9
PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 114 Transport 2016 Marcin Staniek OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA KOMUNIKACYJNYCH : marzec 2016 Streszczenie: oceny stanu technicznego nawierzchni drogowych a ejestracji parametrów tu zobligowani elementów infrastruktury drogowej. Zarejestrowane dane ankietowanego. 1. WPROWADZENIE przewozowy oraz wraz z zestawem u a otoczeniem, czasu [1], [3], [16]. Infrastruktura drogowa to zasadniczy element systemu transportowego [9], [22]. Ocena stanu technicz- nego nawierzchni drogowych to kluczowy element systemu utrzymania infrastruktury dro- 11]. Ocena stanu infrastruk- iczno-eksploatacyjnych jak: no-

OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

P R A C E N A U K O W E P O L I T E C H N I K I W A R S Z A W S K I E Jz. 114 Transport 2016

Marcin Staniek&�������������� ��*�%������>�� �����

OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA %�(�.�0�8���(�]�+�&<�0�]�

KOMUNIKACYJNYCH

=����� ��� ������: marzec 2016

Streszczenie: %��������������������������(��������oceny stanu technicznego nawierzchni drogowych � ������ ������ �����!� �� ������ ���� �(����� �� a��������� /&;� ��� �ejestracji parametrów �����(�� � ���� ��� ��� �!� ��������F� %� ������� ��������� ����� >��[������ ������������������(���� ������ ������!� �������������� � � � ������ ��������� ��� �� � ������������������ �����*������ �������������� ���������� ��� ���� ��������������� ��� ���tu ���������������������(�F�, � ����� ��������� ������������������!����*�� ���� zobligowani ��� ���������� ������� ���������� ��� �� elementów infrastruktury drogowej. Zarejestrowane dane ��� ��� �!� ��������� � ����� ������� ������� ����������� � ��� ��� ���������� ����ankietowanego.��������!�����B ����� �����������������������*�������������!��������������*������������ ��� �!���������

1. WPROWADZENIE

"� ���� ��� �������� #������� ���� �#�� ��������� ��� ������ �� ��������� przewozowy oraz � �������������� ����������� ����������������� ����������� ���������� �(����F��� ���������������#�������*������������*� ��������� ����� ������ ���������£�������� ��������������� ������������ � ���������� ����������wraz z zestawem �������������������������������� � ���u a otoczeniem, ������������(������#������czasu [1], [3], [16]. Infrastruktura drogowa to zasadniczy element systemu transportowego ����������������(������� ��������������� ��������#������ � ������������ ����� ����F�'���������������������������������#�� ������������������� ��@��������������� ���������������� �� ������! ���� ���������� �������������������������*����(�������������� � �������������������������#�������������� [9], [22]. Ocena stanu technicz-nego nawierzchni drogowych to kluczowy element systemu utrzymania infrastruktury dro-������������������� ������! ���������������������;�* 11]. Ocena stanu infrastruk-�����������������������������������������������������iczno-eksploatacyjnych jak: no-

Page 2: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

340 Marcin Staniek

����*� ������������������#��������F�F��� ����*����*� ����!*������������������£��*��������������(���������������������������������� [16]. Czas trwania pomiarów, ������������������������������� ��������������ytety systemu diagnostyki nawierzchni drogowych [16], [22]F� >����� ���������� ����������� �� ������ ���� ���� ������!������� �������������������������������������F�G���� �������������������������� �������������������� ���������F������������ ���� ������������������� �������������������������������������������������������� ���������!������£nych uczestników ruchu [9], [16], [22]. Stosowane metody oceny ���(�������������#��������������� �����*� ����������� ������ ����(���� ��������� ���� ���� ��� ������������������������ �� �������������� ������������������������� �� �����������£czych. Przeprowadzana analiza i ocena otrzymanych wyników pozwala na opracowanie ��� ��������������� �����#�� ������������������oraz wyznaczenie terminu i zakresu � ������������������ ����������������F�%����������� �����������������������£�����������������������#�� �����������������������������#�� ��������������£���������(����� �������� [16].

Wiedza o zachowaniach ��������������� � ������(��������������������� ������������������������ ��� ��� � �������� �������������������������#����������[2][4,5,6]F������#���������������� ����*����������(����������*����������(���������£������� ��������������������� ����� [13, 14, 15]F�>�������(�� ������#������������ � ����� ���� ���� �� �������� ����������� � ���������� ��������� ��� ������������ �*�������������������������*��������� �����������������������������������£���������������������(������������������������F�<����������� �#���������� � ������(����������������������*��������� �� ��� ������������ ���������������� �������w otoczeniu systemu transportowego [7, 8]F��������������������������#������������ ���#������������������������ ���������� ��������(���������������������������"� ������>�� �����������>"��� ���� ���������#�� ��������������������� �����*�����£biera szczególnego znaczenia dla miast czy aglomeracji w obecnych realiach finansowych[20, 21].

2. SYSTEM TELEMETRYCZNY W IDENTYFIKACJI +�&<�0�]����75���&;$5;&<

W ramach ��������������� projektu pn.: A platform to analyze and foster the use of Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu-ture Travelling opracowano i zaimplementowano m. in. ������������ ����/&;�������������� ���� ������� ����������� �� ��� ��� �!� ��������*� � ������ �����������@������ � celu �����(����������������� ������������������������ ��!F�/ ��� ����������� ������(������������������/&;����������� ��������� ����������� ��� ������ ������� sys-temem o���������/�����*������� ������ � �������������������������:

� akcelerometr MEMS, � odbiornik GPS,� modem GSM.

Page 3: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

,���� ���������������������������� ������ ���!�������!�������������� 341

)�������������(����� ���������� �����������������<�"*�������������� �£������� ������������� ������*����������� ����� ��������� �(�������������������do magazynowania pozyskanych danych pomiarowych. Aplikacja AP1 rejestruje dane zgod-��� �� ��#�������� #�������� �� �������� ���������� � �� ����������� próbkowania �����������������������������/&;F�=��� ����������������������������� ��� �!��� ����(£liwa w trybie bez� �������*� ����� � ���� ���� ���������� @������ �� ����� �����(�� ����������� ��� ������ x�� ������ ����~� ����������������(������������dzenia mobilnego x���� ����������� �����������������(�~F�=��� ���������������������/&;����� ������£����������� ���������������������#�������Y"Q������������������� ��� �����<�"*�������������&"*������� �����������(��������������������������czasowych. Dane z akce-�����������<�"����������� ��� �!�������������� ���������������������������������������¯Ò)F�������������������������&"��������������*��� *����������� ��������������#���������� ����������� ������*���� ����� �����dzie WGS84, oraz dodatkowo ��������F�����������������(�� �����#�������������� �������������(�*�������� ��� £portu, ewentualnie nr linii dla transportu zbiorowego.

����#���� ����������� ���������� /&;� �� ��������� �� �������� �� ����� �����smartphone przedstawiono na rysunku 1.

Rys. 1. Wybrane okna dialogowe aplikacji AP1

)������������������������������ �����������(�������oceny stanu technicznego na-�������������������������������@������������������(������ ������������ ��������

Page 4: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

342 Marcin Staniek

������F�+��������� ����� �������������������� ����� ��� �!��������������� ��������������������������� postaci lokalizacji GPS.

3. %����/;�%/+;�%�8�+8]�9�5��0;&<�W OCENIE STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH

%�����(�! niniejszej pracy, p�� ��� ��������������� ������������ ������� ��!�osób, ��(���������������� �����, �������� ��������oceny stanu infrastruktury drogowej. Dane ������������ ��� �! �� ��������� � ����������������(������ ���!�������!�komunikacyjnych osób w ramach projektu Green Travelling*� �������������� �� ��@£������������ ��������B�;������������ ���;���� � *���� ��!������������������ �����F�+�(��� ��� ������ ������� ����zaopatrzony ������������ ��������� ����#���� ��� �������� �(��������������� ��� �!��<�"*�������������&"*���������������"�����������������(����������� ������������ ��!F�&���� ������������������ �� ����£�������(������� ������� ����� ���������������� ����� ����������� ������naturalnymi potrzebami, podcz� ������� ��������������������������������� ���������� ������������������/&;� �������������� ������������ ������� ������� ������£���������������������� ��!F�%���� �����������(���� ���!�������!��������£��������(�������*�������� ������#�����������������(������������/&;*����������@����������������������������(�*������(��� ���������������������� ������������������������� �����*����������������������*����������������� ������ ���������������£�������������F�

)������������ �� ������������� ����������!����������������������� �����#�� ��������� ��������� �� ���������� ��� ������� ������� �������������� �<�"� ����£����� � ����� �� �������� ������ ������ �����F� )����� ������� ��� �� ������ ��!�z wykorzystaniem p��� �������������(��� � �������������������������������� ����elementów:

° = {o�, oê, oë, PM, PP, _ J(V), ì(V), jy(V)} (1)

gdzie:° – zbiór elementów opisu ��� �������������������� ��!,o�(V) – przyspieszanie chwilowe w kierunku osi X, oê(V) – przyspieszanie chwilowe w kierunku osi Y, oë(V) – przyspieszanie chwilowe w kierunku osi Z, PP – ��������������� ������������ �������������(�PM – tablica motywacji dla realizowanych po���(�*_ J(V) – ���������������� ������������������������#���*������� �����*ì(V) – ������������������������*jy(V) – chwilowy przyrost drogi [km].

Page 5: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

,���� ���������������������������� ������ ���!�������!�������������� 343

Obszar sieci transportowej poddany ocenie stanu infrastruktury drogowej przedstawiono na rys. BF�&����������������������������� ������ ��� �!���������*������ ���£������������������ ���������������/&;F��������������������������������������������������������������������� ������ ��� ����– kolor czarny maksymalny rejestrowany przyrost przyspieszenia. Liniami ciemno niebieskimi oznaczono odcinki dróg, na których nie realizowano �������������� ���������� ��� �!���������F

Rys. 2. Sie� transportowa z oznaczonymi przyspieszeniami liniowymi

/�������������(����������systemu telemetrycznego przeprowadzono w celu weryfi-kacji zaproponowanej metody oceny stanu technicznego nawierzchni drogowej poprzez wskazanie w odczuciu ankietowanych stanu elementów infrastruktury drogowej. W ankiecie ����� ��� �� �����#������� ³���������� ��������� ����� ��������� �� ������� �� ����������´��������������� ��*��������������������������������(������� ������������ ����!���� ���*�������*�����*� ������*���� �����������*���� ��� ���������*��������x��� �����������le opisowe).

)��� ���������������������������������� ������� ���������� ����!��#�� ����£����� ��������� ���������� �������� ������� ������ uszkodzenia powierzchniowe na-wierzchni drogowej sklasyfikowane przez ankietowanych jako wyboje drogowe. �������£������������� ���������������������������F������������������� ������� �������������������� � ��������� �� � ������ ������� � ������� � ����!� ���� ��������£nych. /���������� ���������(������ ��������#�� �������������������F �F������£�������������������� ������e ������!� ������������������ ��������������£�����*�������������������������( ��������F

Na rys. ����� ���������������#��������������� ��������������������(�����£ników systemu telemetrycznego ��������������#�� ��������������� �������������F�)����� �� �� �� �������� ��������������������������������������� ����!���zgodnie z jej stanem administracyjnym.

Page 6: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

344 Marcin Staniek

Rys. 3. "������� �����������������przyspieszeniami liniowymi i dro����������� �������������

W tabeli ;����� ��������� ������� ��������������������� ��� �!�������������£�� ��������� ����� � ���������� ���!� ������!� �������������� �� �������� �� ���£�����F�%��� ����������������������( ����� �����������dróg wskazanych przez ankieto-������ ����� ���������� ��������� ����� ��������� �� ������� �� ��� ���������F�%��� ���������� ������ ������� ��������������������� ��� �!�������������������� ��������������� ���������� �������� ������F �����������������dla rejestrowanych przy- ��� �!���������������������( �����(�����

í ¹ |oa(V)| < í + 1 (2)gdzie:oa(V) – ��������������������� ��� ��������������*í – ���������������������������� ��� �!����������í = 0 … 9 ���.

Tablica 1&�����3������)6��"�6����6�����"��������'�wg typu uszkodzenia nawierzchni drogowej

&�����3������)6��" 6����6�����"��������'����î = ï … ð �������`�3������0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Wyboje 0,49126 0,15156 0,13236 0,07821 0,05641 0,04365 0,02417 0,01359 0,00745 0,00134

Koleiny 0,53138 0,16057 0,11245 0,08081 0,07945 0,02751 0,00263 0,00357 0,00095 0,00068

¥��� 0,59981 0,18158 0,12028 0,05687 0,02159 0,00886 0,00423 0,00341 0,00226 0,00111

"������ 0,56497 0,19267 0,08174 0,07499 0,05009 0,01828 0,00966 0,00467 0,00196 0,00097

Y���� ����drogowa

0,88434 0,07788 0,01996 0,00861 0,00388 0,00249 0,00120 0,00061 0,00043 0,00059

Page 7: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

,���� ���������������������������� ������ ���!�������!�������������� 345

Z uzyskanych wyników ������������� �������� ������������ ��� �!�����������������������������������wynika*�(����������������������������������������������£����������������� ��� ����������, �� �������� ����( ���� ������� �����!�������������������( ��������������� ��� ������������F�,������*�(�������� ������� ���������*������� �������������*��������������������������� �����, którym ������������ �� ������������������ �������� ����� ��� �!�������������� ��������������� ��������������/&;F�

4. PODSUMOWANIE

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów oraz ich analizy ����(����jest*�(����� ���£ ���������������� ������������ � ���!��� ����������������������#����������£����������������������� ����!������������������F�Dodatkowo uzyskany zbiór �������������������������� ����������������#���������������������(����������£���������� �������� ��!F�&��� ������������������� �������(������ ���!�������!��������������*����� ��������� ������������ ��� �!���������������������������� ������� ��!*���������� ������� ���� ���!���������#������������ ����������£����������������������������������������F�

Analiza porównawcza uzyskanych ������������ ��� �!�������������������� ������uzyskanymi z ankiet wskazuje na ���(��� degradacji nawierzchni drogowych wraz ze wzrostem ������������ ��� �!���������F�)��������������������������������(��������£��������������������������������� ����������������������������� ��� �!�������������������(y pieszych lub realizowanych z wykorzystaniem roweru.

Kierunki kolejnych prac ���� ��������� ������ ����������� ������� �� ������z zaproponowanej automatycznej metody ���� ���������� ��� �! liniowych ze stanem tech-nicznym nawierzchni drogowych identyfikowanym ���� )������� drogi. Kluczowym w tym ��������� ���� data realizacji obu typów pomiarów, ����������(���� ��������������� na ������������ oceny ��������������������������������������� ������������������������(����������������adzonych prac remontowych lub zabiegów napraw-����F�%������� ��������(������������� ������������ ��� �!� ���������������£rowanie stanu infrastruktury drogowe��������������������� ����� ��jej stanu, analogiczne ������"� �������)��������G�����chniami PMS [16].

Bibliografia

1. 2009 National Household Travel Survey User’s Guide, U.S. Department of Transportation Federal High-way Administration, February 2011 (Version 1).

2. Aguiléra A., Wenglenski S., Proulhac L.: Employment suburbanisation, reverse commuting and travel be-haviour by residents of the central city in the Paris metropolitan area, Transportation Research Part A 43, Elsevier 2009, pp. 685–691.

3. '���! ���/F��)������(��������� � ��������� ������������� ������������������������������ �£������ ������F�Transport Miejski i Regionalny 1/2011, s. 9-12.

Page 8: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

346 Marcin Staniek

4. Buliung R. N., Kanaroglou P. S.: A GIS toolkit for exploring geographies of household activity/travel behavior. Journal of Transport Geography 14, Elsevier 2006, pp. 35-51.

5. Chapleau, R. and Morency, C.: Dynamic spatial analysis of urban travel survey data using GIS. 25th An-nual ESRI International User Conference, San Diego, California 2005, Paper UC1232, pp. 1-14.

6. Choocharukul K., Van H. T., Fujii S.: Psychological effects of travel behavior on preference of residential location choice, Transportation Research Part A 42, Elsevier 2008, pp.116–124.

7. Y������F��F*�'�����<F��F*����������F�YF��F��)������������ ����*�&�� ����%����������<�������*�Warszawa 2010.

8. European Platform on Mobility Ma������F����F�����F���x�� ����;�F;;FB�;;~F�_����"F*�Y���¯F*�Mokhtarian P.: Correlation or causality between the built environment and travel behavior? Evidence from Northern California, Transportation Research Part D 10, Elsevier 2005, pp. 427–444.

9. Flintsch G.W.: The Little Book of tire pavement friction (version1), Pavement surface properties consor-tium, USA 2012.

10. Khattak A. J., Rodriguez D.: Travel behavior in neo-traditional neighborhood developments: A case study in USA, Transportation Research Part A 39, Elsevier 2005, pp. 481–500.

11. Lu X., Pas E. I.: Socio-demographics, activity participation and travel behavior, Transportation Research Part A 33, Elsevier 1999, pp. 1-18.

12. McGuckin N., Nakamoto Y.: Trips, Chains, and Tours—Using an Operational Definition, The National Household Travel Survey Conference, 1-2 November 2004.

13. Millward H., Spinney J.: Time use, travel behavior, and the rural–urban continuum: Results from the Hal-ifax STAR project, Journal of Transport Geography 19, Elsevier 2011, pp. 51–58.

14. Newbold K. B., Scott D. M., Spinney J. E.L., Kanaroglou P., Páez A.: Travel behavior within Canada’s older population: a cohort analysis, Journal of Transport Geography 13, Elsevier 2005, pp. 340–351.

15. Nilsson M., Küller R.: Travel behaviour and environmental concern, Transportation Research Part D 5,Elsevier 2000, pp. 211-234.

16. =�#�� ����F��<� ��������������*�"�����%��������³"´�"�����������������*�)� ������]*�%�� ����B�;;F17. "�����! ����F�������������#�����[���� �� ����������������� � ���� ����� �����F�����������=F*�"�����! ��

G. (Ed.): Contemporary transportation systems. Selected theoretical and practical problems. New Culture �#��� �����F�%����������&�������������� ����F�������#���nr 324. Gliwice 2011, pp. 93-102.

18. "�����! ����F��>��[��� ���[���� ��� ��������[������ ��#� ��� ��������F�>�� �����"� ��� �>�������� F�Communications in Computer and Information Science, Springer, Springer Volume 239, Heidelberg 2011, pp. 86-93.

19. "�����! �i, G.: Revision of the Modal Split of Traffic Model. In: Mikulski, J. (ed.) Transport Systems Telematics 2013. Activities of Transport Telematics, CCIS, vol. 395 pp. 338-345. Springer, Heidelberg (2013).

20. "�����! ��*��F��>��������������������/���[���� ����Change the Modal Split of Traffic. In: Mikulski, J. (ed.) Transport Systems Telematics 2012. Telematics in the Transport Environment, CCIS, vol. 329 pp. 45-51. Springer, Heidelberg (2012).

21. "�����! ��*��F*�"�����*��F*�Y���! ��*��F��=� ������/��"������>��nsport Systems With Multimodal Trav-els – Methodological Remarks Under The Green Travelling Project. In: 7th International Conference of Education, Research and Innovation ICERI Proceedings, pp. 3101-3107, Seville (2014).

22. Staniek, M.: Stereo Vision Techniques in the Road Pavement Evaluation. In: XXVIII International Baltic Road Conference, pp. 1-5. Baltic Road Association. Vilnius (2013).

ROAD ASSESSMENT ON BASIS OF TRAVEL BEHAVIOURS

Summary: The paper describes the assessment of road surfaces using mobile devices equipped with the appli-cation AP1 to register parameters of travel and also the linear accelerations. The studies of travel behaviours of people moving in area of Silesian Voivodeship were performed in the Green Travelling project. People participating in research after their completion, have been obliged to fill in the questionnaire concerning the description of the elements of the road infrastructure. The registered data of linear accelerations have been subjected to a comparative analysis with the description given by the respondent.Keywords: diagnostics of road pavement, analysis of travel behaviours, measuring linear acceleration

Page 9: OCENA STANU NAWIERZCHNI DROGOWYCH NA % ( .0˛8ˆ(]+&< 0 ... · Green Travelling options (GREEN TRAVELLING), programu ERA-NET Transport III Fu- ... ˘ ˘ ˆ

,���� ���������������������������� ������ ���!�������!�������������� 347

G���� ������������� �������������#�� ����������������G����������Y������'�£��!���=������������������������������������������<=/-NET Transport III Future Travelling pt. A platform to analyze and foster the use of Green Travelling options (GREEN_TRAVELLING).