Annonceinfo

Laser-lastbiler analyserer danske veje

De danske veje trænger til en kærlig hånd. Louis Pedersen fra DTU Matematik forsker i, hvordan vi i fremtiden kan blive bedre til at stille en diagnose for det danske vejnet.

Louis Pedersen, ph.d.-studerende fra DTU Matematik, udvikler matematiske modeller, så man ved hjælp af lasere monteret på en lastbil, kan stille en diagnose for de danske veje. (Foto: Nanna Kreutzmann)

Gang på gang popper historier op i pressen om Danmarks nedslidte veje.

Og Vejdirektoratet bruger årligt flere hundrede millioner kroner på at vedligeholde dem.

Senest blev det under sidste vinters hårde frost tydeligt, at de danske veje mange steder er skrøbelige.

De trænger til en ekstraordinært kærlig hånd.

For myndigheder som Vejdirektoratet ligger der derfor en stor udfordring i at finde de steder, hvor det står skidt til, så man i tide kan sætte ind med reparationer.

Gammel metode sænker trafikken

Louis Pedersen, ph.d.-studerende på DTU Matematik, arbejder for tiden på at finde frem til, hvordan vi i fremtiden kan stille bedre diagnoser på det danske vejnet.

I dag undersøger man blandt andet vejene ved hjælp af et tungt faldlod, der slippes over vejen. Målinger på vejens reaktioner under loddet, kan så fortælle om, hvilken stand vejen er i, og om der eventuelt er brug for at forbedre på den.

Udfordringen ved denne metode er at loddet kun dækker et lille område af vejen, og at det i sagens natur skal flyttes for at kunne måle andre steder på vejen. Arbejdet med faldloddet optager derudover plads på vejen, som sinker trafikken.

Lasermålinger med 80 km/t

En ny metode, som allerede er taget i brug blandt andet af Vejdirektoratet, baserer sig på lasermålinger af vejen.

Dette udstyr, som kaldes et Traffic Speed Deflectometer (TSD), kan installeres på en lastbil, som kan køre sammen med den anden trafik.

Vejdirektoratets faldlod i brug. (Foto: Vejdirektoratet)

Og med en hastighed på omkring 80km/t kan opmåle de danske vejes tilstand.

Dermed er det nu muligt at foretage opmålinger af langt større områder på meget kortere tid. Og så fylder teknologien bag målingerne ikke mere end hvilken som helst anden lastbil.

»Vejnettet kan dækkes relativt hurtigt, i forhold til at man skal flytte hele opstillingen for hver 100 meter. Og man får data løbende, i stedet for at skulle vælge et interval med udstyr, der fysisk skal flyttes,« siger Louis Pedersen.

Som en del af sin ph.d. arbejder han på virksomheden Greenwood Engineering, som står bag den nye opmålingsmetode.

Nye målinger hvert tredje år

Hos Vejdirektoratet er man sikker på at TSD vil få stor betydning fremover: »Vi er ikke i tvivl om, at vi får meget større viden om vejene,« siger Susanne Baltzer, der er ingeniør ved Vejdirektoratet.

Hidtil har Vejdirektoratet kun i særlige tilfælde villet bruge faldloddet på motorvejen, på grund af den fare det medfører i trafikken. Men med et TSD er det nu muligt at lave målinger, uden at skulle spærre hele vejbaner af.

»Det her system generer ikke nogen på vejen,« siger Susanne Baltzer, og fortsætter: »Det er lang tid siden, at vi har kunnet lave rutinemæssige årlige målinger på motorvejene. Nu undersøger vi hele motorvejsnettet, og kommer forbi hvert enkelt stykke hvert tredje år.«

Så selvom det endnu er for tidligt at sige præcis, hvor mange penge Vejdirektoratet kan spare ved at bruge TSD, så er de ikke i tvivl om, at det bliver fremgangsmåden fremover.

Gør nye typer målinger mulige

Louis Pedersens arbejde består i at forbedre de matematiske principper, der ligger bag TSD'ets opmålinger.

For i og med at teknikken er blevet mere avanceret, så bliver det også muligt at foretage langt flere forskellige målinger.

Vejdirektoratet ser store perspektiver i Louis Pedersens forskning. (Foto: Nanna Kreutzmann)

I stedet for blot at se på vejens overflade, så bliver det nu muligt, også at undersøge lagene under det, vi umiddelbart kan se.

»I dag gør man meget det, at man bruger noget der hedder ækvivalente tykkelsers metoder,» forlarer Louis Pedersen og fortsætter:

»Man glemmer lidt, at asfalten er lagdelt, og så regner man det om til ét lag af ét materiale.«

»Det ser ud til at fungere meget godt, men det må jo koste et eller andet med hensyn til nøjagtigheden af målingerne.«

»Man må tænke på at det i virkeligheden er en 3D-struktur man kører på, og der er en form for lagdeling med forskellige typer af asfalt.«

Problemerne gemmer sig

Det er et problem, når man skal undersøge vejene, at man ikke altid kan se på det øverste lag af asfalten, om der er noget galt længere nede. Det er blandt andet det, der har ansporet DTU til at indlede samarbejdet med Greenwood Engineering om udviklingen af de nye systemer.

Poul G. Hjorth fra DTU Matematik, som er hovedvejleder på Louis Pedersens ph.d.-projekt, ser store perspektiver i arbejdet:

»

Vi er blevet klar over, at der kommer meget forfinede data ud af målingerne. Hvis toplaget er fint, men underlaget er degenereret, så kan man også se det.«

 

»På den måde kan man trække endnu mere information ud af det, end man ellers kunne. Og det er umådelig nyttigt. Det koster helt afsindigt meget at nyasfaltere en vej, så hvis man passer godt på sin vej, og griber det i tide, så kan man nå at reparere det øverste lag før at nedbruddet bliver så stort at du skal pille det hele fra hinanden.«

Asfalt er et kompliceret materiale
citatHvis man tænker på hvor mange penge, der bliver brugt på vejvedligeholdelse, så er der jo store perspektiver i det her.
- Louis Pedersen, ph.d.-studerende

Derfor arbejder Louis Pedersen netop nu på at forfine modellerne bag de systemer, der skal opdage sliddet, før det bliver et endnu større problem.

»Jeg vil bytte den tidligere model ud med det, vi kalder en viskoelastisk model, fordi asfalt er et meget kompliceret materiale.«

»Det består af en masse sten, og så er der noget bindemateriale, noget bitumen, som har en lille smule væskeegenskaber.«

»Så jeg arbejder med at få det aspekt ind, og se på hvor meget det ændrer ved, hvad vi tror om, hvordan asfalten opfører sig."

Kan sende faldloddet på pension

Hos Vejdirektoratet ser man frem til resultaterne af Louis Pedersens arbejde. De vil måske gøre det muligt helt at droppe det faldlod, der i dag kan vise, hvor omfattende reparationer, der er brug for.

»I dag skal vi stadig bruge faldloddet for at regne os frem til, hvor meget asfalt, der skal lægges på de enkelte steder. Men med de nye TSD'er vil det forhåbentlig blive muligt at foretage de udregninger på baggrund af målinger vi får derfra,« siger Susanne Baltzer.

Louis Pedersen understreger, at han stadig arbejder på at knuse matematikken bag de fremtidige måleapparater, men han håber at dette projekt kan være med til at give et bedre billede af vejenes tilstand, så man kan sætte ind med reparationer i rette tid.

»Jeg forestiller mig, at man bedre vil kunne køre henover vejen, og så ud fra de målinger, det giver, regne tilbage til hvilken tilstand vejen er i. Hvis man kan komme med nogle bud på, hvilke strækninger, vi skal fokusere på, så kunne man sætte ind på et bedre tidspunkt med for eksempel reparationer. Og hvis man tænker på hvor mange penge, der bliver brugt på vejvedligeholdelse, så er der jo store perspektiver i det her.«

Lavet i samarbejde med DTU Avisen.

Partnerartikel

Artiklen bringes i samarbejde med: Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet

Anker Engelunds Vej 1, 101A 2800 Kgs. Lyngby
Tlf.: +45 4525 2525
E-mail: dtu@dtu.dk

DTU er et selvejende universitet med uddannelse, forskning, myndighedsbetjening og innovation.  

Universitetets hovedopgaver udføres af p.t. 18 institutter og et nationalt laboratorium, på campus i Lyngby nord for København, men også på en række andre lokaliteter i København, samt på Sjælland og i Jylland.

DTU har ca. 7.000 studerende og 4.500 ansatte, hvoraf 2250 er forskere.

Universitetet har medvirket ved etableringen af en række alliancer blandt førende tekniske universiteter.

På europæisk plan indgår DTU sammen med TU München og TU Eindhoven i "European University Alliance in Science and Technology" og på nordisk plan indgår DTU i "Nordic 5 Tech".

Endelig er DTU partneruniversitet med Rensselaer Polytechnic Institute i dets omfattende udvekslingsprogram "REACH" og har en strategisk studieudvekslingsaftale med KAIST i Sydkorea.

Læs på DTU

Civilingeniøruddannelser

Diplomingeniøruddannelser

Kandidatuddannelser

 

Hvis du vil vide mere om uddannelser på DTU

Seneste artikler fra Danmarks Tekniske Universitet

Seneste fra Kultur & Samfund

Køb køb køb

Annonceinfo
Annonceinfo

Annonceinfo

Abonner på vores nyhedsbrev

Når du tilmelder dig, deltager du i konkurrencen om lækre præmier.
Annonceinfo

Seneste kommentarer

Seneste blogindlæg