Kiri

IRI SEADME VÕRDLUSMÕÕTMISED 2024 SUVEL

Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

Analüüs: Anti Kasuk

Tallinn, 2024

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

2

SISUKORD

1 Sissejuhatus .................................................................................................. 3

1.1 Seadme töö kirjeldus ................................................................................ 3

1.2 Mõõtmiste ja analüüsi kirjeldus .................................................................. 3

2 IRI mõõtmised ............................................................................................... 5

2.1 Mõõtmiste põhilised statistilised näitajad ..................................................... 5

2.2 Paralleelmõõtmiste võrdlus ........................................................................ 6

2.3 Võrdlus eelnevate aastatega ...................................................................... 8

3 Makrotekstuuri mõõtmised ............................................................................ 10

3.1 Mõõtmiste põhilised statistilised näitajad ................................................... 10

3.2 Paralleelmõõtmiste võrdlus ...................................................................... 12

4 Megatekstuuri mõõtmised ............................................................................. 14

4.1 Mõõtmiste põhilised statistilised näitajad ................................................... 14

4.2 Paralleelmõõtmiste võrdlus ...................................................................... 16

5 Kokkuvõte ................................................................................................... 18

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

3

1 SISSEJUHATUS

1.1 Seadme töö kirjeldus

Mõõteseade LaserTextureMeter (LTM-1) on Eestis kasutusel olnud alates 2011. aastast.

Seade on valmistatud firmas AL-Engineering Ltd. LTM-1 mõõdab teekatte pikiprofiili

kasutades selleks sõiduki ette kinnitatud laser- ja vertikaalkiirendusandurit ning

teepikkusandurit. Laser- ja kiirendusandurid registreerivad vähemalt iga 25 cm järel

teekatte pikiprofiili iseloomustavad väärtused.

Lähtudes teekatte ebatasasuste lainepikkuste vahemikest jagatakse saadud tulemused

erinevateks parameetriteks:

• Makrotekstuur: lainepikkus 0.5 - 50 mm;

• Megatekstuur: lainepikkus 50 - 500 mm;

• Ebatasasus: lainepikkus 500 mm - 100 m.

IRI-arv on rahvusvaheliselt väga laialdaselt kasutatav sõidumugavust kirjeldav väärtus.

Ebatasasust kirjeldava parameetri IRI-arvu saamiseks pannakse saadud teekatte

pikiprofiilile arvutusmudelis sõitma kindlate vedrudega, massiga ja amortisaatoritega nn

„standardsõiduk“ (Golden Car) ning seejärel arvutatakse, kuidas standardse sõiduki kere

mõõdetaval teelõigul telje suhtes võngub kiirusel 80 km/h. IRI-arvu ühikuks on mm/m.

LTM-1 seade mõõdab kolme teekatte tekstuuri iseloomustavat parameetrit:

• Makrotekstuuri keskmine profiili sügavus MPD, mm;

• Makrotekstuuri ruutkeskmine väärtus RMS, mm;

• Megatekstuuri ruutkeskmine väärtus RMS, mm.

Seadet kalibreeritakse kord aastas tootja juures ja tulemuste kohta vormistatakse vastav

tunnistus (Lisa 1). Nimetatud protsessi käigus kontrollitakse eelkõige seadme laseri ja

kiirendusanduri töökorras olekut ja võrreldakse erinevate parameetrite muutumist.

IRI mõõtmistulemuste korrigeerimiseks kasutatakse järgnevat valemit.

= 0.893 ∗ () + 0.061

1.2 Mõõtmiste ja analüüsi kirjeldus

Mõõtmised teostas AS Teede Tehnokeskuse Arenduse ja uuringute osakond. Mõõtmised

viidi läbi 2024-07-04 järgnevas tabelis toodud lõikudel. Varasemate aastatega võrdluste

puhul tuleb tähele panna, et nt. aastal 2023 muutusid IRI vahemike 3.5-4.5 ja IRI>4.5

teelõigud ja aastal 2022 muutus IRI 2.5-3.5 teelõik.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

4

Vastavalt hankelepingu tehnilisele kirjeldusele, tuli mõõtmised läbi viia lõikudel, kus IRI

piirid on: IRI<1.5, 1.5< IRI <2.5, 2.5< IRI <3.5, 3.5< IRI <4.5, IRI >4.5. Ühe testilõigu

pikkus on 2 – 3 km. Mõõtmisi viidi mõlemas sõidusuunas läbi kolm korda. IRI ja tekstuuri

mõõtmised on teostatud 5 meetrise sammuga. Mõõtmistulemusi analüüsitakse 20 meetrise

sammuga.

IRI paralleelmõõtmiste võrdluste piiride seadmisel kasutati vastavalt tehnilisele juhendile

kahte piirväärtust:

• Süstemaatiline erinevus, milleks arvestada 0.5 ühikut

• Lubatud erinevuse kasv, milleks arvestada 0.1 ühikut iga mõõdetud IRI täisarvulise

väärtuse kohta.

Tekstuuri paralleelmõõtmiste võrdluste piiride seadmisel kasutati vastavalt tehnilisele

juhendile kahte piirväärtust:

• Süstemaatiline erinevus, milleks arvestada 0.05 ühikut

• Lubatud erinevuse kasv, milleks arvestada 0.2 ühikut iga mõõdetud teekatte

tekstuuri täisarvulise väärtuse kohta.

Paralleelmõõtmiste tulemuste väärtuste võrdlemisel jälgitakse järgnevat:

• Piirväärtuste sisse jäävate mõõtmistulemuste osa peab olema vähemalt 95.0%

• Mõõtmistulemuste süstemaatiline erinevus peab olema väiksem kui 0.05

• Kahe paralleelmõõtmise vahelise Pearsoni korrelatsiooni koefitsendi piirväärtus on

0.90.

Lisaks nõuetes toodud näitajatele vaadeldi ka lõikude kaupa tulemuste jaotust, et paremini

selgitada tulemuste võimalikku varieeruvust erinevate IRI väärtuste juures. Samuti hinnati

IRI mõõtetulemuste vastavust eelnevate aastate tulemustega samadel lõikudel. Selle

kaudu hinnatakse valemis 1 toodud seose kehtivust.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

5

2 IRI MÕÕTMISED

2.1 Mõõtmiste põhilised statistilised näitajad

Järgnev tabel näitab mõõdetud lõikudel kõige väiksemat ja suuremat ja keskmist

mõõtmistulemust, lõigu standardhälvet ja 95% protsendi mõõtetulemuste ulatuse alumist

ja ülemist piiri. See iseloomustab kui hajusad on mõõtmistulemused antud lõigul.

Tabel 1: IRI mõõtmiste statistilised näitajad

Lõik IRI min IRI max IRI keskmine IRI hälve Alumine 95% Ülemine 95%

IRI1.5..2.5 0.78 4.97 1.86 0.61 1.00 3.39

IRI2.5..3.5 1.24 7.57 3.59 1.08 1.84 5.72

IRI3.5..4.5 1.77 8.47 4.13 1.18 2.38 6.82

IRI<1.5 0.28 6.54 0.77 0.29 0.40 1.41

IRI>4.5 1.70 8.72 4.55 1.37 2.14 7.40

Järgnev joonis kujutab IRI paralleelmõõtmiste väärtusi lõikude pikkuses suundade kaupa.

Sellele järgneval joonisel on näidatud IRI väärtuste jaotus histogrammil koos vastava lõigu

keskmise väärtuse ja 95% piiridega. Jooniselt on selgelt näha, et mida suurem on

mõõdetud lõigu IRI väärtus, seda hajusamaks muutuvad IRI tulemused. Kui lõigul IRI <

1.5 on 95% tulemusi 1.5 ühiku sees, siis lõigul IRI < 4.5 on 95% tulemusi 7 ühiku sees.

Ka tulemuste standardhälve suureneb koos lõigu keskmise mõõdetud väärtusega.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

6

2.2 Paralleelmõõtmiste võrdlus

Paralleelmõõtmiste omavahelisel võrdlemisel vaadeldi kolme näitajat:

• Piiridesse jäävate mõõtmiste protsent

• Mõõtmiste omavaheline süstemaatiline erinevus

• Mõõtmiste vaheline korrelatsioon.

Järgnevas tabelis on kokkuvõtvalt esitatud eelmaitud näitajad koos vastava nõudega. On

näha, et IRI mõõtmistulemused vastavad tehnilises kirjelduses esitatud nõuetele.

Tabel 2: IRI paralleelmõõtmiste vastavus

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

7

Joonte sees Süstemaatiline erinevus, mm/m Korrelatsioon

1v2 0.97 -0.03 0.98

1v3 0.95 -0.03 0.97

2v3 0.96 0.00 0.98

Nõue 0.95 0.05 0.90

Järgnevad joonised näitavad graafiliselt paralleelmõõtmiste piiridesse jäämist suundade ja

lõikude kaupa. Mida madalam on lõigu IRI väärtus, seda suurem hulk mõõtmistest jääb

määratud piiridesse.

Allpool olevatel joonistel on kujutatud paralleelmõõtmiste vahelist korrelatsiooni suundade

ja lõikude kaupa. Punane joon graafikul näitab joont, millel mõõtmistulemused oleks

täielikul korrelatsioonil.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

8

2.3 Võrdlus eelnevate aastatega

Mõõtmistulemuste eelnevate aastatega võrdlemisel võrreldi keskmisi näitajaid. Mõned

lõigud on viimastel aastatel asendatud, tabelis on näidatud võrdluse huvides üksnes

andmed pärast asendust.

Tabel 3: IRI lõigu keskmiste väärtuste võrdlus aastate lõikes

Lõik Suund mai.18 nov.18 mai.19 mai.20 juuni.20 juuni.21 mai.23 juuli.24

IRI<1.5 1 0.75 0.71 0.75 0.75 0.75 0.84 0.79 0.77

IRI<1.5 2 0.75 0.69 0.73 0.75 0.74 0.83 0.76 0.75

IRI1.5..2.5 1 1.84 1.77 1.75 1.72 1.69 1.84 1.67 1.62

IRI1.5..2.5 2 1.89 1.87 1.85 1.88 1.85 1.93 1.78 1.85

IRI2.5..3.5 1 3.30 3.33

IRI2.5..3.5 2 3.21 3.44

IRI3.5..4.5 1 3.93 4.07

IRI3.5..4.5 2 4.20 4.04

IRI>4.5 1 4.69 4.68

IRI>4.5 2 4.48 4.26

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

9

Andmete analüüsil on näha, et võrreldavate lõikude keskmised IRI tulemused on jäänud

suurusjärguti samaks. Väikesed erinevused aastate vahel on seletatavad katte muutumise

ja mõõtemääramatusega.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

10

3 MAKROTEKSTUURI MÕÕTMISED

3.1 Mõõtmiste põhilised statistilised näitajad

Järgnev tabel näitab mõõdetud lõikudel kõige väiksemat ja suuremat ja keskmist

mõõtmistulemust, lõigu standardhälvet ja 95% protsendi mõõtetulemuste ulatuse alumist

ja ülemist piiri. Andmed on jagatud klassidesse IRI väärtuste järgi.

Tabel 4: MakroMPD mõõtmiste statistilised näitajad

Lõik MakroMPD

min

MakroMPD

max

MakroMPD

keskmine

MakroMPD

hälve

Alumine

95%

Ülemine

95%

IRI1.5..2.5 0.60 1.71 0.98 0.21 0.69 1.53

IRI2.5..3.5 1.23 2.61 1.87 0.22 1.48 2.31

IRI3.5..4.5 0.59 1.99 1.11 0.26 0.70 1.60

IRI<1.5 0.42 1.10 0.57 0.10 0.45 0.80

IRI>4.5 0.58 1.83 1.26 0.18 0.86 1.61

Järgnev joonis kujutab makrotekstuuri paralleelmõõtmiste väärtusi lõikude pikkuses

suundade kaupa. Sellel järgneval joonisel on näidatud makrotekstuuri väärtuste jaotus

histogrammil koos vastava lõigu keskmise väärtuse ja 95% piiridega.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

11

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

12

3.2 Paralleelmõõtmiste võrdlus

Paralleelmõõtmiste omavahelisel võrdlemisel vaadeldi kolme näitajat:

• Piiridesse jäävate mõõtmiste protsent

• Mõõtmiste omavaheline süstemaatiline erinevus

• Mõõtmiste vaheline korrelatsioon.

Järgnevas tabelis on kokkuvõtvalt esitatud eelmainitud näitajad koos vastava nõudega.

Tabel 5: MakroMPD paralleelmõõtmiste vastavus

Joonte sees Süstemaatiline erinevus, mm/m Korrelatsioon

1v2 0.95 0.00 0.96

1v3 0.91 0.01 0.94

2v3 0.95 -0.01 0.96

Nõue 0.95 0.05 0.90

Järgnevad joonised näitavad graafiliselt paralleelmõõtmiste piiridesse jäämist suundade ja

lõikude kaupa.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

13

Allpool olevatel joonistel on kujutatud paralleelmõõtmiste vahelist korrelatsiooni.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

14

4 MEGATEKSTUURI MÕÕTMISED

4.1 Mõõtmiste põhilised statistilised näitajad

Järgnev tabel näitab mõõdetud lõikudel kõige väiksemat ja suuremat ja keskmist

mõõtmistulemust, lõigu standardhälvet ja 95% protsendi mõõtetulemuste ulatuse alumist

ja ülemist piiri. Andmed on jagatud klassidesse IRI väärtuste järgi.

Tabel 6: MegaRMS mõõtmiste statistilised näitajad

Lõik MegaRMS

min

MegaRMS

max

MegaRMS

keskmine

MegaRMS

hälve

Alumine

95%

Ülemine

95%

IRI1.5..2.5 0.12 0.40 0.22 0.05 0.16 0.33

IRI2.5..3.5 0.30 0.78 0.51 0.07 0.39 0.65

IRI3.5..4.5 0.16 0.70 0.36 0.08 0.21 0.53

IRI<1.5 0.08 0.34 0.15 0.04 0.10 0.25

IRI>4.5 0.14 0.77 0.34 0.07 0.23 0.51

Järgnev joonis kujutab megatekstuuri paralleelmõõtmiste väärtusi lõikude pikkuses

suundade kaupa. Sellele järgneval joonisel on näidatud megatekstuuri väärtuste jaotus

histogrammil koos vastava lõigu keskmise väärtuse ja 95% piiridega.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

15

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

16

4.2 Paralleelmõõtmiste võrdlus

Paralleelmõõtmiste omavahelisel võrdlemisel vaadeldi kolme näitajat:

• Piiridesse jäävate mõõtmiste protsent

• Mõõtmiste omavaheline süstemaatiline erinevus

• Mõõtmiste vaheline korrelatsioon.

Järgnevas tabelis on kokkuvõtvalt esitatud eelmaitud näitajad koos vastava nõudega.

Tabel 7: MegaRMS paralleelmõõtmiste vastavus

Joonte sees Süstemaatiline erinevus, mm/m Korrelatsioon

1v2 0.98 0.00 0.95

1v3 0.96 0.00 0.94

2v3 0.98 0.00 0.95

Nõue 0.95 0.05 0.90

Järgnevad joonised näitavad graafiliselt paralleelmõõtmiste piiridesse jäämist suundade ja

lõikude kaupa.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

17

Allpool olevatel joonistel on kujutatud paralleelmõõtmiste vahelist korrelatsiooni.

IRI seadme võrdlusmõõtmised 2024 suvel - Tasasuse ja tekstuuri võrdlusmõõtmiste aruanne

18

5 KOKKUVÕTE

Mõõtmistulemuste analüüsil prooviti lahendada kaks küsimust:

• Kuidas vastavad IRI mõõtmistulemused eelnevate aastate mõõtmistele?

• Milline on mõõtmistulemuste korratavus LTM seadmega eri IRI väärtuste juures?

Selle ja eelmiste aastate mõõtmistulemuste põhjal võib väita, et mõõdetud väärtused ei

erine üksteisest oluliselt. Sellest tulenevalt on põhjendatud kasutada IRI

mõõtmistulemuste korrigeerimisel sama valemit (1), mida eelnevatel aastatel.

Paralleelmõõtmiste juures hinnatud piirväärtuste sisse jääv osa, mõõtmistulemuste

süstemaatiline erinevus ja kahe paralleelmõõtmise vaheline korrelatsioon vastavad

hankelepingu tehnilises kirjelduses seatud nõuetele nii IRI kui ka tekstuuri mõõtmisel.

_______________________________________________________________________________________

2022-12-14 Thomas Lundberg

Swedish National Road and Transport Research Institute (VTI)

Linköping, Stockholm, Gothenburg and Lund

CERTIFICATE (Valid 15 months from the measurement date)

This is to certify that the LTM-1 operated by AS Teede Tehnokeskus has been approved in the

yearly tests performed in May 2022. The test is done according to the Swedish yearly standard test

procedures described in the document TDOK 2014:0706, from the Swedish Transport

Administration. The test has three parts, validity test (the results are compared with a reference),

repeatability test and test according to standard project level measurement quality assurance

procedures.

The test certifies that LTM1 is compatible with the approved fleet of measurement vehicles in

Sweden for project level measurements.

The tests done for this certificate include approval of IRI (International Roughness Index) in the

right wheel track, megatexture in the right wheel track, MPD (Mean Profile Depth) in the right

wheel track and finally position measurements. The basic data used for approval is collected from

one 1 200 m long test section and two project level sections, both approximately 4,5 km long. The

measurements were done 2022-05-30. The limits for the tests are according to the current Swedish

standards1. Attached to this certificate is one document with a more detailed reporting, Annex A.

Tested parameter Approved

IRI right

(International Roughness Index)

OK

Megatexture right OK

MPD right

(Mean Profile Depth)

OK

Position OK

The approval is valid for the soft- and hardware versions used in the tests. Responsible for the analysis in

this approval, Research Engineer Thomas Lundberg, VTI

2022-12-15

X Anita Ihs

Research Director

Signerat av: Anita Ihs

1 Requirements – Tekniskt godkännande för vägytemätning (Swedish), TDOK 2014:0706, Version 2.0 Trafikverket, 2020-01-01

Teekatte tasasuse ja tekstuuri mõõtmine ning mõõtmisandmete töötlemine 2023-2025 aastal (leping 3.2-4/22/2454-1 16.11.2022)

Tööde teostamise ajagraafik 2024. a

Töö kirjeldus maht, km … …

0 1 .j u

u li

0 1 .a

u g

…

0 1 .s

e p t

…

0 1 .o

k t

0 1 .n

o v

1 5 .n

o v

Eeltööd

- tasasuse ja tekstuuri mõõtmise seadme kalibreerimine seadme valmistaja juures; kalibreerimisakti

esitamine Tellijale

- seadme kontroll 5 testilõigul, paralleelmõõtmised; testiakti esitamine Tellijale

- mõõtmistööde portaali loomine ja seadistamine; tutvustamine Tellijale

Välitööd

- teekatte tasasuse ja tekstuuri mõõtmine objektidel kus on lõpetatud suuremad remondi- ja

korrashoiutööd 6500

- teekatte tasasuse ja tekstuuri mõõtmine ülejäänud objektidel

- kordustestmõõtmised, vähemalt kord kahe kuu jooksul mõõtehooajal

Mõõtmistulemuste esitamine

- veebipõhine portaal mõõtmistööde toestamise ja kogutäitmise kohta

- teekatte tasasuse ja tekstuuri mõõtmistulemused

- aruanne

Koostas: Sven Veskioja