1 Statens Väg- och ,trafikinstituf (VTI)J- .5781- 01 Linköping
j Swedish Road'and Traf c-Research Institute - 5-581 01 Linköping - Sweden
Nr 191; .111-984
Nr 91 o 1984
91
. Statens väg- och trafikinstitut (VTI) - 581 01 Linköping
Swedish Road and Traffic Research Institute - S-581 01 Linköping - Sweden
Forskning om drift av gator och vägar
av Börje Thunberg
Särtryck ur Svenska Vägföreningens Tidskrift nr 3/1984, sidorna 36,
39 och 43.
Forskning -
lav Börje Thunberg, VTI (Statens väg- och trafikinstitut)l
om drift av gator och vägar
Drift och underhåll av gator och vägar är en
verk-samhet som förbrukar stora pengar. De statliga
driftanslagen i Sverige beräknas uppgå till 4,3
mil-jarder år 1984. Detta belopp avser statsvägar,
stats-kommunvägar och enskilda vägar exklusive
bered-skapsmedel. Utöver detta belopp kommer sedan
kommunernas egna bidrag för driften.
Kostnader-na för denKostnader-na del har för år 1981 skattats till 2,4
miljarder kronor. Skattebetalarna får således
beta-la stora pengar för att vi skall ha ett fullgott vägnät.
Under senare år har väghål-lama liksom andra tvingats till ett ökat kostnadsmedve-tande för att se till att nyttan
av varje driftkrona blir så
stor som möjligt. Forsk-ningsinsatserna inom drift-området skall helt enkelt uppfattas som ett hjälpme-del för att effektivisera verk-samheten. I och med att driftverksamheten omsätter flera miljarder kronor årli-gen så bör det finnas goda möjligheter till rationalise-ringsvinster.
De be10pp som nämnts
avser enbart väghållamas
direkta kostnader - material och arbetstid. Det är intres-sant att se på relationen mellan trafikanternas och väghållarens kostnader. Fi-gur 1 visar fördelningen mellan olika kostnadskom-ponenter enligt de värde-ringsgrunder som tillämpas av Vägverket.
1)
ning och nivå på
1
timala med hänsynunderhållet?
Är nuvarande
inrikt-driftinsatserna op-till målen för
väg-Eftersom vi vet att olika
driftåtgärder inverkar på
bränsleförbrukningen,
for-donsslitaget, trafikolyckor-na, restiden osv är det vä-sentligt att beslutsfattarna
utnyttjar denna kunskap då
man överväger att ändra driftverksamheten. Framför allt är det av vikt att anlägga ett samhällsekonomiskt per-spektiv och i kalkylerna ta
hänsyn till både
väghålla-rens och trafikantens kost-nader.
Planerings- och
beslutsproblem
Driftverksamheten bör ses som ett planerings-, besluts-och verkställighetsproblem, där väghållaren strävar efter
en sådan inriktning och nivå
på sin verksamhet att de
to-tala samhällskostnaderna
minimeras. Som exempel på beslutsproblem kan nämnas
2)
ra alternativ för driftens inriktning
NEJ g'a' rdspa ket .
Analysera och
värde-Kostnadsindex 0,50_ Tids-0,40- kostnad 0,30- 0,20- 0,10-i Trafikantens kostnader Fordons-kostnad
Drift-kostnad Väghållarens kostnader Figur 1. Exempel på fördelning av trafikens årliga kostnader på olika poster
enligt Vägverkets värderingsmodell. Landsbygdsva'gar med en dygnstrafik på ca I 000fordon.
avvägningen av Vinterväg-servicen mellan det högtra-fikerade och det lågtrafike-rade vägnätet.
Figur 2 ger en enkel be-skrivning av hur man kan definiera väghållarens be-sluts- och planeringssitua-tion. Figuren präglas av ett reglertekniskt synsätt, där man ser driftverksamheten som en process som skall styras mot vissa önskade
mål.
För att väghållaren skall
klara av sina uppgifter -
så-väl planering som
verkstäl-lighet - på ett riktigt sätt
krävs således dels kunskap
om sambanden mellan olika
3)
Välj och implemente-ra nya anvisningar för driftens
inrikt-och nivå - olika
åt-Fortsätt enligt och praxis.
r
_
-_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
nuvarande rutinerlda (eller vet ej")
(Efter viss tid - kanske 5 eller 10 år - upprepas kedjan)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ____1
Figur 2. Principskiss över väghållarens besluts- och planeringssituation. 36
hing och nivå.
1 I I I I I l I I l l
driftåtgärder/åtgärdskombi-nationer och deras effekter, dels kännedom om nuläget, dels metoder och modeller för att värdera nyttor och uppoffringar hos trafikant och väghållare.
Driftforskningens uppgift är - mot bakgrund av det föregående - att förse be-slutsfattama med ett fakta-underlag som krävs för att leva upp till intentionerna enligt figur 2.
Behov av samordning
Transportforskningsdelega-tionen (TFD) har uppmärk-sammat behovet av forsk-ning om drift av gator och vägar. TFD har tillsatt en kommitté med uppgift att dels följa och leda av TFD
finansierade FoU-projekt
inom detta delområde, dels
verka för en samordning av driftforskningen i Sverige. Mot bakgrund av att drift-forskningen i Sverige stöds av eller bedrivs vid minst 15 olika organ/myndigheter så inser nog de flesta, att det krävs någon form av sam-ordning. I kommittén ingår
bl a representanter från
Vägverket, Driftkostnadsut-redningen, Statens väg- och trafikinstitut och
Kommun-förbundet. Från kommitténs
sida har man särskilt tryckt forts sid 39
Ande]L 1 100 __ lIs- eller p isn6v591ag Våt 50 ~ Bar-. _ imark Torr 0 ' J
75151
s252
31, S = ej saltade vägar S = saltade jämförbara vägar Figur 3. Väglagsforhållanden påsaltade och osaltade vägar.
på betydelsen av att i detta sammanhang föra samman
forskare och praktiker.
Forskning om drift av gator och vägar kan nämligen ka-rakteriseras som vardags-nära FoU , där det är av stor vikt att forskarna har insiktsfull kännedom om de faktiska förutsättningarna för driftverksamhetemas bedrivande.
Aktuell driftforskning
vid VTI
Det är svårt - ibland omöj-ligt - att helt särskilja drift-forskningen från annan FoU som rör gator och vägar. Många av resultaten från driftforskningen är nämligen tillämpbara inom andra de-lar av väghålde-larens verk-samhet - t ex byggnadstek-niska anvisningar, projekte-ring och Översiktlig vägpla-nering.
Den driftforskning som hittills bedrivits vid VTI har huvudsakligen berört lands-bygdsförhållanden. I all en-kelhet kan man
sammanfat-ta VTIs FoU inom området
enligt följande:
o Mätsystem och mätmeto-der. Metoder och utrustning för att beskriva Vägarnas
tillstånd beträffande
spår-bildning, krackelering, bä-righet osv.
o Vägars tillståndsutveck-ling. Med hjälp av mätut-rustning enligt föregående punkt insamlas och lagras data, som anger förändring-ar i vägens funktionella
standard - främst ifråga om
dess tekniska egenskaper
såsom friktion och bärighet.
o Trafiksäkerhet och andra trafikanteffekter. Studier av
hur ändrad driftverksamhet tex vinterväghållning
-påverkar
trafiksäkerhet,
reshastighet och bränsleför-brukning.
0 Material och tekniskt
ge-nomförande. Dränerande
beläggningar,
emulsionsbe-tong, stålfiber i asfaltbetong
samt metoder för kemisk och mekanisk
halkbekämp-ning är några exempel inom
detta område.
I fortsättningen redogörs mer ingående för VTIs
un-dersökningar av försök
med osaltad väg . Detta ar-bete har skett på uppdrag av Vägverket (VV). Andel 1 A 100 _ I _ I __ / 50 Osaltad vag ,, - I I ._ // / Saltad väg 0_L'11|04'1'__r_ 0 0,5 1,0 Friktion (Hjulspâr) Figur 4. Åndel timmar som vägens friktion underskrider ett visst värde.
Försök med
osaltad väg
Bakgrunden till projektet är den debatt som - mer eller mindre intensivt - pågått under flera år rörande väg-saltets för- och nackdelar. Väghållama har under årens lopp bl a prövat olika tekni-ker för saltspridning, vari-erat saltgivans storlek samt ändrat reglerna för när och var saltning skall ske. Med början vintern 1980/81 och
fram to m vintern 1982/83 har VV och VTI gemensamt studerat konsekvenserna av
att man slutat salta på några
större vägar i Ostergötland. I projektet har man
behand-lat följande frågor:
o Väglag Friktion Reshastighet Trafikolyckor Vägslitage Betongskador
Stopp i backar för den tunga trafiken
Rost
Nedsmutsning
o Tra kantemas inställning till saltad /ej saltad väg o Väghållarens kostnader
Hittills har - hösten 1983 - projektarbetet dokumen-terats i sju rapporter som framgår av referenslistan. I
nedanstående diagram
ex-emplifieras några resultat. Beträffande väglaget vi-sar försöken att saltning le-der till att andelen barmark ökar med drygt 10 procent-jämför figur 3. Vägytans
friktion påverkas givetvis
också. Figur 4 illustrerar att
den osaltade vägen har lägre friktionsvärden än den
sal-Hastighet (km/h) A
100 i.
F p-r. 1+1,0'
Friktion 0 41*) l J I l J J I 0 0,5Figur 6. Trafikens hastigheter vid
olika friktionsnivåer på vägbanan.
tade vägen under längre pe-rioder.
I figur 5 visas ett exempel
på den variation i friktion
som kan inträffa på grundav olika typer av beläggningar. Förändringen i
friktionsni-vå, och den därmed ökade
risken för sladd, kan således
under vissa betingelser bli dramatisk. I detta fall för-klaras den av olikheter i yt-strukturen för de två belägg-ningarna.
När det gäller trafikens hastighet kan man konstate-ra att personbilsfökonstate-rama tar större hänsyn till en försäm-rad vägbanefriktion än last-bilschaufförema (figur 6). Trots att personbilsförama sänker sin hastighet vid läg-re friktion, så är inte detta tillräckligt för att bilens
st0ppsträcka skall vara
oförändrad -jämför figur 7. I fråga om trafiksäkerhet
kan man inte göra några
be-stämda uttalanden på grund av det ringa materialet. En tendens till ett ökat antal
olyckor finns dock på de
backiga osaltade försöksvä-garna. forts sid 43 Stoppsträc ka (meter) Odubbade däck 200 _ 100 .0 n l l l I;i 0 0,5 1,0 Friktion
Figur 7. Stoppsträckorfo'r personbi-lar vid olika friktionsvärden (lands-bygdsväg med hastighetsbegräns-ning 70 km /h). Friktion ~ Ytbehandling I Asfaltbetong
"0 *
*le
l
l I 0,5 _ 0 1 #1 1 1 1 1 :._ 100 200 300 400 500 600 Vägkoordinat (meter) Figur5. Exempel på uppmättafriktionsvärdenför olika beläggningstyper. (Riksväg 55, blöt nysno', osaltad vägbana.)Forskning. . . forts från sid 39
Kemisk halkbekämpning ökar kraftigt bilarnas korro-sion - se figur 8.
Saltning medför att väg-slitaget ökar. Våra under-sökningar tyder på' att man
[nämeraknainedIO-Zorno-cent större slitage på saltade
vägar än osaltade vägar. Till stor del torde detta förklaras avzutensühreandelavtnr
flkarbetet uträttas under
bannarksñnhåüanden.
Referenser
Forskning om drift av gator och
vagar. Kunskapsöversikt och
FoU-behov. VTI Meddelande 328. 1983.
Gator och vagar. Huvudrapport
1981. Kommunförbundet och
driftkostnadsutredningen. 1982. Försök med osaltade vagar vintern
1980/81. Bilisternas hastighetsan-passning till olika vaglags- och friktionsforhallanden. VTI Med-delande nr 301. 1982.
Forsök med osaltade vagar vintern
1980/81. lnverkan på vaglagets
smutsighet. VTI Meddelande nr 302. 1982.
Försök med osaltade vagar vintern 1980/81. Vägsaltets korrosionsbe-framjande effekt på bilunderre-den. VTI Meddelande nr 303. 1982. Försök med osaltade vagar vintern 1980/81. Tra kanternas mstallning til] vaghållning och halkbekamp-ning. VTl Meddelande nr 304. 1982.
Forsok med osaltade vagar vintern 1981/82. lnverkan på vagbanans friktion och vaglag. VTI Medde-lande nr 351. 1983.
Forsok med osaltade vagar vintern
Korrosion (metallförlust i gram per m2)
A 300 Sa1tad 200 _
saltad va
/
100 _ Osaltad Såaltad väg 9 \ 0 Vägpar nr 1 Vägpar m, 2' * kFigur 8. Korrosionsforlusten for obehandlade provkroppar vid korning på osaltad respektive saltad vag.
1980/81. Vagsaltets korrosionsbe-framjande effekt på bilunderreden.
< '-l (D Cl.. D. (i m :3Cl. (D 3-i b) J1 q.) \O 00 W
Forsok med osaltade vagar vintern
1981/82. Lastbilsforares
install-ning till vaghållinstall-ning och halkbe-kampning. VTI Meddelande nr 354. 1983.