Bättre grusvägar med datadriven sensorteknologi
Modern sensorteknologi kan förenkla underhållet av Sveriges grusvägar - och göra det betydligt mer effektivt. Ny forskning från Linnéuniversitetet möjliggör säkrare vägar, som på köpet kan bidra till positiva miljö- och hälsoeffekter.
I Sverige sträcker sig grusvägarna över 10 000 mil och spelar en avgörande roll för landsbygdens infrastruktur. De binder samman våra samhällen och deras skick är viktigt för att säkerställa en smidig och säker transport av såväl personer som varor och tjänster. Damm, gropar, spårbildning och löst grus gör många grusvägar obekväma och svårframkomliga vilket leder till miljö- och hälsoproblem för människor, djur och växter.
Att införa datadrivna metoder för underhåll av grusvägar skulle säkerställa en effektiv bedömning och klassificering av vägens skick.
För att bedöma vägarnas skick används i dagsläget oftast visuell inspektion och manuella metoder. Visuell inspektion är dock opålitlig och känslig för mänskliga fel, medan manuella metoder är tids- och arbetskrävande. Ny forskning i maskinteknik vid Linnéuniversitetet visar en mer sofistikerad datadriven metod som kan förändra hur vi ser på och tar hand om våra vägar.
– I min licentiatavhandling har jag tittat på användningen av sensorer monterade i fordon för att mäta vibrationer och rörelser, vilket kan ge indikationer om vilket underhåll som behövs, förklarar Keegan Mbiyana. Inte bara specialbyggda sensorer används, utan även vanliga smartphones. Beroende på mätobjektet kan sensorernas placering justeras inom fordonet. För att bedöma åkturernas kvalitet positionerades de på ställen känsliga för vibrationer. I våra tester placerades sensorerna nära förarens säte medan en smartphone fästes vid vindrutan för att filma vägunderlaget.
Idag görs underhållsåtgärder enligt ett fast schema, vilket inte är optimalt då behoven ändras över tid.
I studien har man i stället använt en sensorteknologi där olika sensorer använts för att bedöma grusvägars skick och en datadriven metod för underhåll presenteras. En strukturerad bedömningsprocess beskrivs för att säkerställa effektiv övervakning och utvärdering av grusvägar.
Genom att använda datadrivna metoder i underhållsprocessen kan beslut i högre grad grundas på objektiv information om grusvägens skick, i stället för inspektörens personliga bedömning eller erfarenhet.
– Att införa datadrivna metoder för underhåll av grusvägar skulle säkerställa en effektiv bedömning och klassificering av vägens skick, säger Keegan Mbiyana. Det skulle garantera att underhållet baseras på faktiska behov och inte förutbestämda intervaller.
Med nya tekniken blir vägarna inte bara säkrare och mer bekväma att köra på, de negativa effekterna på miljön och hälsan från damm och gropar kommer också att minska.
Användningen av datadrivna metoder kommer enligt studien att gynna både väganvändare och vägägare. Drift- och underhållskostnader för fordon minskar och restiden kan förkortas.
– Med nya tekniken blir vägarna inte bara säkrare och mer bekväma att köra på, de negativa effekterna på miljön och hälsan från damm och gropar kommer också att minska, menar Keegan Mbiyana. För kommande projekt utforskar vi även möjligheten att använda maskininlärning och AI för att granska vägkvaliteten.
Licentiatavhandlingens titel
On the establishment of a data-driven approach to gravel road maintenance: https://lnu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2:1784279
Varför är grusvägar viktiga?
Tillgänglighet: Grusvägar möjliggör tillgång till avlägsna och mindre befolkade områden som inte har asfalterade vägar. Det är särskilt viktigt för boende, jordbrukare och företag i dessa områden.
Ekonomisk utveckling: Grusvägar underlättar transporter av varor och människor. De främjar ekonomisk utveckling genom att underlätta handel, turism och tillgänglighet till marknader.
Jordbruk: Grusvägar är avgörande för jordbruket eftersom de möjliggör transport av jordbruksprodukter till marknader och försörjning av nödvändiga resurser till gårdar.
Nödsituationer: Grusvägar spelar en viktig roll vid nödsituationer som naturkatastrofer och räddningsinsatser eftersom de kan fungera som evakueringsvägar och ge tillgång till drabbade områden.
Miljö: Grusvägar kan vara mer miljövänliga och mindre kostsamma att bygga och underhålla än asfalterade vägar, särskilt i avlägsna områden.