Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös, geoinformatiikka, DI Aimad El Issaoui
Autoon asennetulla laserkeilaimella voidaan mitata tien urat ja vauriot erittäin korkealla tarkkuudella ajon aikana. Väitös Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulusta, rakennetun ympäristön laitokselta.
Noudatamme tapahtumassa Aalto-yliopiston turvallisemman tilan periaatteita.
Väitöskirjan nimi: Automated pavement distress detection and quantification with multi-platform laser scanning
³Õä¾±³Ù³Ù±ð±ô¾±Âáä: Aimad El Issaoui
³Õ²¹²õ³Ù²¹±¹Ã¤¾±³Ù³ÙäÂáä: Professori Stephan Nebiker, University of Applied Sciences and Arts Northwestern, Sveitsi
Kustos: Matti Vaaja, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, rakennetun ympäristön laitos
Autoon asennetulla laserkeilaimella voidaan mitata tien urat ja vauriot erittäin korkealla tarkkuudella ajon aikana.
Teiden kunto heikkenee jatkuvasti liikenteen, nastarenkaiden ja sään vaikutuksesta. Urat, halkeamat ja kuopat heikentävät liikenneturvallisuutta ja päästävät veden tien rakenteisiin, mikä nopeuttaa vaurioitumista. Tien kuntoa on arvioitu pitkälti erillisillä mittausautoilla ja silmämääräisesti, mikä on hidasta, kallista ja osin epätarkkaa. Suomessa pelkästään teiden korjausvelka on miljardiluokkaa.
Väitöstutkimuksessa selvitettiin, voidaanko tien pinnan vauriot mitata automaattisesti tavallisella ajonopeudella liikkuvasta autosta laserkeilauksen avulla. Laserkeilain muodostaa tien pinnasta tarkan kolmiulotteisen pistepilven, josta algoritmit tunnistavat urat, halkeamat ja muut vauriot sekä laskevat niiden syvyyden, leveyden, pinta-alan ja tilavuuden. Menetelmien tarkkuus varmistettiin vertaamalla tuloksia korkean tarkkuuden referenssimittauksiin.
Tulokset osoittivat, että autoon asennettu kartoituslaserkeilain mittaa urasyvyyden noin millimetrin tarkkuudella, mikä riittää hyvin teiden kunnossapidon tarpeisiin, sillä korjaustoimiin ryhdytään tyypillisesti vasta yli 15 millimetrin urilla. Tutkimuksessa kehitetty uusi, kolmea menetelmää yhdistävä vauriontunnistusalgoritmi löysi tien pinnan vauriot erittäin luotettavasti. Lisäksi osoitettiin ensimmäistä kertaa, että myös itseajavien autojen omilla antureilla voidaan mitata tien uria käyttökelpoisella tarkkuudella.
Tulosten perusteella yksi ainoa mittausajo voi tulevaisuudessa korvata useita erillisiä kuntomittauksia, sillä sama aineisto kertoo urat ja vauriot ja tuottaa samalla kolmiulotteisen mallin koko tieympäristöstä. Itseajavien ja kehittyneillä antureilla varustettujen ajoneuvojen yleistyessä tien kuntoa voitaisiin seurata jatkuvasti tavallisen liikenteen ohessa ilman erillisiä mittausautoja. Tämä mahdollistaisi vaurioiden havaitsemisen varhain, korjausten kohdentamisen oikein ja kunnossapitovarojen tehokkaamman käytön ikääntyvillä tieverkoilla.
Avainsanat: laserkeilaus, tien kunnossapito, päällystevauriot, urautuminen, pistepilvi, itseajavat autot, mobiilikartoitus
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): .
Yhteystiedot: Aimad El Issaoui, aimad.elissaoui@maanmittauslaitos.fi
Insinööritieteiden korkeakoulun väitöskirjat
