RoadFly-koemittaukset talviolosuhteissa

Abstract

Opinnäytetyö oli osa Lapin ammattikorkeakoulun kehittämisympäristön Alasca-hanketta. Hankkeen tavoitteena oli luoda ajoneuvoon kiinnitettävä automaattiseen tiedonkeruuseen perustuva 2D-laserkeilauksen pilottijärjestelmä tieverkon ennakoivaan kunnossapitoon ja kunnossapidon laadunvalvontaan. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia pilottilaitteen käyttäytymistä ja mittaustarkkuutta talviolosuhteissa. Aihe oli hankkeelle tarpeellinen, sillä vastaavanlaisia tutkimuksia on tehty todella vähän. Prototyypille tehtiin samassa yhteydessä lisäksi GNSS-paikannuksen tarkkuustesti.

Työn toteutustavaksi valittiin kenttämittausten suorittaminen pilottilaitteella talvisella maantiellä, minkä jälkeen mittaustuloksia vertailtiin skanneritakymetrillä ja Roadscanners Oy:n mittausajoneuvolla mitattuihin referenssiaineistoihin. Mittausdata analysoitiin Road Doctor- ja 3D-Win-ohjelmistoilla, josta syntyneet tulokset ja johtopäätökset on esitetty tässä opinnäytetyössä.

Tulokset osoittivat, että pilottilaitteen mittaamat arvot olivat hyvin lähelle samansuuruisia kuin vertailumittausten tuottamat arvot. Laitteiden välillä oli pieniä mittaustarkkuuksista johtuvia eroja, mutta ne eivät olleet merkittäviä. Prototyypin GNSS-paikannusvirheen havaittiin vaikuttavan yksittäisen mittauksen sijaintiin suurimmillaan noin 10 metriä, joten tarkkuus riittää hyvin vastaamaan laitteen käyttötarkoitusta.

Tutkimustulosten perusteella voidaan todeta, että jäiset ja lumiset tienpinnat tai lumipöly eivät haittaa laitteen toimintaa sellaisissa olosuhteissa, joissa talvimittaukset suoritettiin. Koemittauksissa tien pinta oli kuivaa jäätä ja lunta eivätkä nämä pinnat tuottaneet laitteelle ongelmia. Toisaalta olosuhteet eivät testipäivinä olleet laserskannauksen osalta haastavimmat mahdolliset. Tämän työn tulosten perusteella ei voida päätellä esimerkiksi sitä, kuinka luotettavia tuloksia pilottilaite antaisi sellaisella tienpinnalla, jossa jään päällä on vettä.

This thesis was a part of the Alasca project of the development environment in the University of Applied Sciences of Lapland. The goal of the project was to create a pilot system based on automation of road monitoring by utilising a 2D laser scanning technique for the proactive road maintenance and road quality control of the road maintenance. The aim of the thesis itself was to investigate the operation and accuracy of the measurements of the prototype in real winter road conditions. Furthermore, a precision test for GNSS positioning accuracy was made on the same prototype.

The field measurements were performed on a pilot device on a winter road. After that the data was compared with the prototype to the reference data produced with the scanning total station and a measuring vehicle of Roadscanners Oy. The measurement data was processed using the Road Doctor and 3D Win software.

The results showed that the values measured with the pilot device were very similar to the values measured with the reference devices. It can be concluded that icy and snowy road surfaces will not interfere with the operation of the device in conditions where the winter measurements were performed. The GNSS positioning accuracy is sufficient to suit the purpose of the device.