Ny måleteknologi skaber besparelser på vejvedligehold

Globalt bruger vi 750 milliarder kr. om året på vedligeholdelse af verdens veje. I kraft af en fondsinvestering har Dynatest i samarbejde med DTU udviklet et avanceret målesystem til at måle vejenes tilstand. Løsningen lover betydelige besparelser og eksport af teknologien.

18. april 2018

I kraft af en fondsinvestering har Dynatest i samarbejde med DTU udviklet et avanceret kørende målesystem til kontinuerlig målen af bæreevnen på de danske veje. Systemet er døbt Raptor.

Ambitionen med projektet var at skabe et system, der kunne skabe betydelige besparelser, men også at øge trafiksikkerheden og effektiviteten, minimere trafikforstyrrelser samt gøre bæreevnemålinger tilgængelige for alle typer af brugere. 

Det nye system er egnet til alle vejbelægninger, herunder motorveje og belægninger i byer. I første omgang anvendes systemet dog primært som et screeningsværktøj til at lokalisere strækninger med kritisk bæreevne på større veje.

Det er Dynatest, der har stået for udviklingen af selve målekøretøjet, indsamling af data og en indeksmetode til analyse af data på netværksniveau. DTU’s hovedfokus har været at udvikle mekaniske modeller, der udnytter teknologien og dataindsamlingen optimalt, med henblik på at analysere enkelte lags egenskaber og nedbrydning.

DTU har også fokuseret på udvikling af en numerisk model, der muliggør sammenligning af målinger fra et stationært faldlod og kørende systemer - et fundamentalt link i udviklingen og udnyttelsen af de to systemer, da faldloddet i flere årtier har været det anvendte referencesystem.

Scan af højdelandskabet
Måleudstyret Raptor er integreret i en specialbygget sættevogn og trækkes af en lastbil. Det er i stand til at bestemme vejens tilstand, mens det kører ved normal hastighed, dvs. op til 80-100 km/t. Her har Dynatest fungeret som den optimale platform for Raptor-projektet, da virksomheden har været førende inden for udvikling af det traditionelle faldlod i mere end 40 år.

Udviklingen af Raptor er muliggjort af en relativ ny laserteknologi kaldet linje-profil-laser, som med høj præcision måler afstanden til tusindvis af punkter i et ca. 200 mm bredt bånd. Laseren har en målefrekvens på mere end 4000 Hz. - dvs., at en enkelt linje-profil-laser producerer mere end 4 millioner datapunkter per sekund. Mens Raptor bevæger sig fremad, måler hver laser afstanden til belægningen. Dette scan er i virkeligheden et højdelandskab af vejen under den pågældende laser.

I tillæg til laserne anvendes også andre sensorer såsom gyroskoper, accelerometre, lastceller m.m., og ved kombination af målingerne fra disse instrumenter kan den lille nedbøjning isoleres i data og bruges til den videre analyse af vejens tilstand. 

Eyal Levenberg, Associate Professor på DTU mener, at fondsinvesteringen var afgørende for at projektet overhovedet blev i iværksat og han fortsætter:

- Once mature, the technology is a »game changer« for health monitoring of roads and condition assessment - i.e., will change the way we manage our most expensive public infrastructure - the physical transportation network.   

Investering

Fakta

  • På verdensplan bruges mere end 750 milliarder kr. om året på vedligeholdelse af veje
  • Optimeret vejvedligehold kræver ofte tiltag inden, der er synlige skader på belægningen
  • Denne type strategisk indsats kræver kortlægning af belægningens strukturelle tilstand på netværksniveau ved hjælp af ikke-destruktive målinger
  • Den nuværende standardmålemetode til dette formål er faldloddet, som fungerer på den måde, at systemet stationært belaster belægningen med en kraftimpuls og måler de resulterende nedbøjninger i flere forskudte afstande fra belastningens centrum
  • Under forudsætning af, at lagtykkelserne i belægningen er kendt, kan de enkelte lags mekaniske egenskaber efterfølgende beregnes (backcalculation), og nedbrydningen af lagene vurderes

Måleudstyret Raptor

  • Måler med en hastighed på op til 100 km/t med trafikkens hastighed
  • Kontinuert måling (mindst et målepunkt hver 5 mm)
  • Ét udstyr til både strukturel og funktionel måling
  • Udformet til anvendelse i byzoner
  • Tilgængeligt for alle typer af brugere

Raptor i praksis

  • Det videre arbejde i projektet indebærer blandt andet indsamling af flere data, analyse og udvikling af modeller, blandt andet en model til beregning af asfaltens visko-elastiske egenskaber samt yderligere undersøgelser af korrelationen mellem Raptor og faldlod
  • Raptor forventes klar til produktionsmålinger fra andet kvartal i 2018. Desuden vil Raptor kunne suppleres med andre vejmålingssystemer

Kontakt

Asmus Skar, DTU Byg,
Mail: asska@byg.dtu.dk

Mathias Bækbo Andersen, Dynatest A/S
Mail: mbandersen@dynatest.com

Jack Larsen, Dynatest A/S,
Mail: jlarsen@dynatest.com

Søren Rasmussen, Dynatest A/S 
Mail: srasmussen@dynatest.com

Eyal Levenberg, DTU Byg
Mail: eylev@byg.dtu.dk