell kartering Uppmjukning, skador, is, upptorkning etc. Videologgning Ca 30 h videologgning

Visuell kartering Visuell kartering av grusvägnät i Hallsberg Is/Snö Upptorkat Uppmjukat 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2013-03-01 2013-03-08 2013-03-15 2013-03-22 2013-03-29 2013-04-05 2013-04-12 2013-04-19 2013-04-26

CBR % DCP mätningar mot Tolken 600 550 500 450 400 350 Yta Max Yta Min 0-15 cm Mean Röd Gul Grön Stor skillnad mellan mätpunkter, beroende på mängd instrålning (skuggläge). Låga CBR-värden (låg bärighet) sammanfaller väl med varningar från BiFi. 300 250 200 150 100 50 0 27-feb 06-mar 13-mar 20-mar 27-mar 03-apr 10-apr 17-apr 24-apr 01-maj 08-maj 55

CBR % Andel mjuka fordonsindikationer i % 600 550 500 450 400 DCP mätningar och fordonsignaler Fordonen registerar ytuppmjukning, tolken bedömer hur allvarliga de 45 indikationerna är i förhållande till rådande och historisk väderdata. 40 Både CBR från DCP, Tolken och 35 fordonsignalerna stämmer i kulmen på tjällossningen väl överens. 30 Yta Max Yta Min 0-15 cm Mean Röd Gul Grön Bildata 350 300 250 200 150 100 50 0 27-feb 06-mar 13-mar 20-mar 27-mar 03-apr 10-apr 17-apr 24-apr 01-maj 08-maj 15-maj 25 20 15 10 5 0 56

Slutsatser Referensmätningar och BiFi DCP resultaten stämmer väl med output från Tolken. För att få en lägre basnivå av mjuka indikationer bör gränsvärdet sänkas. Ett antal dåligt uppbyggda vägar med ett sämre gruslager detekteras som mjuka även om de är upptorkade. För att få en säker bestämning av bärigheten måste bilsignaler kombineras med vädermodellen. 57

Användning av BiFi Beslutstöd Hantering av avstängningar Planering Logistik Avverkning Hämtning Framkomlighet Uppföljning Åtgärdsbehov Effekt av utförda åtgärder Statistik Problemområden Budget 58

Beslutsstöd Hantering av avstängningar 10 dagarsprognos ger information om kommande väderomslag och dess påverkan på bärighetssituationen. Dispenser till åkare vid kalla nätter och kortare köldperioder.

Beslutsstöd Val av uttagsplats I de fall där åkaren har möjlighet att välja uttagsplats kan BiFi-systemet användas som hjälpmedel.

Åkaren väljer i exemplet nedan med fördel uttagsplats 1 före 2 på grund av den höga andelen mjuka indikationer vid 2. Timret vid 2 hämtas, om möjligt, vid ett senare tillfälle när vägen är mindre ytuppmjukad och risken för dålig bärighet är lägre.

Åkaren väljer i exemplet nedan med fördel uttagsplats 1 och 2 på grund då systemet inte varnar för nedsatt bärighet. Timret vid platser 3 och 4 kan hämtas givet att åkaren är uppmärksam på lokala förhållanden, vid ett senare tillfälle kan även 5-6 hämtas när vägen är mindre ytuppmjukad och risken för dålig bärighet är lägre. 3 6 5 4 Nuläge Prognos 10 dagar framåt 1 2

Uppföljning Problemområden Efter avslutat tjälsäsong har användaren möjlighet att exportera ett dokument med troliga problemområden. Informationen exporteras direkt från BiFi.se under fliken Export. Under samma flik går det även att exportera ett enklare statistiskt underlag med tabeller och grafer som sammanfattar säsongens bilindikationer.

Problemområden i Do. Hallsberg mellan 1 Mars och 15 Maj. Uppföljning Problemområden Latitude Longitude Neighbours View Marker 58.78473 15.29253 21 Map A 58.78567 15.29322 20 Map B 58.77971 14.65613 16 Map C 58.80572 15.1263 15 Map D 58.77976 14.65579 15 Map E 58.77973 14.65583 15 Map F Exempel - Marker: V

Uppföljning Före och efter underhållsåtgärd Bilindikationerna ger en direkt feedback på om utförd åtgärd ger ett förväntat resultat.

Före åtgärd Efter åtgärd

Framtiden Idag Steg 1 Steg 2 Område Väg Vägavsnitt + Belagd väg Tillgång till PMSV3 ger möjlighet till en snabb utveckling mot en högupplöst presentation av information.

Högupplöst höjddatabas 10 cm i höjd Skuggmönster Vägens dränering Tillrinning

Framtida potential Åkarna står i kö för att bli demade! Vi vill ha BiFi i hela norra Sverige! Vill ha prognos på segment. Höja leveranssäkerheten under tjällossningen, effektivisera underhåll av vårt vägnät, hålla en högre vägstandard, åkarna kan leverera mer ekonomiskt, våga välja rätt tjälposter - Torsten Wiborgh, Sveaskog

Framtida potential Följa upp entreprenörens arbete Bekräftelse på underhållsbehov i regionen Detta måste vi även ha för belagd väg, där ser vi en mycket stor nytta. - Ida Eriksson, Trafikverket (Do. Hallsberg)

Framtida potential Ett kvitto på att vi har gjort ett bra arbete Användarvänligt och lätt att tolka Att kunna åtgärda partiellt genom den objektiva bedömningen - Viktor Hagen, Svevia, Driftentreprenör Hallsberg Roligt att vara med Installation och underhåll har inte stört vår verksamhet. Thomas Helldén, Posten