Nordiska jämnhetsmätare : En jämförande studie (Evenness measuring vehicles used in Scandinavia: A comparative study)

Nr 332 » 1983 Statens väg- och tratikinstitut (VTT) * 581 01 Linköping ISSN 0347-5049 f National Road & Traffic Research Institute * S-581 01 Linköping * Sweden

Nordiska jämnhetsmätare

:

En jämförande studie

TVärEZ TD) ID) 27E ALN ID) EZ,

Nr 332 + 1983 Statens väg- och tratikinstitut (VTI) * 581 01 Linköping ISSN 0347-6049 . National Road & Traffic Research Institute * S-581 01 Linköping * Sweden

Nordiska

jämnhetsmätare

En jämförande studie

FÖRORD

Här redovisade undersökning ingår som en

del i

NÄT-projektet "Taksering" som leds av Gösta Gynnerstedt.

Projektet bekostas av Nordiska Rådet. Peter W Arnberg

har varit delprojektledare och samordnat

undersök-ningarna samt utfört mätundersök-ningarna med SAAB RST. Leif

Sjögren har genomfört resultatbearbetningen och

samman-ställt presentationen. Forskare från Danmark, Norge

och Finland har också deltagit.

3.1 3 . 2 3 . 3 3 . 4 3. 4 . 1 3 . 4 . 2 3 . 5 4 . 1 4 . 2 4 . 2 . 1 4 . 2 . 2 4 . 2 . 3 INNEHÅLLSFÖRTECKNING REFERAT ABSTRACT SAMMANFATTNING SUMMARY BAKGRUND METOD MÄTFORDON SAAB RST CHLOE-profilometer

Jämnhetsmätning enligt TPI Bumpmeter

Danmarks bumpmeter Finlands bumpmeter Laser RST

RESULTAT

Resultat för mätningarna i Finland Resultat för mätningar med Laser RST Reliabilitet

Hastighetsberoende

Samband mellan Laser RST och CHLOE-profilometern

DISKUSSION LITTERATURLISTA Bilaga 1 (20) Sid L I - III D _0 0 --J UI & W NW 10 12 12 13 13 13 15

Nordiska jämnhetsmätare; En jämförande studie av Peter W Arnberg och Leif Sjögren

Statens väg- och trafikinstitut 581 01 LINKÖPING

REFERAT

En jämförande studie av olika i Norden förekommande jämnhetsmätare har genomförts. Syftet har varit att bestämma sambanden mellan de olika mätarnas mätetal.

Resultaten visar mycket hög korrelation mellan samt-. liga undersökta mätare. Reliabiliteten/repeterbarheten hos de mätare där detta kontrollerats har likaledes visat sig vara mycket hög.

L I

Evenness measuring vehicles used in Scandinavia A comparative study

by Peter W Arnberg and Leif Sjögren

National Swedish Road and Traffic Research Institute 8-581 01 LINKÖPING SWEDEN

ABSTRACT

A study has been carried out comparing the different evenness measuring vehicles in Scandinavia. The main purpose of this study has been the comparison of the measurement results from the different measuring vehicles.

The results show a very high correlation between all the studied measuring vehicles. The reliability of some measuring vehicles has been checked and proved to be very high.

L LI

Nordiska jämnhetsmätare; En jämförande studie av Peter W Arnberg och Leif Sjögren

Statens väg- och trafikinstitut 581 01 LINKÖPING

SAMMANFATTNING

En undersökning av olika i Norden använda jämnhets-mätare har utförts. Syftet var att bestämma sambanden mellan de olika mätarnas mätetal för att möjliggöra ett

utbyte av mätdata mellan länderna.

Förutom att jämnhetsmätarnas mätetal har jämförts på

vägsträckor med olika grad av jämnhet har även

mätar-nas reliabilitet, mätetalets repeterbarhet via

upp-repad mätning, bedömts. Reliabiliteten har på grund

av tidsbrist endaSt bedömts hos tre av de fem

del-tagande jämnhetsmätarna. Av de fem deldel-tagande mätarna

var två från

Sverige, SAAB RST och CHLOE-profilometer,

en från Danmark, Bumpmeter, en från Finland, Bumpmeter

samt slutligen från Norge en jämnhetsmätare av inhemsk

konstruktiön.

Undersökningen omfattade 100 mätsträckor med längden

400 m. Samtliga dessa sträckor uppmättes med mätarna.

Mätresultaten från de olika jämnhetsmätarna har

jäm-förts med varandra och korrelationskoefficienten vid

linjär korrelation har bedömts. Upprepade mätningar

har utförts med SAAB RST och de båda exemplaren av

bumpmeter. Resultaten från dessa har jämförts och

reliabilitetskoefficienten bestämts.

Resultaten visar en mycket hög korrelation mellan

mät-fordonen. Reliabiliteten hos de tre mätare där detta

undersökts är också hög. Detta betyder att ett utbyte

av jämnhetsmätresultat mellan de nordiska länderna är

möjlig.

LV

Vid ett senare tillfälle har jämförande mätningar mellan Laser RST och CHLOFE-profilometern genomförts. Jämnhetsmätning med Laser RST visar hög reliabilitet och hög korrelation med CHLOE-profilometern.

Evenness measuring vehicles used in Scandinavia A comparative study

by Peter W Arnberg and Leif Sjögren

National Swedish Road and Traffic Research Institute 88-581 01 LINKÖPING SWEDEN

SUMMARY

A study has been carried out comparing the different evenness measuring vehicles used in Scandinavia. The main purpose of this study was to compare the measure-ment results from different vehicles and to find out whether a

succeszul exchange of measurement data would

be possible.

The measurement results from road sections having

different degrees of roughness have been compared, and

the reliability of the measuring vehicles, the

repeti-tivity of the measurement results have been estimated.

As a result of lack of time the reliability has been

determined for only three of the five vehicles. Two

measuring vehicles were from Sweden, the SAAB RST and

the CHLOE profilometer, Denmark provided a Bumpmeter

and so did Finland while Norwayapresented a

construc-tion of their own.

100 road sections, each having a length of 400 metres,

were measured by the measuring vehicles. The

measure-ment results from the different evenness measuring

vehicles have been compared and the correlation

coefficient at a linear correlation has been estimated.

The results from repeated measurements with the SAAB

RST and the two Bumpmeters have been compared and the

reliability coefficient has been determined.

VI

The results show a very high correlation between the measuring vehicles. The reliability of the three

vehicles is also high. This proves that an exchange of results of evenness measurements between the countries is possible.

An estimation of the evenness measurements of the Laser RST as well as a comparison with the CHLOE

profilometer have also been carried out. The evenness measurements of the Laser RST show a high reliability and a high correlation with the CHLOE profilometer.

1 BAKGRUND

För att i olika beslutsmodeller kunna bedöma behovet av vägunderhåll från samhällsekonomisk synpunkt, t ex om och i vilken ordning nybeläggning och underhåll skall ske, krävs objektiva mätmetoder. Ett antal metoder för mätning av olika vägyteegenskaper har därför efter hand utvecklats. Som exempel kan nämnas fordon för mätning av enskilda storheter såsom friktion och jämn-het samt fordon med mätsystem för samtidig insamling av ett flertal mätstorheter. SAAB RST och Laser RST är exempel på den senare typen.

Inom projektet "Taksering av eksisterende veger med tanke på opprustning for fremtidig bruk" har ett behov framkommit att studera och jämföra de mätsystem som

används i Norden. Detta utgör en förutsättning för fortsatt samarbete och utbyte av erfarenheter. I denna rapport redovisas en jämförelse mellan några jämnhets-mätare som används i de nordiska länderna.

Jämnheten hos ett stort antal mätsträckor har uppmätts med de olika mätfordonen. Resultatens pålitlighet (relia-bilitet ) och överensstämmelse med

andra mätare

(validi-tet) har utvärderats. I jämförelsen ingår även

prak-tiska aspekter på hanterbarhet och trafiksäkerhet.

2

METOD

Metoden innefattar jämförande mätning med de olika

jämnhetsmätarna på ett antal mätsträckor med olika

grad av ojämnhet.

Mätsträckorna var 18 st och belägna i södra Finland.

Sträckornas längd var mellan 3,0 och 3,5 km. I

resultatredovisningen har dessa delats upp i delsträc-kor om 400 m. Vid jämförelsen har ca 100 st sådana delsträckor använts.

Mätfordonen, se nästa kapitel, kalibrerades och mät-ningarna genomfördes enligt normala rutiner. De resul-tat som använts vid jämförelsen har erhållits vid

följande mäthastigheter Laser RST 70 km/h SAAB RST 70 km/h CHLOE 5 km/h TÖT 50 km/h Bumpmetrarna 32 kmyh

Vissa sträckor har körts i flera hastigheter för att bestämma hastighetsberoendet. Mätningarna utfördes i höger hjulspår. I avsnitt 4.2 finns en jämförelse

mellan mätetalen från Laser RST och CHLOE och i avsnitt 3.5 en beskrivning av Laser RSTs

jämnhetsmätnings-system. Laser RST var inte klar då mätningarna i Finland utfördes.

3 MÄTFORDON

Jämhetsmätare kan generellt indelas i två typer:

Profilometrar respektive instrument av responstyp.

Vägojämnheten definieras som sådana avvikelser från en ideal slät och plan yta, som påverkar fordonsdynamik och/eller åkkomfort. En profilometer ger en absolut uppmätning av vägprofilen. Ett instrument av respons-typ mäter det dynamiska svaret hos det mekaniska sys-tem som färdas över vägojämnheten. Detta instrument

gergalltså ett relativt mått som beror'på det mekaniéka systemets uppbyggnad. Av de här behandlade jämnhet'tsl5 mätarna är CHLOE av profilometertyp och de övriga av responstyp. VTIs nya kontaktlösa profilometer Laser | RST består av en jämnhetsmätare som är av profilometer-typ .

I det följande behandlas de olika jämnhetsmätarnas

utvärderingsptincip och uppbyggnad.

3.1

SAAB RST

Jamnhetsmatnlng ar har en del i ett storrelntegrerat

mätsystem omfattande ett.flertal vagytekarakterlstlka.

Systemet är monterat i en Saab 900 (figur 2) .

Jämnheten mäts med hjälp av en accelerometer,

verti-kalt monterad vid navet till ett

mäthjul_:xnn används

för friktionsmätning. Medelst ett

hydrauliskt system

upprätthålls under mätning en konstant hjullast av

1000 N. Det primära måttet på jämnhet är här

effektiv-värdet för accelerationen beräknad över aktuell

sträcka. Detta mätetal korrigeras med hänsyn till

mät-hastigheten så att ett hastlghetsoberoende värde

erhålls. Mätetalet har vidare jämförts med människors

subjektiva upplevelse av obehag vid färd i buss på

vägar med olika jämnhetsgrad. Med hjälp av detta

sålunda etablerade samband mellan mätetal och

obehags-upplevelse kan jämnhetsvärdet från SAAB RST

presente-ras som ett komfortvärde i en niogradig skala.

Resul-taten trycks direkt på en printer i bilen, men kan

också lagras på magnetband. Resultaten är

hastighets-oberoende mellan 30 och 90 km/h, se Bilaga 1 figur .

13-15. Med SAAB RST kan man på ett snabbt och trafik-säkert sätt mäta jämnheten och de övriga storheter som ingår i systemet. l'x- - » 2 11%)4 x atv Q i % st hå 272 f.. " > Å ä !

00 Figur 1 SAAB RST med friktionsmäthjulet bakom bak-bo. d axeln. En accelerometer vertikalt monterad vid mäthjulets nav utnyttjas för mätning av vägojämnheten

392v.*fICHLOEfprofilometer

'ÖCHLOE profilometern är ett 7 m långt efterfordon, se

figur 2. Den består av ett fackverkschassi där

fram-"fänden uppbärs av dragbilen och bakänden av två bärhjul.

Framför bärhjulen har i chassits vertikala

symmetri-'"plah'två mäthjul monterats i tandem på en i sin

mitt-punkt i chassit lagrad balansarm.

Den betraktade storheten hos denna profilmätare är

vinkeln mellan chassits längdriktning och ovannämnda

balansarm. Denna vinkel som är en approximation äv

"?ägprofllens lokala lutning lagras på hålremsa. Efter

'.ävslutad mätning bearbetas data varvid lutningens

Variäns'OCh standardavvikelse beräknas. Jämnheten '

pfésenteras på tre olika sätt varav det s k

TRAC-_Vårdet.är'det som vanligen utnyttjas.

TRAC(TRÄfikerbarheten enligt CHLOEprofilometern) är grundat på

-"lutningens standardavvikelse och ger jämnhetsmätetalet

i en femgradig skala. Mäthastigheten är vanligen 5 km/h.

'CHLOE-profilometerns längd och låga

mäthastighet'méä-för att den är kraftigt hindrande mäthastighet'méä-för vägtrafiken.

(&,Mn.prag0,1)JuttWie* o_..Ao . ,$_='-_..'u.'l'. 3I=: "nde å t t' 3 ;fkétMg e.'1wå .u' k så? . rf"%.qu Mg 4&72 !. Sfp * 4.9 G **)" A#_{på segt kg 4}+ & EC R% SW

?Figur 2. CHLOE prOfilometeri 3.3 ___ Jämnhetsmätning enligt TPI

_Denna jämnhetsmätare, som har utvecklats av

Transport-'$k0ndmisk institutt (TPI) i OSlo,äingår'SOm_en del i

lett.datainsamlingéSystem'uppbyggt kring én

mikropro-cessor, Motorola 6800 och är placerat i en personbll

*med stel bakaxel. Forutom jamnhet kan bl a spardjup

matas, se figur 3.

VTI MEDDELANDE 332

Som mått på jämnheten används den vertikala accelera-tionen hos bilens bakaxel som för detta

mätändamål:för-settsxmed_en,accelerometer._För att separera före»=

--komsåeniavglångvågiga ojämnheter från kortvågiga

pas-serar accelerationssignalentvå bandpassfilter .. Inom:

frekvenébandet=0,4ptill,4Hz*_beräknas.RMSgÅRootrMean,

Squa;e),oChatoppvärde:för var :100:e m. :Inom

:frekvens-bandet4 till 40 HZz*#beräknas RMS och toppvärde. för var

:10re'm,,Intressetgför=uppdélning;avaojämnhetarna i

våg-längder är stort och liknande arbete utförs :på. VTI med

den internationellt använda GM-profilometermetoden. .I

denna studie har intresset emellertid av kostnadsskäl

begränsats till att jämföra totalvärden.

Figur 3 TÖIs 'datainsamlingssystem. För jämnhetsmät-"

'

ningen används bakaxelns vertikala

accelera-tioner. Den trehjullga slapkarran anvands

för mätning av

spardjup

ss

k 0

Motsvarande vaglangder 35- 35 m Vld 50 km/h

- * *

Motsvarande vaglangder 3 ; 5 0 35 m vid 50 km/h

VTI MEDDELANDE 332

Resultaten lagras på magnetband. Eftersom jämnhetsmäte-talet är

hastighetsberoende krävs konstant hastighet

vid

mätning.'Vid_de.mäthingar med denna jämnhetsmätare

som redoVisas'i,föreliggande»rapport.har mätningarna

utförts vid 50 km/h.

3 . 4

Bumpmeter

Bumpmetern'ärqupbyggd semyen.enhjulig5släpkårra; se

figur 4 och

55 Den består a? ett. chassi i vilker

mär-hjulet, som har

dimenSionen 6,00x16", är dpphängt.i två

bladfjädrar och dämpat av två vätskestötdåmpare.

Bump-metern är förbunden med dragbilen via en kardanled.

Kardanleden medger fri rörelse kring såväl en vertikal

som en tvärriktad axel genom upphängningspunkten.

Chassits massfördelning är sådan att stötcentrum

lig-ger i mäthjulets axel. På detta sätt elimineras

inver-kan av dragbilens lodräta rörelser på mätresultatet.

Mäthjulets

sammanlagda nedåtgående (=uppåtgående)

rörelse i förhållande till chassit per körd sträcka

används som jämnhetsmått hos bumpmetern. Resultatet

presenteras oftast i enheten cm/km. Eftersom mätetalet är

hastighetsberoende erfordras konstant hastighet vid

mätning. Som standardiserad mäthastighet används

oftast 32 km/h, vilket innebär att mätning är hindrande

för övrig trafik. vid mätningarnajrdenna rapport har

denna mäthastighet använts.

Mäthjulets rörelse summeras här av en "magnescale

digital transducer". En pulsgivare i förbindelse med

dragbilens växellåda ger den körda sträckan. Data

registreras på en bandspelare. Danmarks bumpmeter

har varit kopplad så att den mätt i höger hjulspår.

Figur 4. Danmarks bumpmeter

3.4.2 - Finlands _bumpmeter

Finlands bumpmeter, se figur 5, fungerar i princip på

samma sätt som den danska. Skillnaden är att

talet här avläses manuellt med önskat längdintervall

och noterats i mätprotokoll. Avläsningen sker under

,mätningen varför man inte behöver stanna såsom är

fallet för t ex CHLOE-profilometern. Resultatet

erhålls i tum/km. I denna rapport är detta värde

om-räknat till cm/km. Till skillnad från den danska

bump-"metern har Finlands bumpmeter varit kopplad på en

nor-malt placerad dragkrok, mitt bak på fordonet.

pot uppeet tstas we gråa PiM. -42 1 et 5 »mer(pa ts" tå*$( l # r. ' c... # 0 , * 4 i -A p ork As k st APuke S & er %-$"' dr & Pm d s tre ,,»:väre K av y * - % Neav? **k FA l i Söt

ju!-i-_- u=; QNII

' £ £

m LILG

hago 3

Figur5

Finlands bumpmeter

3.5

Laser RST

Detta jämnhetsmätningssystem är en del i ett större

integrerat'kbntäktlö3t mätsystem omfattandebettifieré

tal

GäthekafaktefisEika.'MätSyStemets dömihéranåé-del

är en tvärprofilmätare bestående av elva laserénHéter

för avståndsmätning. Se figur 6.

Jämnheten mäts med hjälpkav de två laserenheterna över

.hjulspåren och en accelerometer placerad mitt emellan

dessa. Medelvärdet från laserenheterna ger bilchassits

vertikala avstånd till vägytan. För att kompensera för

bilchassits vertikalacceleration adderas den två

-gånger integrerade accelerometersignalen till

laser-enheternas värde.

Den på detta sätt erhållna signalen RMS-bildas (Root

Mean Square) och omvandlas till en niogradig skala på

samma sätt som hos SAAB RST. Mätetalet 1 anger en

VTI MEDDELANDE 332

10

mycket jämn och 9 en mycket ojämn väg. Resultaten är hastighetsoberoende i intervaller 30 till 90 km/h Observera att det erhållna komfortvärdet bygger på mätning av

ojämnheternavigbådajhjulspåren.Hq_;giaj

ta t

DetkohtaktloSamatsystemet baserat palaser ger

slitagga*Med'Laser R5T_kan manfmedvah*snabb Ochitrafik

äkérametöd mäta jämnheten OChxde=öVriga storhetér,

_t

i

somingår i systemet.

___ -=

000

Figur 6

Laser Road Surface Tester

4

o

RESULTAT

4 . 1

Resultat från mätningar i Finland

korrelationen mellan mätfordonen redovisas i bilaga,

tabell 1 och figur 1-10. Den linje som visas i

figu-rerna är en regressionslinje beräknad anligt-mihsta

kvadratmetoden .

11

Medelvärde och standardavvikelse för samtliga 103 upp-mätta delsträckor redovisas i tabell 2. För CHLOE-pro-filometern är beräkningen

dock baserad på endast 75

delsträckor. På grund av den låga mäthastigheten har

inte fler hunnits med.

Korrelationskoefficienten betecknad med r, visar hur

väl mätresultaten från två mätfordon överensstämmer

vid mätning på samma sträckor. Vid hög grad av linjär

överensstämmelse närmar sig korrelationskoefficienten

värdet + eller -1.

Figur 11-14 i bilaga visar reliabiliteten för SAAB RST

och de två bumpmetrarna. Med reliabilitet avses

repe-terbarheten hos

mätetalet vid upprepad mätning på samma

mätsträckor. För CHLOE och TÖIs mätare saknas denna

information då på grund av tidsbrist mätsträckorna

uppmätts endast en gång med dessa mätare.

I bilaga, figur 13-14, visas reliabiliteten för SAAB

RST vid 50 km/h resp 70 km/h. Mätetalets

hastighets-beroende hos SAAB RST visas i Figur 15.

Reliabilite-terna för SAAB RST är beräknade för 22 delsträckor.

Hastighetsberoendet är beräknat genom att korrelera

medelvärdet av de två mätningarna för respektive

hastighet mot varandra.

Orsakerna till att de erhållna korrelations- och

relia-bilitetskoefficienterna avviker från värdet +1 är

flera. Dels förekommer ett antal felkällor, såsom t ex

brister i mätsystemets mekaniska uppbyggnad och

avrund-nings- och beräkningsfel i beräkningsenheten. Dels

observerar de olika mätfordonen inte samma egenskaper

hos väggytan. Det förstnämnda påverkar uppskattningar

av såväl korrelationen som reliabiliteten, medan det

sistnämnda påverkar korrelationen.

12

Den personal som utförde mätningarna har gjort föl-jande påpekanden

1) Svårighet att hålla rätt och jämn hastighet

2) Ryck i mät- resp dragfordon vid växling

3) Någon sträcka var täckt med jordklumpar.

tterligare faktorer som kan ha påverkat resultaten är att något olika startpunkt använts. Uppgiften att mäta i höger hjulspår kan ha följts mer eller mindre noggrannt beroende på mätfordonets konstruktion, föra-rens skicklighet och störningar från övrig trafik. Dessa uppräknade faktorer är svårkontrollerbara. Om inverkan av dessa kunde elimineras skulle såväl mätfordonens reliabilitet som korrelationen den emellan öka. En ytterligare faktor som emellertid bör beaktas är att mätfordonen vid denna jämförande studie

övérvakades

och kalibrerades med en noggrannhet som kanske inte

är att förvänta vid normal produktionsmätning.

4 . 2

Resultat för mätningar med Laser RST

4.2.1

Reliabilitet

En ca 30 mil lång vägslinga har delats upp i 75 objekt

med varierande längder mellan 200 - 20 000 meter. Denna

slinga har körts två varv i 70 km/h och objektens

jämn-het uppmätts. Resultaten från de två mätningarna har

jämförts och givit ett mått på reliabiliteten. Denna

erhölls till r= 0.98, se figur 16.

13

4.2.2 Hastighetsberoende

En ca 2,7 mil lång vägslinga har delats upp i 67 st 400-meterssträckor. Denna slinga har körts två gånger, första gången i 75 km/h och andra gången i 50 km/h. Resultaten från dessa mätningar har jämförts och givit ett mått på hastighetsoberoendet. Mätningarna gav en korrelationskoefficient r = 0.95, se figur 17.

4.2.3 Samband mellan Laser _RST_ och _CHLOE-profilometern

Samma vägslinga som angivits i avsnitt 4.2.2 har upp-mätts med CHLOE-profilometern. TRAC-värden från denna har jämförts med Laser RSTs komfortvärden och givit en korrelationskoefficient r=-0.90, se figur 18.

DISKUSSION

192

)

Resultaten visar god överensstämmelse mellan mätarna vid noggrant kontrollerade prov av här genomföra typ. Detta innebär att man även vid normala fältmätningar borde kunna få resultat som är omräkningsbara från en mätare till en annan och som sålunda kan användas som underlag för de generella modeller som byggs inom huvudprojektet. Risken är emellertid alltid att de fältmätningar som utförs sker under

tiäspress och att

kalibreringar och hastighetshållning därigenom blir

lidande. Mekaniska mätfordon kräver mycket

underhålls-arbete och med stigande personalkostnad finns risker

att detta blir eftersatt. I Sverige har därför

väg-och trafikinstitutet väg-och vägverket satsat på så

under-hållsfria system som möjligt. Detta har åstadkommits

genom att utnyttja kontaktlös mätning t ex med hjälp

14

av laserteknik. I förhållande till de stora underhålls-kostnader som vägnätet kräver blir trots den extra in-köpskostnaden ett sådant laserbaserat mätsystem för-hållandevis billigt. En kostnadsberäkning av Laser RST ger vid handen att endast någon tiondels procent av vägunderhållskostnaden räcker för mätning av jämnhet, spårdjup och makrotextur.

15

LITTERATURLISTA

Arnberg, P.W., Magnusson, G., Ohlsson, E. Mätning vid hög hastighet av olika vägytekarakteristika,

VTI meddelande nr 154, 1979.

Johansen, T. Viagraf og bumpmeter, sammenligning af måleresultater, Statens Vejlaboratorium,

Laboratorierapport 32, 1977

Magnusson, G. Inventering av utländska bestämmelser och standardkrav för vägars jämnhet,

VTI rapport nr 84, 1976

Magnusson, G. och Arnberg, P.W. Bedömning och mätning av vägojämnheter

VTI rapport nr 83, 1976

Magnusson, G., Arnberg, P.W. och Pettersson, H-E. Mätning och bedömning av ojämnheter på grusväg, VTI rapport nr 123, 1977

Skarra, N. General purpose datalogging equipment and data retrieval systems used in road traffic studies, road inventory studies and management of road

maintenance, Institute of Transport Economics, TÖI-notat, 1980

Wambold, J.C. DeFrain, L.E., Hegmun, R.R., McGhee, K., Reichert, J. and Spangler, E.B. State of the art of

measurement and analysis of road roughness, The Pennsylvania Transportation Institute, 1981

FIGURER OCH TABELLER

Bilaga 1 (20)

Tabell la. Korrelationen mellan mätbilarna

l

SAAB RST CHLOE Nor TPI Dan Bump Fin Bump

SAAB RST 0 96 -0 8 0.82 0 . 82 0 . 5 7

CHLOE m - -0 . 84 -0 . 81 -0 . 57

Nor TGI --- 0 . 57

Dan Bump 0 . 97 0 . 9 1

Fin Bump 0 . 98

Tabellen visar korrelationen mellan de olika jämnhets-mätarna och reliabiliteterna för några. Reliabiliteten

för SAAB RST är beräknad på 22 observationer.

Reliabiliteten för finska och danska bumpmetrarna är beräknade på 103 observationer. Övriga mätare har kört sträckorna endast en gång. Alla korrelationer är beräk-nade på 103 observationer utom korrelation mot

där 75 observationer använts.

Tabell 1b. Korrelationen mellan CHLOE och Laser RST

Laser RST CHLOE

Laser RST . 98 -0 . 90

Tabellen visar korrelationen mellan Laser RST och CHLOE samt reliabiliteten för Laser RST. Jämförelsen mellan Laser RST och CHLOFE bygger på 28 observationer. Relia-biliteten för Laser RST bygger på 75 observationer.

Tabell 2. Medelvärde och standardavvikelse för jämn-heten Medelv. St.av. SAAB RST 4 . 3 1. 1 CHLOE 3. 21 0 - 6 1 Nor TI 9 3 Dan Bump |142 34 Fin Bump |160 3 2

Tabellen visar jämnhetsmedelvärde och standardavvikel-se hos 103 mätsträckor med längden 400 m.

Bilaga 3 C XL 2E s 00- EVENESS 4. 50-X m 3 X "4 4, 201 'åkåx szgä *'/_( Xx): a _ >, ,3. S Ad i Ssg2 )( oss K 3.20- ik

s

>;

Figur 1. Korrelationen mellan SAAB RST och CHLOE

Korrelationskoefficient r = -0.81

Medelvärde x-koordinat och spridning x = 4.4 s = 1.1 (75 obs.)

Medelvärde y-koordinat och spridning y = 3.21 s = 0.61(75 obs.)

Regressionslinje v = -0.44x + 5.14

po-* P-+ po-+ P g ] P O -E r y C ) -> CQ C Q O C ) _ 1 i 0 & 6. i let 2 18 ( o C C P 3 LJ ; » C C) © 3 -K 1 Få 0 . 82 3 n © f? [en , frå a CD (% ) X A X CA C D CQ C ) GP ) -+ --4 C O C ) (_ )

Figur 2. Korrelationen mellan SAAB RST och TÖIs mätare Bilaga

Bilaga 303 qc_ _EVIEIXJESS P & har 272.00- X "i..-'g'? 6 m J _# ln k ST > Sect Son // Zyx X d 210.000[o l r 1 //Qsd i 20. 00-

i;

un CQ CD) ) +

i 20 C-

X,

sx %

N aa

230. 20-aa

0. CP_0.03 3 jam_v -- u_%.bDn "r_{D LC La C . CC}R DD 00 (12 00_{LC . CiZ}

Ss56B RS T

Figur 3. Korrelationen mellan SAAB RST och Danmarks

Bumpmeter 1 _{O 0}0 _NM 94 1 1 _{> 9 [0} 11 _{-> -.} 34 HQ 1 ₁₁ onn ed v s _N un 11 27 .29%x% + 26.96 t 11 VTI MEDDELANDE 332

V => ole 26 ,77% + 47.02 HQ 1 160 s NJ » 1 1 4 . 3 0 . 87 Bumpmeter

Korrelationen mellan SAAB RST och Finlands Figur 4 . © N o C © | () CQ CQ CQ 50. 00-3C . 204 ) CD CD) CQ (2 i 50. Ci NJ CQ () NJ CQ C) [09] -) (2) CQ G) CQ C) EVENES S Bilaga

Bilaga (94 C) S C © D N H 11 1 O e 00 ön P 4 1 11 _LJ m 3 un 1 0.61 (75 obs.) 4 (75 obs .) H Q 1 _H t o (0 ) ₁

DEN SCMP 3CO. OC:

Bilaga

EVENESS

CQ CD Q

Figur 6. Korrelationen mellan CHLOE och Danmarks Bumpmeter

r = -0.81

x = 3.21 s = 0.61 (75 obs.)

y = 144 s = 36 (75 obs.)

Bilaga

X

'

EvVENESS

. 00

1 . 00

2 . 00

3.00

4 . 00

5. 00

Figur 7. Korrelationen mellan CHLOE och Finlands

Bumpmeter _

ro= -0.87

x = 3.21

s = 0.61

(75 obs.)

y = 162

s = 35

(75 obs.)

Y= _{8 .51x + 68.03} + I 1 _{14 2 34} 94 1 0 . 82 Danmarks Bumpmeter

Korrelationen mellan TPIs mätare och Figur 8. 15 . 00 NCBR TC1 20. (D Y ) © CQ Ci) CQ CQ D J (2 ) CQ ) em s (C ) CX ) CQ ) C Q fn ) C Q C Q EVENESS DAN BUNP Bilaga 10

Bilaga 11 FIN BUMP 9 2" V 2 K! 300. 20- EVENESS 270.249. 00-X 210. 00-

' se

>od

z

pd

i 50. 00-

-Q.;;gb

XX,

st

Figur 9. Korrelationen mellan TPIs mätare och Finlands Bumpmeter F j _{= 0.87} 9 s = 3 P 4 1 11 160 s = 32 H å 1 11 8 .39x + 86.92 ä t 1

VIL MEDDELANDE 332 Y: _{0.86x + 37.32} H Q 1 160 S 3 2 S 34 0 91 Bumpmetrar

Korrelationen mellan Danmarks och Finl Figur 10. © ©c O M C C ) (Q ) [0 8] C O (2 ) Q ) n CD D C a ( D _CQ) 19 ) C 10] C D ( ) CX ) N J pe + C D C J fn..) CQ C C ) C O CQ ) ._JM ) N BUMP Bilaga 12

Y 0 . 97 1 4 2 1 . 0 2x S s 34 36 3 . 13 240.008 D GN BUMP30118

Figur 11. Danmarks Bumpmeters körning 1 mot körning 2

(C ) _(Q) ₂₀ © t p i (O ©) CD L. [92) CQ) CQ TL) C) .) fx ) _{CJ (Q} LA (D) (_) O) () C) ) CQ CQ N) () CC) () (2 CQ () D&N BUMP emL. Bilaga 13

Y: _{1.06x - 9 . 42} H d I 160 - 3 4 s 31 0 . 98

Figur 12. Finlands Bumpmeter körning 1 mot körning 2

[S V C D -C ) ( ) 19 2) CQ ) CQ ) n CQ (C) (_) C3 ) C ) C. ) 1) C) C) EVENESS Bilaga 14

Bilaga 15 BN 2 i 0. CC» n ** [M l "Z (4 CA 192) T) -3 CT ) CD [00 8 (3 (I J ( 2 (Q ) ( D CQ ) C ) 1 i 1 1 N u n 0 i L CQ (';) C ) _CT) (i ) [N ] C Q _(|) CQ) P © © M C . p% "* ** .CC 2.CQ 4.00 5.00 c. 00 1 S6AB RST + ( D ( ) © )

Figur 13. SAAB RST körning 1 mot körning 2 i 50 km/h

H j 11 O 0 sy d P å 1 1 H e u n 0 2 11 [ e n ) o v 0 .6 W I 1 N S X 0 1 0.97x + 0.02 b a 11 VTL MEDDELANDE 332

Bilaga 16 10.00 - £vVENNESS 41 ) ₍₎) _C CT ) _{C ( i} -J I) _CQ) _Cl.) L ) _(Q) (D 1 Y . 00 & .C00 i C. 00 * & SAAB RST Q CJ Q NM © Q C C C) OV

Figur 14. SAAB RST körning 1 mot körning 2 i 70 km/h

r = 0.96 x = 4.5 s = 0.6 y = 4.6 s = 0.7 1.03x - 0.03 b d L VTL MEDDELANDE 332

Bilaga 17 n C) 5868 SST KM / H 19. 00- (*) CL ) _{CQ le} -3 CD () S. C00-4, 004 kn an D a h hor 1 2 , 024 i . 8.00 -- = - t ea C. CC 2 CC 4 00 5.00 = CC 10. OC RST 52 KM/H

Figur. 15. Medelvärde av körning 1 och 2 i 50 km/h med SAAB RST mot motsvarande i 70 km/h

F 1 O 0 CJ P4 1 1 > un [0] 1 o o 0 . 6 +H 4 1 1 _{w o n} 11 0.96x + 0.28 HQ 1 VTI MEDDELANDE 332

Bilaga 18 Laser RST 1 EVENNESS 9 ks 3 . 7 o 6 ₀ % 2 k S " o . &. 4 = 29 -* gen 3 © u. P*9 # o © 2 d 1 k 9 7 y p v - 2 v---W Laser RST 2

Figur 16 Reliabilitet för Laser RST

n = 75 r = 0.98

x = 3.9

y = 3.8

Bilaga 19 Laser RST 75 km/h EVENNESS & Laser RST v 2222 vr gemene8 -C () Jo [Ye 10 20 0300 04 05 6 7 8 9

Figur17 Hastighetsberoende för Laser RST

n = 67 r= 0.95 x = 4.0 s.d. = 1.3 y = 4.0 s.d. = 1.1 y= 0 .86x + 0.54

Bilaga 2 0 CHLOE - - EVENNESS 5 4 3 2 1

Q

a

»

r

5

v

v

v

v

4» Laser RST

Figur 18

_{Samband mellan mätetal erhållna med}

CELOE-procfilometern (TRAC-värde) respektive

Laser RST

no = 28

r = -0.90

y = 3.03

s.d. = 0.59

x = 4.4

s.d. = 1.2