Nya tekniker och metoder inom vinterväghållning - VTI
Nya tekniker och metoder inom vinterväghållning - VTI
Nya tekniker och metoder inom vinterväghållning - VTI
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>VTI</strong> rapport 569<br />
Utgivningsår 2007<br />
www.vti.se/publikationer<br />
<strong>Nya</strong> <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong><br />
vinterväghållning<br />
En litteraturgenomgång<br />
Staffan Möller
Utgivare:<br />
Publikation:<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569<br />
Utgivningsår:<br />
2007<br />
Projektnummer:<br />
12838<br />
Dnr:<br />
2006/0367-28<br />
581 95 Linköping Projektnamn:<br />
State-of-the-art om <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong><br />
<strong>inom</strong> vinterväghållningen. Litteraturstudie<br />
Författare:<br />
Staffan Möller<br />
Uppdragsgivare:<br />
<strong>VTI</strong><br />
Titel:<br />
<strong>Nya</strong> <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållning. En litteraturgenomgång<br />
Referat (bakgrund, syfte, metod, resultat) max 200 ord:<br />
Denna rapport baseras på en litteratursökning av vad som publicerats från år 2000 <strong>och</strong> framåt <strong>inom</strong><br />
ämnesområdet <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållning.<br />
Litteratursökningen har gjorts av <strong>VTI</strong>:s bibliotek <strong>och</strong> informationscenter, BIC, i transportdatabaserna<br />
International Transport Research Documentation (ITRD) <strong>och</strong> Transport Research Information Services<br />
(TRIS) samt i <strong>VTI</strong>:s bibliotekskatalog. Dessutom gjordes sökning i databaserna Research in Progress <strong>och</strong><br />
Compendex.<br />
Totalt resulterade litteratursökningen i referat från ungefär 200 rapporter <strong>och</strong> artiklar. I stort sett alla är<br />
skrivna på engelska. Detta material har kompletterats med ett tiotal artiklar <strong>och</strong> rapporter på svenska,<br />
norska <strong>och</strong> engelska, bl.a. efter tips från kollegor vid Vägverket <strong>och</strong> <strong>VTI</strong>.<br />
Efter genomläsning av det samlade materialet har en bedömning gjorts av vilka <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong><br />
<strong>inom</strong> vinterväghållningen som är relativt nya <strong>och</strong> inte allmänt kända. Denna avgränsning, som naturligtvis<br />
till viss del är subjektiv, har resulterat i denna rapport som baseras på cirka 100 rapporter <strong>och</strong> artiklar.<br />
Nyckelord:<br />
<strong>tekniker</strong>, <strong>metoder</strong>, vinterväghållning<br />
ISSN: Språk: Antal sidor:<br />
0347-6030 Svenska 52
Publisher:<br />
Publication:<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569<br />
Published:<br />
2007<br />
Project code:<br />
12838<br />
Dnr:<br />
2006/0367-28<br />
SE-581 95 Linköping Sweden<br />
Author:<br />
Staffan Möller<br />
Project:<br />
State-of the art. New technology and new<br />
methods in winter road maintenance.<br />
Documentary study.<br />
Sponsor:<br />
<strong>VTI</strong><br />
Title:<br />
New technology and new methods in winter road maintenance. Documentary study.<br />
Abstract (background, aim, method, result) max 200 words:<br />
This report is based on a literature search of abstracts published from the year 2000 and later within the<br />
subject field of technology and methods in winter road maintenance.<br />
The literature search was made by the <strong>VTI</strong> library and information centre in the transport data bases<br />
International Transport Research Documentation (ITRD), Transport Research Information Services<br />
(TRIS) and in <strong>VTI</strong>´s library catalogue. In addition literature search was made in the data bases Research<br />
in Progress and Compendex.<br />
In total the literature search resulted in abstracts from about 200 reports and articles, mostly written in<br />
English. This material was complemented with ca 10 articles and reports in Swedish, Norwegian and<br />
English, primarily after suggestions from colleagues at Swedish Road Administration and <strong>VTI</strong>.<br />
After going through all the material a classification was made of which technology and methods in<br />
winter road maintenance were new and not generally well known. This classification, of course subjective<br />
to a certain extent, has resulted in this report, which is based on about 100 reports and articles.<br />
Keywords:<br />
technology, methods, winter road maintenance, documentary study<br />
ISSN: Language: No. of pages:<br />
0347-6030 Swedish 52
Förord<br />
Grunden för denna rapport är en litteratursökning som har gjorts av <strong>VTI</strong>:s bibliotek <strong>och</strong><br />
informationscenter, BIC, i fem transportdatabaser.<br />
I rapporten beskrivs stora områden som idéer om framtidens högtekniska vinterväghållningsfordon,<br />
den relativt nyutvecklade fastsandsmetoden <strong>och</strong> användning av socker <strong>och</strong><br />
restprodukter från jordbruket som tillsats till vägsalt <strong>och</strong> andra kemikalier för halkbekämpning.<br />
Men även mer avgränsade frågor som uppkomst av hydrohalit <strong>och</strong> saltkornens<br />
betydelse för spridningsresultatet behandlas.<br />
Projektet har finansierats av <strong>VTI</strong>.<br />
Ett tack till Claes Eriksson, BIC, som gjort litteratursökningen <strong>och</strong> till mina kollegor vid<br />
Vägverket <strong>och</strong> <strong>VTI</strong> som gett förslag till rapporter <strong>och</strong> artiklar som bör refereras.<br />
Jag vill också tacka Harald Norem, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet i<br />
Trondheim, som gick igenom <strong>och</strong> lämnade synpunkter på rapportkonceptet före granskningsseminariet.<br />
Till sist också ett tack till deltagarna i granskningsseminariet som gjorde detta till en<br />
stimulerande <strong>och</strong> givande genomgång. Närvarande var Gudrun Öberg, ordförande,<br />
Anita Ihs, lektör, Sara Nygårdhs, sekreterare, samtliga <strong>VTI</strong> samt Dan Eriksson <strong>och</strong><br />
Pontus Gruhs, intresserade <strong>och</strong> idérika seminariedeltagare från Vägverket.<br />
Linköping mars 2007<br />
Staffan Möller<br />
Projektledare<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569<br />
Omslagsfoto: <strong>VTI</strong>/Hejdlösabilder
Kvalitetsgranskning<br />
Granskningsseminarium har genomförts 2007-02-01, där Anita Ihs, <strong>VTI</strong>, var lektör.<br />
Staffan Möller har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus. Projektledarens<br />
närmaste chef Gudrun Öberg har därefter granskat <strong>och</strong> godkänt publikationen för<br />
publicering 2007-03-22.<br />
Quality review<br />
Review seminar was held on 2007-02-01 where Anita Ihs, <strong>VTI</strong>, reviewed and<br />
commented on the report. Staffan Möller has made alterations to the final manuscript of<br />
the report. The research director of the project manager Gudrun Öberg examined and<br />
approved the report for publication on 2007-03-22.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569
Innehållsförteckning<br />
Sammanfattning ................................................................................................. 5<br />
Summary............................................................................................................ 7<br />
1 Bakgrund ................................................................................................. 9<br />
2 Framtidens högtekniska vinterväghållning............................................. 10<br />
2.1 Fordonets funktion <strong>och</strong> utrustning.......................................................... 10<br />
2.2 Säkerhetshöjande utrustning samt hjälpmedel för att vägleda plogbilar<br />
<strong>och</strong> snöslungor ...................................................................................... 11<br />
2.3 Nollhastighetsspridning av salt .............................................................. 12<br />
2.4 Amerikansk bogserad snöplog i jätteformat........................................... 13<br />
2.5 Svensk superplog .................................................................................. 14<br />
2.6 Lastbilsmonterat hyvelblad .................................................................... 15<br />
3 Kemisk halkbekämpning av vägar ......................................................... 18<br />
3.1 Socker <strong>och</strong> restprodukter från jordbruket som tillsats till salt ................. 18<br />
3.2 Problem vid användning av salt ............................................................. 21<br />
4 Mekanisk halkbekämpning av vägar...................................................... 25<br />
4.1 Inledning ................................................................................................ 25<br />
4.2 Fastsandsmetoden ................................................................................ 25<br />
4.3 Sand blandad med kalciumklorid ........................................................... 30<br />
5 Halkbekämpning av broar <strong>och</strong> andra begränsade ytor .......................... 31<br />
5.1 Saltning.................................................................................................. 31<br />
5.2 Uppvärmning ......................................................................................... 32<br />
6 Vinterväghållning av gång- <strong>och</strong> cykelvägar............................................ 35<br />
7 Hjälpmedel vid vinterväghållning ........................................................... 36<br />
7.1 System för styrning <strong>och</strong> uppföljning ....................................................... 36<br />
7.2 Beslutsstödssystem ............................................................................... 37<br />
7.3 Nederbördsmätare................................................................................. 38<br />
7.4 Temperaturmätare ................................................................................. 40<br />
7.5 Väglagssensor/snödjupsmätare............................................................. 41<br />
7.6 Friktionsmätare ...................................................................................... 41<br />
7.7 Restsaltmätare....................................................................................... 43<br />
7.8 Fukthaltsmätare ..................................................................................... 45<br />
Referenser........................................................................................................ 46<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569
<strong>VTI</strong> rapport 569
<strong>Nya</strong> <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållning. En litteraturgenomgång<br />
av Staffan Möller<br />
<strong>VTI</strong><br />
581 95 Linköping<br />
Sammanfattning<br />
Bland de nya <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållningen, som är speciellt intressanta,<br />
kan följande nämnas.<br />
Framtidens högtekniska vinterväghållningsfordon: Väghållningsfordonet är inte bara ett<br />
arbetsfordon utan också en bärare av olika typer av sensorer <strong>och</strong> mätutrustningar.<br />
Följande exempel på sensorer/utrustning har föreslagits:<br />
− System för lokalisering av fordonet genom användning av GPS-teknik<br />
− System för att samla in meteorologiska data såsom luftens <strong>och</strong> vägytans temperatur,<br />
luftfuktighet <strong>och</strong> siktförhållanden<br />
− System för att samla in uppgifter om väglag, vägytans friktionstillstånd <strong>och</strong> fryspunktstemperatur<br />
hos våt, fuktig eller moddig väg<br />
− System för att övervaka spridning <strong>och</strong> samla in data om mängden utspritt halkbekämpningsmaterial,<br />
t.ex. sand <strong>och</strong> salt i olika former<br />
− System för att rapportera ovan nämnda uppgifter till en ledningscentral där uppgifterna<br />
lagras.<br />
Inblandning av socker i salt:<br />
− Socker kan inte smälta snö eller is men kan förhindra plötslig tillfrysning<br />
− Patenterad process: Socker tillverkas direkt från rå sockerbeta, ej från restprodukter<br />
− Slutprodukt: Sockerbetsmjöl som består av 75 % socker <strong>och</strong> 25 % betmassa<br />
− 30 % sockerbetsmjöl blandas med 70 % varmt vatten. Enzym tillsätts <strong>och</strong> färdig<br />
sockerlösning erhålls. Cirka 25 % sockerhalt<br />
− Sockerlösning provades dels blandad med saltlösning dels för befuktning av torrsalt<br />
− Resultaten visar inte några säkerställda skillnader i friktionsvärden.<br />
Inblandning av socker i sand:<br />
− Sand blandades med 50–100 l sockerlösning per m 3<br />
− Resultat: Likvärdig friktion som sand med 80 l saltlösning per m 3<br />
− Inga problem med tjälning i upplag.<br />
Fastsand:<br />
− Metod: Hett vatten tillsätts sanden i utläggningsögonblicket<br />
− Sanden fäster vid underlaget <strong>och</strong> skapar sandpapperseffekt<br />
− Lång varaktighet vid stabilt väder.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 5
6 <strong>VTI</strong> rapport 569
New technology and new methods in winter road maintenance. Documentary study<br />
by Staffan Möller<br />
<strong>VTI</strong> (Swedish National Road and Transport Research Institute)<br />
SE-581 95 Linköping Sweden<br />
Summary<br />
Among new technology and new methods in winter road maintenance, with<br />
special interest, the following can be emphasized.<br />
Advanced technology highway maintenance vehicle: The maintenance vehicle is<br />
not only an operational truck but also a mobile data gathering platform. The<br />
following examples of sensors and equipment have been suggested:<br />
– System to determine the location of the truck by use of GPS technology<br />
– System for recording meteorological data such as air and road surface<br />
temperature, humidity and sight distances<br />
– System for gathering data about road surface conditions, road surface friction<br />
characteristics and freezing point temperature of a wet, moist or slushy road<br />
– System for recording application rate of spread materials, e.g. sand or salt<br />
– System for transmitting the above mentioned data wirelessly to a dispatch<br />
centre where data are recorded on magnetic media.<br />
Admixture of sugar to salt:<br />
– Sugar cannot melt snow or ice but can prevent abrupt freezing<br />
– Patent process: Sugar is manufactured directly from raw sugar beet, not from<br />
waste agricultural products<br />
– End product: Sugar beet flour containing 75 % sugar and 25 % beet substance<br />
– 30 % sugar beet flour is mixed with 70 % warm water, enzyme is added and<br />
completed sugar solution is obtained. About 25 % sugar content<br />
– The sugar solution was tested mixed with brine, and also when used for<br />
prewetting dry salt<br />
– The results did not show any significant differences in friction characteristics.<br />
Admixture of sugar to sand:<br />
– Sand was mixed with 50–100 litres of sugar solution per m 3<br />
– Result: The same friction characteristics as sand mixed with 80 litres of brine<br />
per m 3<br />
– No problems with freezing in storehouse.<br />
Warm sand:<br />
– Method: Hot water is mixed with sand at the moment of spreading<br />
– Sand adheres to the road surface and creates a sandpaper effect<br />
– Long duration in stable weather conditions.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 7
8 <strong>VTI</strong> rapport 569
1 Bakgrund<br />
Syftet med denna studie är att uppdatera kunskapen <strong>inom</strong> <strong>VTI</strong> rörande de nya <strong>tekniker</strong><br />
<strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållning som kommit fram under de senaste åren.<br />
Grunden för rapporten är en litteratursökning av vad som publicerats från år 2000 <strong>och</strong><br />
framåt <strong>inom</strong> ämnesområdet <strong>tekniker</strong> <strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållning. Litteratursökningen<br />
har gjorts av <strong>VTI</strong>:s biblioteks- <strong>och</strong> informationscentrum, BIC, i transportdatabaserna<br />
International Transport Research Documentation (ITRD) <strong>och</strong> Transport<br />
Research Information Services (TRIS) samt i <strong>VTI</strong>:s bibliotekskatalog. Dessutom gjordes<br />
sökning i databaserna Research in Progress <strong>och</strong> Compendex. Totalt resulterade litteratursökningen<br />
i referat från ungefär 200 rapporter <strong>och</strong> artiklar. I stort sett alla är<br />
skrivna på engelska. Detta material har kompletterats med ett tiotal artiklar <strong>och</strong> rapporter<br />
på svenska, norska <strong>och</strong> engelska, bl.a. efter tips från kollegor vid Vägverket <strong>och</strong><br />
<strong>VTI</strong>.<br />
Efter genomläsning av det samlade materialet har en bedömning gjorts av vilka <strong>tekniker</strong><br />
<strong>och</strong> <strong>metoder</strong> <strong>inom</strong> vinterväghållningen som är relativt nya <strong>och</strong> inte allmänt kända.<br />
Denna avgränsning, som naturligtvis till viss del är subjektiv, har resulterat i denna<br />
rapport som baseras på ungefär 100 rapporter <strong>och</strong> artiklar.<br />
Det var slående att många av de ca 200 referaten i litteratursökningen behandlade <strong>metoder</strong><br />
som vi i Sverige har använt sedan många år tillbaka. Exempel på detta är befuktning<br />
av torrt salt, förebyggande halkbekämpning till skillnad från halkbekämpning när halkan<br />
redan har uppstått <strong>och</strong> förebyggande halkbekämpning med saltlösning.<br />
Det var också slående hur få rapporter <strong>och</strong> artiklar som var inriktade på oskyddade trafikanter,<br />
dvs. på åtgärder på gångbanor <strong>och</strong> gång- <strong>och</strong> cykelvägar. Endast ett par sådana<br />
hittades i litteratursökningen. En förklaring till detta kan vara att de försök som trots allt<br />
görs är av begränsad omfattning <strong>och</strong> sällan publiceras i rapporter <strong>och</strong> tidskrifter.<br />
Presentationen av litteraturgenomgången har delats upp i följande kapitel:<br />
− Framtidens högtekniska vinterväghållning<br />
− Kemisk halkbekämpning av vägar<br />
− Mekanisk halkbekämpning av vägar<br />
− Halkbekämpning av broar <strong>och</strong> andra begränsade ytor<br />
− Vinterväghållning av gång- <strong>och</strong> cykelvägar<br />
− Hjälpmedel vid vinterväghållning<br />
− Referenser.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 9
2 Framtidens högtekniska vinterväghållning<br />
2.1 Fordonets funktion <strong>och</strong> utrustning<br />
I ett tjugotal artiklar beskrivs idéer om vilken funktion <strong>och</strong> utrustning som nästa generations<br />
vinterväghållningsfordon, <strong>och</strong> även särskilda fordon som patrullerar ett visst<br />
vägnät, kan komma att ha (Anderson, Metzger, Burt, 2000; Lo, 2000; Smithson, 2000;<br />
Pilli-Sihvola, 2001; Richmond, 2001; Roosevelt, Hanson, Campenni, 2001; Shieh, Maher,<br />
2001; Sisiopiku, Oh, 2001; Andrle et al., 2002; Camomilla, Goretti, 2002; Kroeger,<br />
Gieseman, 2002; Roosevelt, Hanson, Campenni, 2002; Adams et al., 2003; Thompson,<br />
2003; Anthony, 2004; Boychuk, 2004; Peel, 2004; Pisano, 2004; Thompson, 2004;<br />
Vonderohe et al., 2004 <strong>och</strong> Jones, 2005). Eftersom ovanstående artiklar till stor del är<br />
överlappande redovisas de tillsammans <strong>och</strong> inte under de enskilda beskrivningarna<br />
nedan.<br />
Väghållningsfordonet är inte bara ett arbetsfordon utan också en bärare av olika typer av<br />
sensorer <strong>och</strong> mätutrustningar. Större eller mindre delar av följande system för datainsamling<br />
<strong>och</strong> rapportering i realtid har föreslagits:<br />
− System för lokalisering av fordonet genom användning av GPS-teknik (Globalt<br />
PositioneringsSystem)<br />
− System för att samla in meteorologiska data såsom luftens <strong>och</strong> vägytans temperatur,<br />
luftfuktighet <strong>och</strong> siktförhållanden<br />
− System för att samla in uppgifter om väglaget, vägytans friktionstillstånd <strong>och</strong> fryspunktstemperaturen<br />
hos en våt, fuktig eller moddig väg<br />
− System för att övervaka spridning <strong>och</strong> samla in data om mängden utspritt halkbekämpningsmaterial,<br />
t.ex. sand <strong>och</strong> salt i olika former<br />
− System för att rapportera ovan nämnda uppgifter till en ledningscentral där uppgifterna<br />
lagras.<br />
Ett koncept till framtidens högtekniska vinterväghållningsfordon visas i figuren nedan.<br />
Observera att pilarna som pekar på de olika funktionerna är förskjutna ca 6–7 mm till<br />
vänster.<br />
10 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 1 Framtidens högtekniska vinterväghållningsfordon. Samarbete mellan staterna<br />
Iowa, Pennsylvania <strong>och</strong> Wisconsin i USA. Källa: Andrle et al.,2002.<br />
Som komplement till de uppgifter som samlas in från fordonet används manuellt framtagna<br />
data om t.ex. varaktighet på snöfall, fordonet <strong>och</strong> dess utrustning, kostnader för<br />
förare <strong>och</strong> fordon samt data om vägnätet såsom antal körfält, standardkrav på vägnätets<br />
olika delar, plog- <strong>och</strong> saltrundor m.m.<br />
GPS-tekniken gör det möjligt för ledningscentralen att följa hur plognings- <strong>och</strong> saltningsåtgärderna<br />
framskrider för varje enskilt fordon. Detta kan annars vara mycket svårt<br />
att få en klar bild av eftersom många plogbilar är igång <strong>och</strong> varje plogbil arbetar för sig<br />
under många timmar på sin tilldelade plogrunda. GIS- baserade (Geografiska InformationsSystem)<br />
presentationsformer på karta av plogbilarnas position kan användas.<br />
Genom bearbetning av insamlade data kan ytterligare information, t.ex. prognoser som<br />
stöd för beslutsfattande, tas fram.<br />
Utgående från ovanstående data kommer även ett flertal resultatmått på utförandet av<br />
vinterväghållningen att kunna beräknas. Resultatmåtten är indikatorer på hur väl vinterväghållningsåtgärderna<br />
uppfyller förväntat resultat <strong>och</strong> kan därmed användas för att<br />
utvärdera vinterväghållningen.<br />
Data om t.ex. väder <strong>och</strong> väglag kan också utgöra underlag för information till radio <strong>och</strong><br />
TV samt direkt till trafikanterna.<br />
2.2 Säkerhetshöjande utrustning samt hjälpmedel för att vägleda<br />
plogbilar <strong>och</strong> snöslungor<br />
I följande 14 artiklar har säkerhetshöjande utrustning samt hjälpmedel att vägleda plogbilar<br />
<strong>och</strong> snöslungor förslagits (Cuelho, 2000; Lo, 2000; Yen, 2000; Nookala, 2001;<br />
Public Works, 2001; Tan, Bougler, Steinfeld, 2001; Arai, Hirashita, Yoshida, 2002;<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 11
Jung, Lasky, Hsia, 2002; Shino, Hara, Kamata, 2002; Thompson, Nakhla, 2002; Wang<br />
et al., 2002; Owen, 2003; Stidger, 2003; Owen, 2004). Även ovanstående artiklar är till<br />
stor del överlappande <strong>och</strong> redovisas därför tillsammans.<br />
− System för kollisionsvarning som består av två radarsensorer. Den ena är placerad<br />
framtill på plogbilen <strong>och</strong> ska varna för långsamgående eller parkerade bilar <strong>och</strong> den<br />
andra baktill för att varna för fordon som snabbt närmar sig bakifrån<br />
− System för nattseende med hjälp av infrarött ljus<br />
− System för att göra plog- <strong>och</strong> saltbilar mer synliga. Bland förslagen kan nämnas:<br />
1. Reflekterande magnetiska remsor kan förbättra synbarheten i dåligt väder <strong>och</strong> på<br />
natten<br />
2. Konstant lysande ljusramper som förbättrar bilförares möjligheter att upptäcka<br />
hastighetsförändringar hos plogbilen<br />
3. Sidovingar baktill på plogbilen kan minska uppbyggnad av snö på baklyktor <strong>och</strong><br />
reflexer<br />
4. Snöavvisare på förplogen kan minska mängden snö som blåser upp på plogbilens<br />
vindruta<br />
5. Åtgärder för att minska snömolnet runt plogbilen<br />
6. Strålkastare med liten strålbredd reducerar bländning<br />
− System för att vägleda plogbilar <strong>och</strong> snöslungor genom att t.ex. ange position i<br />
körfältet <strong>och</strong> varna för att körfältet lämnas. Fyra olika system har beskrivits<br />
1. System som baseras på magneter som är inlagda i beläggningen eller på magnetisk<br />
tape<br />
2. GPS-teknik<br />
3. GIS-teknik<br />
4. Neuralt nätverk.<br />
En artikel av Zeyer (2002) behandlar en annan sida av det högtekniska väghållningsfordonet.<br />
Författaren skriver bl.a. att de högtekniska konceptfordon som staten Wisconsin<br />
använder erbjuder många avancerade försök till lösningar på traditionella problem, t.ex.<br />
snö som fastnar på strålkastarglasen <strong>och</strong> siktfrågor. Några av de konceptfordon som<br />
erbjuds har högintensiva gasurladdningsstrålkastare, uppvärmda strålkastarglas, dubbla<br />
tallrikar för saltspridning <strong>och</strong> snöavvisare på förplogen. Emellertid har de svaga ekonomiska<br />
förhållandena i Wisconsin rest frågor om kostnadseffektiviteten hos denna typ<br />
av fordon.<br />
2.3 Nollhastighetsspridning av salt<br />
Spridning av saltlösning kan göras med gott resultat i hög hastighet, upp till<br />
50–60 km/timme. Vid saltning med torrsalt eller befuktat salt måste spridningen ske i<br />
betydligt lägre hastighet, cirka 30 km/timme, för att undvika att saltkornen studsar <strong>och</strong><br />
glider på vägbanan så att alltför stor del av saltet hamnar i vägkant eller dike. En låg<br />
spridningshastighet orsakar fler <strong>och</strong> längre trafikköer <strong>och</strong> långa åtgärdstider.<br />
12 <strong>VTI</strong> rapport 569
I artiklar av Nantung (2001) <strong>och</strong> Perchanok (2001) beskrivs en metod att höja hastigheten<br />
vid saltning med torrsalt <strong>och</strong> befuktat salt. Metoden kallas nollhastighetsspridning.<br />
Den grundläggande principen med nollhastighetsspridning är enkel; saltspridaren<br />
sprutar ut saltpartiklarna med nollhastighet relativt vägbanan. Med denna princip<br />
”placeras” saltpartiklarna på den avsedda ytan på vägen <strong>och</strong> i betydligt mindre<br />
utsträckning i vägkant <strong>och</strong> dike. Nantung skriver att baserat på tester ger nollhastighetsspridning<br />
utmärkt resultat <strong>och</strong> kostnadsbesparing på grund av den exakta spridningen av<br />
saltet.<br />
Pechanok skriver att tester har genomförts för att undersöka hur nollhastighetsspridning<br />
<strong>och</strong> befuktning på bar väg fungerar jämfört med konventionella <strong>metoder</strong> vid olika hastigheter<br />
hos saltbilen. Resultatet blev att nollhastighetsspridning kombinerat med<br />
befuktning rekommenderas för att få snabb spridning av salt i ett strängliknande mönster<br />
på bar vägbana. Vid nollhastighetsspridning är förlusten av befuktat salt från körfälten<br />
relativt liten även vid så höga spridningshastigheter som 60 km/timme.<br />
Även saltlösning kan med fördel läggas ut genom nollhastighetsspridning. (Sharrock,<br />
2002). Hastigheten vid utläggning kan då vara så hög som 80 km/timme.<br />
Nollhastighetsspridning kallas ibland för höghastighetsspridning. Då tänker man på<br />
saltbilens ökade hastighet.<br />
2.4 Amerikansk bogserad snöplog i jätteformat<br />
En nykonstruerad snöplog har från <strong>och</strong> med 2005 börjat användas vid tandemplogning i<br />
Kansas City <strong>och</strong> St. Louis i USA (Missouri Department of Transportation, 2005 <strong>och</strong><br />
The Winter Maintenance Podcast, 2006). Plogen, som kallas TowPlow, är en typ av<br />
släpvagn som bogseras av en vanlig plogbil. Inklusive förplogen på dragbilen kan man<br />
med TowPlow ploga en bredd på drygt 9 meter eller 2,5 körfält, se figur 2 nedan.<br />
Figur 2 Den amerikanska bogserade jätteplogen i arbete. Källa: Missouri Department<br />
of Transportation, 2005.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 13
2.5 Svensk superplog<br />
Vintern 2004/2005 gjordes lyckosamma testkörningar på bland annat ett flygfält <strong>och</strong> på<br />
E4:an utanför Sundsvall med en ny superplog som Vägverket Produktion har utvecklat<br />
(På Väg, 2005 <strong>och</strong> På Väg, 2006).<br />
Superplogen är en sidovinge, modell större, som är drygt 6 meter bred, se figur 3 <strong>och</strong> 4<br />
på nästa sida. Förplog plus sidovinge ger en plogad bredd på 8 meter.<br />
Vanligtvis körs så kallad tandemkörning med två plogbilar på 2+1-vägar, motorvägar<br />
<strong>och</strong> 13-metersvägar. Nu räknar Vägverket Produktion med att 25 superplogar kommer<br />
att ersätta tandemkörning på vissa sträckor.<br />
För trafikanterna innebär det att en viss köbildning kan uppstå där den nya utrustningen<br />
används eftersom de inte kommer att kunna köra om den. Erfarenheten visar att bilisterna<br />
kryssat sig fram mellan de två plogbilar som kört tandem. Det har inneburit en<br />
svår situation för de förare som kört plogbilarna att både koncentrera sig på plogningen<br />
<strong>och</strong> att vara beredd på personbilar som tränger sig in mellan plogbilarna. Utryckningsfordon<br />
kommer att kunna passera plogbilen eftersom sidovingen kan fällas in på några<br />
sekunder <strong>och</strong> göra plats för omkörning.<br />
Figur 3 Den svenska superplogen. Källa: På Väg, 2005.<br />
14 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 4 Testkörning av den svenska superplogen på flygfält. Källa: På Väg, 2005.<br />
2.6 Lastbilsmonterat hyvelblad<br />
Under de två vintrarna 2000/2001 <strong>och</strong> 2001/2002 genomfördes i Dalarna ett försök att<br />
minska saltförbrukningen med hjälp av modifierad plogutrustning (Andersson, 2006).<br />
Den metod som i första hand provades <strong>inom</strong> ramen för projektet var användandet av<br />
lastbilsmonterat hyvelblad, även kallat underbett, som komplement till konventionell<br />
plogutrustning.<br />
Försöken genomfördes under verkliga förhållanden på en provsträcka <strong>och</strong> en referenssträcka<br />
med liknande förutsättningar avseende väglängd <strong>och</strong> bredd, trafikintensitet,<br />
driftentreprenör <strong>och</strong> klimat. Som prov- <strong>och</strong> referenssträcka, vardera med en längd på ca<br />
40 km, användes riksväg 70, delen Borlänge–Hedemora–U länsgräns sydost Avesta.<br />
Körfältsbredden är 5,5 m <strong>och</strong> den totala, belagda vägbredden 13 m. Trafikmängden<br />
varierar mellan 5 000 <strong>och</strong> 13 000 ÅDT.<br />
På provsträckan användes följande utrustning: Diagonalplog med dubbla skär, sidoplog,<br />
hyvelblad <strong>och</strong> saltspridare av typen kombispridare. Beträffande hyvelbladet, se figur 5.<br />
På referenssträckan användes följande utrustning: Diagonalplog, sidoplog <strong>och</strong> saltspridare<br />
av typen kombispridare.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 15
Figur 5 Hyvelblad monterat på lastbil. Källa: Andersson, 2006.<br />
Dagligen samlades data in om väder <strong>och</strong> förbrukad saltmängd. Vid plogning <strong>och</strong> kombiplogning,<br />
dvs. samtidig plogning <strong>och</strong> saltning, i samband med snöfall gjordes väglagsuppföljningar<br />
vid avslutad åtgärd <strong>och</strong> åtta timmar efter avslutat snöfall på tre observationsplatser<br />
per sträcka.<br />
Följande resultat erhölls:<br />
− Vid 5 mätningar av 13 efter genomförd åtgärd har provsträckan bättre plogresultat i<br />
form av mindre mängder lös snö. Skillnaden i snödjup är 2–5 cm. Vid 5 mätningar<br />
har ingen lös snö observerats på någon av sträckorna (temperatur kring 0°C, våt<br />
vägbana) <strong>och</strong> vid tre tillfällen har förhållandena varit lika på båda sträckorna<br />
− Vid 7 mätningar av 13 har provsträckan bättre plogresultat i form av mindre mängder<br />
snömodd. Skillnaden är ca 1–2 cm. Generellt observeras att det på referenssträckan<br />
oftast ligger kvar en moddsträng i vägmitt på ca 1,5–2 m, ibland även upp<br />
till 3 m, medan provsträckan är fri från modd eller har modd i betydligt mindre<br />
omfattning<br />
−<br />
Observationer av väglagen torr barmark, våt barmark, rimfrost, tunn is <strong>och</strong> packad<br />
snö påvisar inte någon större skillnad mellan sträckorna, dock är provsträckan vid<br />
några enstaka tillfällen mer våt än isig jämfört med referenssträckan<br />
− Vid 4 tillfällen har provsträckan haft bättre förhållanden avseende jämnhet. Skillnaden<br />
är vid dessa tillfällen ca 5 mm<br />
−<br />
Saltförbrukningen under försökstiden har varit högre på provsträckan än på referenssträckan.<br />
Nedanstående kommentarer gjordes till försöket:<br />
− Orsaken till att saltförbrukningen var högre på provsträckan kan vara att prov- <strong>och</strong><br />
referenssträckorna har olika ersättningsmodeller. På referenssträckan Borlänge–<br />
Hedemora finns 3–4 väderstationer som mäter snömängden <strong>och</strong> när 2–3 cm snö<br />
uppmätts erhölls ett bestämt belopp för varje snötillfälle. På provsträckan reglerades<br />
ersättningen per plogad <strong>och</strong> saltad km + betalt per ton salt<br />
−<br />
En annan osäkerhetsfaktor kan vara att två olika åkerier var inblandade på de två<br />
delsträckorna<br />
16 <strong>VTI</strong> rapport 569
− Den inblandade personalen har den uppfattningen att hyvelbladet lämpar sig bättre<br />
på mindre vägar med mer ojämn vägyta <strong>och</strong> mindre trafikvolym. Slitaget av slitstål<br />
var så stort att ett blad endast räckte till en plogvända/sträcka<br />
− Fördelen med hyvelbladet anses vara att mängden snömodd efter plogning blir<br />
betydligt mindre, vilket borde medföra mindre saltning.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 17
3 Kemisk halkbekämpning av vägar<br />
3.1 Socker <strong>och</strong> restprodukter från jordbruket som tillsats till salt<br />
Gustafsson <strong>och</strong> Gabrielsson (2006) <strong>och</strong> Gabrielsson (2006) skriver att grundtanken<br />
bakom inblandning av socker i salt är att utnyttja att socker har en successiv tillfrysning.<br />
Sockret kan alltså inte smälta snö eller is, men om sockret kan förhindra en plötslig<br />
tillfrysning av vatten eller snömodd kan det innebära färre åtgärdstillfällen <strong>och</strong> längre<br />
varaktighet av saltningsåtgärder. Detta medför i sin tur att saltförbrukningen minskar.<br />
I bl.a. USA <strong>och</strong> England används melass, som är en restprodukt vid sockertillverkning,<br />
som halkbekämpningsmedel. I Sverige tillverkas sockret direkt från den råa sockerbetan<br />
genom en speciell, patenterad process. Patentet bygger på en process att bearbeta<br />
sockerbetan utan raffinering. Bearbetningen av betan sker genom rengöring, skivning,<br />
torkning <strong>och</strong> malning. Slutprodukten är ett pulver, sockerbetsmjöl, som är mycket hygroskopiskt<br />
<strong>och</strong> kräver därför lagring i torra lokaler. Färdigt sockerbetsmjöl, se figur 6,<br />
innehåller 75 % socker <strong>och</strong> 25 % betmassa.<br />
Figur 6 Färdigt sockerbetsmjöl. Källa: Gustafsson <strong>och</strong> Gabrielsson, 2006.<br />
För att framställa sockerlösning blandas 30 % sockerbetsmjöl med 70 % varmt vatten.<br />
Sockret (sackarosen) avskiljs ur betmassablandningen genom centrifugering. Efter<br />
utvinning av sockerlösning tillsätts enzymet Invertase, som delar upp sackaros i lika<br />
delar glukos (druvsocker) <strong>och</strong> fruktos (fruktsocker). Den färdiga sockerlösningen består<br />
av ungefär 25 % socker <strong>och</strong> 75 % vatten.<br />
I figur 7 på nästa sida visas ett fasdiagram för socker. X-axeln visar sockerhalten i<br />
viktsprocent <strong>och</strong> y-axeln temperaturen i grader Celsius. Den blå kurvan med trianglar är<br />
fasdiagrammet. Enligt diagrammet har mättad sockerlösning en sockerhalt strax under<br />
70 % <strong>och</strong> en fryspunkt på ca -23°C.<br />
18 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 7 Fasdiagram för socker. Källa: Gustafsson <strong>och</strong> Gabrielsson, 2006.<br />
Under vintersäsongen 2003/2004 genomfördes inledande prov med socker på ett nerlagt<br />
flygfält utanför Mariestad. Positiva resultat resulterade i utökade tester på allmän väg<br />
vintersäsongerna 2004/2005 <strong>och</strong> 2005/2006 vid driftområde Hagfors i Värmlands län.<br />
Förutom test <strong>och</strong> jämförelse mellan konventionell saltning (lösningsspridning, befuktad<br />
spridning samt torrspridning) <strong>och</strong> salt blandat med olika mängder glukos/fruktos i<br />
motsvarande <strong>metoder</strong>, provades även att ersätta salt i sandningssand med sockerlösning<br />
tillverkad av betmjöl. Råsocker som utvinns tidigt i raffineringsprocessen vid sockertillverkning,<br />
provades vintersäsongen 2005/2006 som ytterligare ett ersättningsalternativ.<br />
Resultatet från genomförda prov pekar inte på några säkerställda skillnader i friktionsvärden<br />
mellan sockersaltlösning <strong>och</strong> saltlösning vid förebyggande halkbekämpning.<br />
Samma resultat nåddes med en inblandning av råsocker i torrt eller befuktat salt. Detta<br />
kan eventuellt bero på att testerna genomförts på trafikerad väg, vilket med hänsyn till<br />
trafiksäkerheten, har inneburit att det inte getts möjlighet att invänta återfrysning. Om<br />
man endast tar hänsyn till friktionen är det fullt möjligt att ersätta en del av saltmängden<br />
med lika mängd sockerprodukt.<br />
Mekanisk halkbekämpning med sand där man blandat in mellan 50 <strong>och</strong> 100 l glukos/<br />
fruktoslösning per kubikmeter sand, har visat sig ge likvärdigt resultat vid friktionsmätningar<br />
som sand med 80 l saltlösning per kubikmeter. Några olägenheter avseende<br />
tjälning i sandupplagen har inte kunnat märkas, detta trots perioder med både nederbörd<br />
<strong>och</strong> sträng kyla. Den tillfrysta skorpan var lätt att luckra upp <strong>och</strong> bedöms inte utgöra<br />
något hinder i sandspridaren.<br />
Vattenanalyser utfördes i två mindre ytvattendrag. Kloridkoncentrationen i de två<br />
bäckar som studerades var inte särskilt höga under mätperioden. Halterna av organiskt<br />
material var högre för den sträcka som halkbekämpades med sockersalt <strong>och</strong> den stigande<br />
trenden i slutet av mätperioden kan indikera en fördröjning i utläckage av sockret<br />
<strong>och</strong> dess nedbrytningsprodukter. Mätningar bör dock genomföras även efter vintersäsongens<br />
slut då nedbrytnings- <strong>och</strong> transportprocesser kan ha en avsevärd tidsfördröjning.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 19
Hur viltet påverkas av sockerprodukter har studerats vid Grimsö viltforskningsstation.<br />
Slickstenar av salt <strong>och</strong> socker/salt placerades ut <strong>och</strong> bestånd av tallplantor sprayades<br />
med saltlösning <strong>och</strong> socker/saltlösning. Saltstensförsöket visade att älgarna föredrar<br />
sockersaltet framför saltet. Sprayningsförsöket visade tendenser till att älgen föredrar<br />
sockersaltsprayade träd.<br />
Korrosionsprovning av tre olika saltlösningar på plattor av stål <strong>och</strong> zink har utförts av<br />
Sveriges Provnings- <strong>och</strong> Forskningsinstitut (numera SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut).<br />
De olika saltlösningarna, med samma totala vikt, innehöll olika andel salt. Den<br />
första saltlösningen innehöll 100 % salt, den andra 75 % salt <strong>och</strong> 25 % socker <strong>och</strong> den<br />
tredje 50 % salt <strong>och</strong> 50 % socker. Avfrätningen på både stål <strong>och</strong> zink var betydligt lägre<br />
efter exponering i socker/saltlösning än i lösning med enbart salt efter 4 veckors exponering.<br />
Efter 8 veckor var skillnaden i metallförlust för zink ännu större mellan saltlösning<br />
<strong>och</strong> salt/sockerlösningarna, medan skillnaden i metallförlust för stål var<br />
oförändrad. Inverkan av sockerinblandning verkar minska korrosionsangrepp på stål<br />
initialt men sedan verkar hastigheten vara densamma. Metallförlusten för både zink <strong>och</strong><br />
stål varierade inte nämnvärt med mängden socker i saltlösningen.<br />
Ekonomin har inte närmare studerats för de alternativa produkterna. Men priset för<br />
sockerprodukterna bör inte överstiga dubbla saltpriset. Rimlig prisbild kan bedömas<br />
först efter beräknade miljövinster.<br />
I en artikel som publicerats i Roads and Bridges i USA 2003 <strong>och</strong> i en artikel av Clines<br />
(2003) beskrivs en ny behandlad saltprodukt kallad ClearLane som är avsedd för förebyggande<br />
halkbekämpning. ClearLane kombinerar smältförmågan hos magnesiumklorid<br />
med klibbigheten hos melass från sockerrörstillverkning vilket hjälper produkten att<br />
häfta vid beläggningen <strong>och</strong> minimera spridning utanför vägbanan <strong>och</strong> saltförlust i form<br />
av spill. Produkten uppges också reducera korrosion på snöröjningsutrustning. Artikeln<br />
beskriver vikten av att använda en behandlad saltprodukt eftersom större andel av saltet<br />
då stannar kvar på vägen <strong>och</strong> på så sätt minimerar dess kontakt med vegetationen utmed<br />
vägen.<br />
Totton (2003) beskriver en restprodukt från jordbruket, Eco-Thaw som testats i<br />
Storbritannien. Produkten är ett naturligt flytande koncentrat som är biologiskt nedbrytbart<br />
<strong>och</strong> inte giftigt. Den är avsedd att blandas med befintligt salt i förråd eller att<br />
spridas direkt på vägen. Användning av Eco-Thaw-blandning ledde under en vintersäsong<br />
till en besparing med cirka 30 procent salt jämfört med konventionell saltning.<br />
Pesti <strong>och</strong> Liu (2003) skriver att senare forskning har koncentrerat sig på användningen<br />
av nya, mindre korrosiva <strong>och</strong> högeffektiva kemikalier för halkbekämpning. En sådan<br />
produkt är flytande majssalt (liquid corn salt). Fältstudier genomfördes under vintern<br />
2002–2003 på två huvudvägar i Nebraska, USA. Tillgängliga fältdata inkluderade bl.a.<br />
väderinformation, användningen av kemikalier, tid för att uppnå barmarksväglag <strong>och</strong><br />
data om vidtagna åtgärder. Kostnadseffektiviteten mellan flytande majssalt <strong>och</strong> vanlig<br />
saltlösning jämfördes. Några resultat från jämförelsen redovisades dock inte i referatet.<br />
I en artikel av Clines (2003) beskrivs nästan två dussin nya produkter <strong>och</strong> hjälpmedel<br />
vid vinterväghållning, allt ifrån kemikalier för halkbekämpning via spridningsutrustningar<br />
<strong>och</strong> snöplogar till fast installerade spraysystem.<br />
Bland kemikalierna redovisas ett flertal flytande produkter som är avsedda att användas<br />
för förebyggande halkbekämpning eller för befuktning av konventionella halkbekämpningsmedel<br />
såsom sand eller vägsalt. Även om inte sammansättningen av alla produkter<br />
har specificerats tycks en gemensam nämnare vara att de innehåller oorganiska salter,<br />
20 <strong>VTI</strong> rapport 569
t.ex. natriumklorid, kalciumklorid eller magnesiumklorid, gärna i kombination samt<br />
korrosionshämmande tillsatser, ofta i form av organiska ämnen. Det framhålls främst<br />
två egenskaper hos dessa produkter nämligen den minskade korrosionen <strong>och</strong> att medlen<br />
är verksamma vid lägre temperatur än vanligt vägsalt.<br />
Kahl (2004) beskriver en utvärdering av restprodukter från jordbruket för förebyggande<br />
halkbekämpning. Restprodukterna är inte namngivna. Författaren drar bl.a. slutsatsen att<br />
flytande restprodukter från jordbruket bör användas till förebyggande saltning <strong>och</strong> till<br />
befuktning av vägsalt, men inte för bekämpning av uppkommen is.<br />
I två artiklar av Fisher (2004) <strong>och</strong> i en artikel som publicerats i Highway (2004) beskrivs<br />
en restprodukt från jordbruket, Safecote, som härstammar från melass från<br />
sockertillverkning. Den består av lösliga kolhydrater, organiska syror <strong>och</strong> mineraler<br />
som sänker fryspunkten hos vatten. Safecote tillsätts vanligt vägsalt med 3 viktprocent<br />
<strong>och</strong> uppges hämma kloridkorrosion på kolfiber, stål <strong>och</strong> aluminium, reducera spjälkning<br />
av betong <strong>och</strong> skador på asfalt samt ge saltet neutrala egenskaper.<br />
Burtwell (2004) anger i en artikel att en undersökning av effekten av Safecote genomförts<br />
i Storbritannien när produkten har använts till förebyggande halkbekämpning, som<br />
tillsats eller för befuktning av salt. Följande slutsatser dras:<br />
− Safecote har möjligheten att användas som befuktare av salt på grund av sina goda<br />
korrosionshämmande egenskaper, att inte ge skador på asfalt, att reducera spjälkning<br />
av betong jämfört med vanligt vägsalt <strong>och</strong> sin icke-försämrande effekt på friktionen<br />
på testade vägytor. Följaktligen skulle detta kunna minska de skadliga effekterna på<br />
miljön, vägar, broar etc. samt reducera saltåtgången<br />
− Tillsatsen av Safecote till vägsalt borde inte orsaka läckageproblem vid driftområden<br />
som håller sig till miljöstandarden för saltupplag<br />
− Det verkar som att en tillsats av 22,2 liter Safecote till 1 ton natriumklorid för att<br />
befukta saltet är något effektivare än vanligt vägsalt på att smälta is, tränga in i is<br />
<strong>och</strong> bryta ned kopplingen mellan is <strong>och</strong> beläggning under åtminstone 1 timme<br />
− Lösningsförmågan hos salt beror på kornstorleken. Ju större saltkorn desto längre tid<br />
tar det för saltet att gå i lösning. Tillsats av Safecote till salt verkar påskynda lösningsprocessen<br />
jämfört med enbart salt. Av trafiksäkerhetsskäl är det viktigt att en<br />
avisningskemikalie smälter islagret snabbt så att beläggningsytan kommer fram<br />
− Safecote kan vara bäst lämpad för avisning av vägar när den används som tillsats till<br />
vägsalt med 3 viktprocent.<br />
3.2 Problem vid användning av salt<br />
3.2.1 Upptorkning av flytande kemikalier<br />
Leggett <strong>och</strong> Sdoutz (2001) redogör för en undersökning för att bestämma om upptorkning<br />
av flytande kemikalier för halkbekämpning kan orsaka kortvarig sänkning av friktionsnivån<br />
på asfaltbeläggningar.<br />
Undersökningen visade att under fasövergången från flytande till fast fas, eller tvärtom,<br />
bildades en slurry hos de flesta halkbekämpningskemikalierna. Slurry medförde en<br />
ganska kortvarig minskning av friktionskoefficienten för de flesta av de undersökta<br />
kemikalierna. Friktionen minskade med i genomsnitt 8 %, med ett lägsta <strong>och</strong> högsta<br />
värde på 0 % respektive 25 %, jämfört med friktionsvärdet då halkbekämpningskemikalierna<br />
var flytande. Friktionsvärdet vid flytande fas uppmättes i provkammare till<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 21
mellan 0,35 <strong>och</strong> 0,50. Vid en relativ luftfuktighet på eller under 28 till 34 procent <strong>och</strong><br />
vid en lufttemperatur i testkammaren på +5°C, började de flesta kemikalier att torka ut,<br />
efter att ha blivit utlagda i flytande form, <strong>och</strong> fasövergång skedde. Fuktighetsvärden<br />
över dem som behövs för att orsaka fasövergången verkar inte påverka friktionen kraftigt.<br />
Alla kemikalier som utsattes för fortsatt avfuktning uppnådde fast form. Friktionskoefficienten<br />
i fast form var för de flesta kemikalier i allt väsentligt i nivå med vad som<br />
gäller för en ren <strong>och</strong> torr asfaltväg. Vissa kemikalier till <strong>och</strong> med ökade friktionskoefficienten.<br />
Det förefaller som om klok användning av halkbekämpningskemikalier, speciellt med<br />
hänsyn till utlagd mängd, hur ofta utläggning sker <strong>och</strong> andra föroreningar på vägen, <strong>och</strong><br />
om man dessutom tar hänsyn till förväntade luftfuktighetsnivåer, ytterligare kan minska<br />
sannolikheten för att halka uppstår. Det är troligt att de flesta incidenter med halkbekämpningskemikalier<br />
är ett resultat av att kemikalierna har applicerats efter en torrperiod<br />
som sannolikt orsakar en halkig emulsion bildad av halkbekämpningskemikalier<br />
<strong>och</strong> den smuts <strong>och</strong> de föroreningar, till exempel oljespill från fordon, som har byggts<br />
upp på vägen.<br />
Utläggning av flytande halkbekämpningskemikalier i rimliga kvantiteter medför en<br />
friktionsnivå upp till cirka 20 procent lägre än vad som observerats när vägen har blivit<br />
våt av naturliga orsaker. Det bör tilläggas att vissa halkbekämpningskemikalier resulterar<br />
i lägre friktionsnivåer än andra. Detta är speciellt relaterat till tillsatser av polymerer<br />
med korrosionshämmande egenskaper som ofta tillsätts efter det att halkbekämpningskemikalierna<br />
har lämnat tillverkaren. Sådana tillsatser på lokal nivå ska starkt motarbetas.<br />
Det bör också tilläggas att relativ luftfuktighet på de låga nivåer som krävs för upptorkning<br />
av halkbekämpningskemikalierna (28 till 34 %) sällan förekommer under perioder<br />
med vinterväghållning.<br />
3.2.2 Hydrohalit<br />
Den 23 januari 1996 hände tre halkolyckor <strong>inom</strong> en tretimmarsperiod i Köpenhamns län<br />
i Danmark (Mejlholm et al., 2002). Det observerades att vägytan i allmänhet hade torr<br />
barmark, men att friktionsnivån var lägre på vissa delar av vägen. Här lade man märke<br />
till en torr <strong>och</strong> ganska hård yta, som beskrevs som glansig <strong>och</strong> som inte smälte vid<br />
uppvärmning med handflatan. Efterföljande ytterligare saltning med torr natriumklorid<br />
<strong>och</strong> sandning förbättrade inte friktionen.<br />
Från en termodynamisk utgångspunkt kan det förväntas att en kemisk förening kallad<br />
natriumklorid-dihydrat kan bildas på saltade vägar vintertid under vissa förhållanden<br />
vid temperaturer under 0,1°C. Natriumklorid-dihydrat har den kemiska formeln<br />
NaCl+2 H 2 O <strong>och</strong> kallas också hydrohalit. En undersökning har gjorts, där bland annat<br />
friktionen har mätts, för att klarlägga om förekomst av hydrohalit kan förklara fenomenet<br />
med is som verkar vara motståndskraftig mot vägsalt. Friktionen mättes med en<br />
portabel friktionsmätare i en kylkammare vid temperaturen -10°C.<br />
Undersökningen gav till resultat att hydrohalit kan uppkomma vid låg temperatur <strong>och</strong><br />
hög koncentration av salt <strong>och</strong> att hydrohalit har en yta som liknar is, se figur 8 <strong>och</strong> 9 på<br />
nästa sida. Fenomenet med isiga vägar som är motståndskraftiga mot salt vid låg temperatur<br />
<strong>och</strong> låg relativ luftfuktighet kan förklaras av uppkomst av hydrohalit. Den höga<br />
saltkoncentration som behövs för uppkomst av hydrohalit kan uppnås genom avdunstning<br />
av vatten vid den låga luftfuktighet som åtföljer fenomenet.<br />
22 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 8 Hydrohalit som delvis täcker en beläggningsyta av gjutasfalt.<br />
Källa: Mejlholm et al., 2002.<br />
Figur 9 Hydrohalit som helt täcker en beläggningsyta av gjutasfalt.<br />
Källa: Mejlholm et al., 2002.<br />
3.2.3 Saltkornens betydelse för spridningsresultatet<br />
I en artikel av Monaghan (2001) <strong>och</strong> Martinelli <strong>och</strong> Blackburn (2001) redogörs för en<br />
undersökning av saltkornens betydelse för spridningsresultatet. Salt spreds ut, samlades<br />
in <strong>och</strong> undersöktes med avseende på fördelningen av partikelstorlekar.<br />
Man jämförde partikelstorlekarna 10 <strong>och</strong> 6,3 mm <strong>och</strong> fann att 6,3 mm-saltet inte spreds<br />
så långt eller studsade så högt som 10 mm-saltet, vilket skulle kunna innebära att<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 23
mindre saltstorlek minskar skador på vindrutor <strong>och</strong> strålkastare. Det finare saltet föll tätt<br />
bakom saltspridaren vilket kan ge gap i täckningen av yttre körfält. Undersökningen<br />
visade också att fuktigt salt av mindre storlek spreds på en ännu mindre yta <strong>och</strong> att<br />
mekanisk påverkan på partiklarna vid spridning kan innebära att ännu finare partiklar<br />
sprids ut. Grövre partiklar stannade kvar längre tid på vägen än finare.<br />
Det kan tilläggas att i Sverige är fraktionen för salt 0–3 mm (Gustafsson <strong>och</strong><br />
Gabrielsson).<br />
I en artikel av Martinelli <strong>och</strong> Blackburn (2001) påpekas att en finare fraktion av salt går<br />
i lösning snabbare än en grövre, men att den inte blir kvar på vägen lika länge. Detta<br />
medför att saltning måste upprepas oftare med finare salt.<br />
24 <strong>VTI</strong> rapport 569
4 Mekanisk halkbekämpning av vägar<br />
4.1 Inledning<br />
Vid sandning på is- <strong>och</strong> snövägbana har sedan lång tid tillbaka använts följande <strong>metoder</strong>/material<br />
(Vägverket, 1986 <strong>och</strong> Eriksson, 2007):<br />
− Spridning av torr sand med lastbilsspridare med utmatningsvals/utmatningsbord.<br />
Kornstorlek: 0–8 mm. Ingen saltinblandning. Normal spridningsmängd vid kontinuerlig<br />
sandning: 0,5 m 3 per km väg. Spridningshastighet: ca 30 km/timme<br />
− Spridning av saltblandad sand med lastbilsspridare med utmatningsvals/utmatningsbord.<br />
Kornstorlek: 0–8 mm. Saltinblandning: 15–25 kg per m 3 . Normal spridningsmängd<br />
vid genomgående sandning: 0,5 m 3 per km väg. Spridningshastighet: ca<br />
30 km/timme<br />
− Spridning av krossat stenmaterial med lastbilsspridare med utmatningsvals/utmatningsbord.<br />
Kornstorlek: mellan 2–4 <strong>och</strong> 3–6 mm. Ingen saltinblandning. Normal<br />
spridningsmängd vid genomgående sandning: 0,5 m 3 per km väg. Spridningshastighet:<br />
ca 30 km/timme.<br />
4.2 Fastsandsmetoden<br />
Fastsandsmetoden är relativt ny som produktionsanpassad metod. Emellertid gjordes det<br />
första försöket i Sverige redan 1977 i norra Dalarna (Öberg, 1978). Metoden kallades<br />
vattensandning <strong>och</strong> genomfördes med sand <strong>och</strong> kallt vatten på en väg som var täckt av<br />
packad snö. Varaktigheten av åtgärden blev inte den bästa eftersom en isskorpa bildades<br />
ovanpå den packade snön, vilken sedan snabbt kördes sönder.<br />
Metoden togs upp på nytt under slutet av 1990-talet <strong>och</strong> demonstrerades för första<br />
gången i internationella sammanhang vid PIARC- kongressen i Luleå 1998.<br />
Vidareutveckling <strong>och</strong> produktionsanpassning har därefter huvudsakligen skett i Norge<br />
under 2000-talet. Metoden används främst i Norge <strong>och</strong> i norra Sveriges inland när stabilt<br />
<strong>och</strong> kallt klimat råder. Nedanstående beskrivning av fastsandsmetoden baseras på<br />
tre artiklar (Dahlen <strong>och</strong> Vaa, 2001; Vaa, 2004 <strong>och</strong> Vaa, 2005).<br />
Fastsandsmetoden har ett brett användningsområde <strong>och</strong> är i de flesta fall ett väsentligt<br />
bättre alternativ än andra sandnings<strong>metoder</strong>. Även om det bästa resultatet uppnås på ett<br />
hårt is- eller snöväglag kan metoden med fördel också användas på tunna isskikt. I det<br />
senare fallet ställs dock extra krav på sandkvaliteten.<br />
Metoden är baserad på att hett vatten tillsätts sanden i utläggningsögonblicket. Vattentillsatsen<br />
ska vara ca 30 volymprocent av andelen torr sand. För att få bästa möjliga<br />
effekt av metoden bör vattnet hålla en temperatur på 95°C. Vid utläggning fäster sanden<br />
snabbt till underlaget <strong>och</strong> skapar en form av sandpapperseffekt som under stabila<br />
förhållanden kan vara flera dygn.<br />
Vid fastsandsmetoden kan man använda både siktat naturgrus <strong>och</strong> krossmaterial. Fastsand<br />
kräver att det ska finnas en viss mängd finmaterial i sanden, se nedanstående siktkurva.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 25
Figur 10 Siktkurva för sandmaterial. Källa: Vaa, 2005.<br />
Vid utläggning av fastsand rekommenderas att en tallriksspridare används, se figur 11<br />
nedan. Sanden omfördelas inte av trafiken utan blir liggande där den läggs ut. Sandningen<br />
kan antingen göras så att den täcker hela körfältet eller bara vägmitten. Hastigheten<br />
vid sandning kan variera med utrustning men vanlig hastighet är 25–30 km/tim.<br />
Mängden utlagd sand är normalt 200 g/m 2 .<br />
Figur 11 Fastsandsenhet med tallriksspridare. Källa: Vaa, 2005.<br />
I figur 12 visas ett typiskt resultat av fastsandning. Se också detaljbilden, figur 13.<br />
26 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 12 Sandning med fastsandsmetoden. Källa: Vaa, 2005.<br />
Figur 13 Fastsandsmetoden, detaljbild. Källa: Vaa, 2005.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 27
I figur 14 nedan visas ett exempel på resultat från sandning med fastsand på en tunn<br />
ishinna. Bilden är tagen 8 timmar efter sandning.<br />
Figur 14 Fastsand på tunn ishinna. Källa: Vaa, 2005.<br />
En tumregel är att sandning med torr eller saltblandad sand ökar friktionstalet med ca<br />
0,1. På ett is-/snöväglag med friktionstal 0,20 skulle sandning med torr sand öka friktionstalet<br />
till 0,3, se figur 15.<br />
<strong>Nya</strong>re undersökningar i Norge visar att det mesta av sanden är bortblåst redan efter att<br />
ca 50 personbilar har passerat. Det betyder att sandningen har mycket kort varaktighet<br />
om det inte är väldigt lite trafik på vägen. Varaktigheten förbättras inte väsentligt om<br />
mängden utlagd sand ökas eller om saltblandad sand används.<br />
Efter sandning med fastsandsmetoden ökar friktionstalet normalt med 0,20–0,30. I<br />
praktiken innebär detta att man kan uppnå friktionstal på 0,4–0,5 på is-/snöväglag som i<br />
utgångspunkten har friktionstalet 0,20, se figur 15. Friktionstillskottet kan vara 2–3<br />
gånger större än med torr eller saltblandad sand. Utöver större friktionstillskott ger fastsandsmetoden<br />
också en betydligt längre varaktighet. Detta har också illustrerats i<br />
figur 15.<br />
28 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 15 Principskiss som visar friktionstillskott <strong>och</strong> varaktighet av fastsand i förhållande<br />
till sandning med torr sand. Källa: Vaa, 2005.<br />
Støtterud redogör i en rapport från 2004 för erfarenheter av användning av fastsand på<br />
riksväg 3 i Norge under vintersäsongen 2003/2004.<br />
Utifrån dokumenterade effekter av fastsandsmetoden var det väntat att vägavsnitt som<br />
behandlats med fastsand skulle ha högre friktionsnivå än vägavsnitt som sandats med<br />
traditionell metod utan tillsats av varmt vatten till sanden. Friktionsmätningar med<br />
C-my-mätare (en typ av retardationsmätare) visade emellertid inga klara skillnader<br />
mellan vägavsnitten. Särskilt i december <strong>och</strong> februari då flest fastsandsåtgärder gjordes<br />
förväntade man sig högre genomsnittlig friktion på vägavsnitt med fastsand än på<br />
övriga avsnitt. Denna bild var emellertid inte entydig <strong>och</strong> indikerar att man av olika<br />
orsaker inte har kunnat utnyttja hela den potential som ligger i den nya sandningstekniken.<br />
Flera möjliga förklaringar kan finnas: icke optimal verkan av fastsandsmetoden<br />
av olika orsaker, förhållandena vid åtgärdstillfället, tidpunkt för åtgärd i<br />
förhållande till trafikförhållandena <strong>och</strong> metod för mätning av friktion. En viktig faktor<br />
kan ha varit att man upptäckte att den tillsatta vattenmängden var mindre än<br />
rekommenderad, något som blev justerat i mitten av december. Byte av spridartallrik i<br />
mitten av februari resulterade i förbättringar som bara var effektiva mot slutet av<br />
vintersäsongen.<br />
Resultaten från vintersäsongen 2003/2004 bekräftar att traditionell sandning inte är<br />
något alternativ till fastsand på vägsträckor där kravet på friktion är minst 0,30. Exakt<br />
hur stor insats som är nödvändig för att upprätthålla detta friktionskrav med fastsand<br />
kan man inte dra några slutsatser om utifrån resultaten från vintersäsongen 2003/2004.<br />
Det är därför önskvärt att få göra uppföljning av projektet ytterligare en vintersäsong<br />
men då med en annan uppläggning. Huvudsaken bör då vara att mer intensivt följa upp<br />
en del vädersituationer som utlöser åtgärd för att få med sig hela väderförloppet <strong>och</strong><br />
därmed också få bättre underlag för att värdera varaktigheten av åtgärden under olika<br />
förhållanden.<br />
I en rapport av Poyhonen (2003) beskrivs en tillämpning av den norska fastsandsmetoden<br />
i Finland under två vintrar, 2001/2002 <strong>och</strong> 2002/2003.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 29
Under den första vintern lades det mesta arbetet ned på att förbättra sandspridaren <strong>och</strong><br />
hitta den rätta sandblandningen. Bästa resultatet fick man med 8–12 % finmaterial, en<br />
vattenmängd på nästan 30 % <strong>och</strong> en vattentemperatur över 95°C.<br />
Försök gjordes på tre körfältsavsnitt som följde på varandra, ett där ingen åtgärd gjordes,<br />
ett där sandning gjordes med torr, kall sand <strong>och</strong> ett där fastsandsmetoden användes.<br />
Vintern 2002/2003 var mycket kall på försöksplatsen. Osaltade vägar med ÅDT<br />
1 000–3 000 hade oftast tillräcklig friktion så det fanns inte många tillfällen då sandning<br />
behövde göras på grund av friktion lägre än standardkraven.<br />
Fastsandsmetoden fungerade bra <strong>och</strong> precis efter åtgärd var friktionstalen mycket bra.<br />
Under de följande 12 till 48 timmarna fick man motstridiga resultat. Efter ungefär ett<br />
dygn var skillnaden mot torrsand varierande. Sällan var dock skillnaden så viktig att det<br />
var lönt att fortsätta med uppföljningen.<br />
Fastsandsmetoden verkar vara tillämplig speciellt vid stabilt inlandsklimat för punktsandning<br />
av vägkorsningar <strong>och</strong> kraftiga lutningar under kalla perioder. Metoden ger inte<br />
några särskilda fördelar vid tunna vattenskikt på packad snö eller is eller vid förhållanden<br />
med våt is. I dessa fall åtgärdas hela vägsträckan <strong>och</strong> en stor mängd sand sprids.<br />
Den framtida användningen av metoden kommer i högsta grad att bero på kostnaden för<br />
användning av en robust sandningsenhet.<br />
4.3 Sand blandad med kalciumklorid<br />
I en artikel av Northridge (2004) redogörs för hur anställda utvecklade en metod för att<br />
spraya sand med kalciumkloridlösning för att hindra den från att frysa i upplag <strong>och</strong> på<br />
bilar. Mängden tillsatt kalciumklorid var ungefär 30–35 liter per ton sand. Efter att ha<br />
modifierat befintlig utrustning fann man att den fuktiga kalciumkloridbehandlade<br />
sanden fungerade bättre än den torra salt- <strong>och</strong> sandblandning som man tidigare hade<br />
använt. Förbättringen bestod dels i att sanden stannade kvar längre på vägen, dels i att<br />
säkerheten för personalen ökade vid tillverkning av den saltblandade sanden.<br />
30 <strong>VTI</strong> rapport 569
5 Halkbekämpning av broar <strong>och</strong> andra begränsade ytor<br />
5.1 Saltning<br />
I ett flertal artiklar (Barrett <strong>och</strong> Pigman, 2001; Johnson, 2001; Pinet, Comfort <strong>och</strong> Griff,<br />
2001; Peltoniemi <strong>och</strong> Grondahl, 2004; Roosvelt, 2004; Waldman, 2004 <strong>och</strong> Pyde, 2005)<br />
beskrivs system för automatisk sprayning av framför allt broar med olika sorters<br />
flytande halkbekämpningskemikalier. Systemet kallas ibland FAST (Fixed Automated<br />
Spray Technology) <strong>och</strong> är framför allt avsett att användas i förebyggande syfte.<br />
Skälen till att använda automatisk sprayning kan t.ex. vara hög olycksbelastning, isolerat<br />
läge som gör att en saltbil får färdas långa sträckor för att utföra en åtgärd, områden<br />
som kan vara svårt att nå i dåligt väder eller att det gäller broar <strong>och</strong> då speciellt sådana<br />
som leder över vattendrag eller där brobanan ligger i skugga.<br />
Aktivering av systemet kan göras på olika sätt. Automatiskt via information från VViS<br />
(VägVäderinformationsSystem) eller från sensorer som mäter/detekterar t.ex. luft- <strong>och</strong><br />
vägytetemperatur, luftfuktighet, tillfrysning, rimfrost, tunn is, fryspunktstemperatur <strong>och</strong><br />
saltkoncentration hos den halkbekämpningskemikalie som finns på vägytan. Det brukar<br />
även finnas möjlighet att starta systemet manuellt via exempelvis radio eller telefon.<br />
När systemet är igång sprayas lämplig mängd halkbekämpningslösning på vägen från<br />
munstycken, dysor, som antingen ligger i beläggningen eller som monterats på en<br />
bröstning eller ett räcke. Som använda kemikalier nämns kalciumklorid, kaliumacetat<br />
<strong>och</strong> kaliumformiat.<br />
I två artiklar av Taggart m.fl. (2002) beskrivs en tänkbar vidareutveckling av sprayning<br />
med flytande kemikalier, nämligen användning av jetstrålar.<br />
Tekniken testades för mer än 20 år sedan i Connecticut, USA. Trots lovande resultat<br />
från flera fältstudier ledde tekniska svårigheter till att tekniken övergavs i början av<br />
1980-talet. <strong>Nya</strong> framsteg i tekniken med högtryckssprutning tyder på att jetstrålar i<br />
kombination med förbättrade kemikalier för halkbekämpning nu kan vara en praktiskt<br />
användbar metod.<br />
Den föreslagna tekniken tar bort is <strong>och</strong> snö från vägbanan genom en kombination av<br />
mekaniska krafter från högtryckssprutningen <strong>och</strong> kontrollerad användning av kemikalier.<br />
I en föreslagen studie ska tekniken utforskas närmare.<br />
I en artikel av Stidger (2002) nämns att forskare vid Michigan Technological University’s<br />
Institute of Snow Research i USA håller på att utveckla en ny teknik för att<br />
minska saltåtgången, kallad Anti-Icing Smart Overlays. Genom att limma fast sten<br />
(ground rock) på beläggningen med epoxylim hoppas man kunna skapa en överyta som<br />
suger upp halkbekämpningskemikalier så att sådana inte behöver spridas ut på nytt varje<br />
gång det snöar. Ett troligt första tillämpningsområde är broar.<br />
Micek (2005) beskriver en metod, benämnd SmartLane system, av samma typ som<br />
Stidger nämner ovan. En speciell beläggning (aggregate coating) har lagts på en bro i<br />
Wisconsin, USA. Den gör det möjligt att applicera flytande halkbekämpningskemikalier<br />
ett bra tag innan de behöver verka. När nederbörd träffar broytan aktiveras kemikalierna.<br />
Överytan håller i själva verket kemikalierna i ett sovande tillstånd tills de behövs.<br />
Detta har medfört att kemikalier bara har spritts ut mindre än hälften av det normala<br />
antalet gånger under en vinter. Metoden är också effektivare så upp till 75 % mindre<br />
kemikalier behövs för att åstadkomma samma behandling.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 31
5.2 Uppvärmning<br />
En bro i Virginia, USA värms upp vintertid för att förhindra isbildning enligt en artikel i<br />
Better Roads (2002). Efter att ursprungligen ha varit fyllt med freon finns numera<br />
ammoniak i det drygt 3 km långa rörsystemet. Ammoniak tycks kunna åstadkomma<br />
tillräckligt höga temperaturer för att förhindra tillfrysning. Sensorer mäter lufttemperatur,<br />
vägytans temperatur, nederbörd, solinstrålning, relativ luftfuktighet, vind m.m. Data<br />
från sensorerna styr sedan en ugn som eldas med propangas <strong>och</strong> som via en förångare<br />
värmer upp ammoniaken.<br />
I en rapport av Joerger <strong>och</strong> Martinez (2006) beskrivs att lastbilstrafiken har problem<br />
vintertid vid en bro i Ladd Canyon i Oregon, USA. Den typiskt dåliga väderincidenten<br />
händer precis bortom bron när lastbilar råkar ut för låg friktion <strong>och</strong> glider över det<br />
angränsande körfältet <strong>och</strong> vägrenen <strong>och</strong> in i mittbarriären av betong. Vägen kan bli<br />
avstängd flera gånger varje år på grund av denna typ av olycka. Det kan tilläggas att<br />
vägen ligger i 6 % längslutning <strong>och</strong> samtidigt i kurva. Som lösning på problemet valde<br />
man att värma upp hjulspårsområdena med elektriska värmekablar. Figurerna nedan<br />
visar arbetet med nedläggning av värmekablarna samt det färdiga resultatet.<br />
Figur 16 Elektriska värmekablar läggs i hjulspåren. Källa: Joerger <strong>och</strong> Martinez,<br />
2006.<br />
32 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 17 Smält snö i hjulspåren på grund av uppvärmning. Källa: Joerger <strong>och</strong><br />
Martinez, 2006.<br />
I en artikel skriver Tuan (2004) att uppvärmning av broar genom användning av<br />
elektriskt uppvärmda kablar eller rörsystem fyllda med uppvärmda vätskor är dyra att<br />
driva <strong>och</strong> svåra att underhålla.<br />
En alternativ teknik kan vara att använda elektriskt ledande betong. Ledande betong<br />
framställs genom att tillsätta elektriskt ledande komponenter till vanlig betong. Genom<br />
sitt elektriska motstånd kan ett tunt lager ledande betong, som anslutits till en elektrisk<br />
kraftkälla, utveckla tillräckligt mycket värme för att förhindra isbildning på betongbeläggningen.<br />
En betong som innehåller 1,5 volymprocent stålfibrer <strong>och</strong> 25 volymprocent<br />
stålspånor har utvecklats speciellt för brobanor av betong. Betongen har tillräcklig hållfasthet<br />
<strong>och</strong> utvecklar en effekt på 600 W/m 2 . Under utvecklingen av ledande betong<br />
noterades flera nackdelar med stålspånor. Kol- <strong>och</strong> grafitprodukter har senare ersatt<br />
stålspånorna. En bro i Nebraska, USA har försetts med ett ytskikt av ledande betong<br />
som är 46 meter långt <strong>och</strong> 11 meter brett. Ytskiktet har sensorer som mäter temperatur<br />
<strong>och</strong> strömstyrka för att få fram mätdata om hur uppvärmningen fungerar under oväder<br />
vintertid.<br />
Enligt Tuan har en jämförelse i litteraturen mellan elektriskt ledande betong <strong>och</strong> andra<br />
<strong>tekniker</strong> för att hindra isbildning visat att ledande betong har möjligheter att i framtiden<br />
bli den mest kostnadseffektiva tekniken.<br />
I en artikel publicerad i New Civil Engineer (2005) nämns att användning av solenergi<br />
för att förhindra isbildning provas på försök på två stycken 30 meter långa sträckor av<br />
en större tillfartsväg till ett serviceområde i Toddington, UK. Det tvååriga försöket<br />
börjar med nedläggning av ett rörsystem av plast med 25 mm diameter under vägytan.<br />
Solenergi som absorberas av den svarta asfalten under sommaren tas tillvara genom att<br />
vatten pumpas genom rören <strong>och</strong> sedan genom ett andra rörsystem som avger energin till<br />
omgivande mark som då får en högre temperatur. På vintern körs systemet baklänges.<br />
Värme tas från omgivande mark <strong>och</strong> överförs till det rörsystem som är nedgrävt under<br />
vägen.<br />
En del kommunala broar i Sverige har försetts med uppvärmning vintertid (Sveriges<br />
Kommuner <strong>och</strong> Landsting, 2006). Erfarenheter <strong>och</strong> referensobjekt finns för GC-broar.<br />
På vägsidan är dock antalet sådana broar begränsat <strong>och</strong> erfarenheter saknas.<br />
Hösten 2005 invigdes en vägbro i centrala Umeå som vintertid värms upp med vattenburen<br />
fjärrvärme. Vägbanans slitlager är av betong i vilken värmeslingor med glykolblandning<br />
är ingjutna.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 33
Den nya bron är 150 m lång <strong>och</strong> lutningen är 6 %. Av trafiksäkerhetsskäl har bron<br />
utformats för uppvärmning. Effekten är 350 W/m 2 att jämföras med ca 100 W/m 2 i ett<br />
uppvärmt badrumsgolv.<br />
Nederbörds- <strong>och</strong> temperaturgivare styr uppvärmningen <strong>och</strong> reagerar på snö <strong>och</strong> kyla.<br />
Uppvärmning behövs t.ex. inte vid torr vägbana <strong>och</strong> kallt väder.<br />
Avrinningen av det vatten som bildas vid upptining tas om hand i brunnar som placerats<br />
på strategiska ställen. Det finns värmeslingor runt brunnarna <strong>och</strong> värme i stuprören.<br />
Genom att bron ligger i lutning <strong>och</strong> har ensidigt tvärfall fungerar avrinningen bra. Drifterfarenheterna<br />
är mycket goda.<br />
Kostnaderna för uppvärmningen ska ställas mot minskad snöröjning <strong>och</strong> halkbekämpning.<br />
Eftersom halkbekämpningstillfällena i Umeå är många, anser kommunen att den<br />
valda lösningen med uppvärmning blir billigare.<br />
34 <strong>VTI</strong> rapport 569
6 Vinterväghållning av gång- <strong>och</strong> cykelvägar<br />
I en doktorsavhandling av Bergström (2002) beskrivs en okonventionell metod för att<br />
höja servicenivån på cykelvägar vintertid. En studie genomfördes under två vintrar i<br />
Linköping mellan oktober 1999 <strong>och</strong> mars 2001. Alla cykelvägar i ett bostadsområde,<br />
cirka 5 km från stadens största arbetsplats, användes som provområde. I provområdet<br />
ingick också tre större cykelvägar mellan bostadsområdet <strong>och</strong> arbetsplatsen.<br />
Traditionellt snöröjs cykelvägar genom plogning <strong>och</strong> halkbekämpas genom sandning<br />
eller spridning av krossat stenmaterial. I den nya metoden användes ett speciellt fordon<br />
med en sopvals framtill för snöröjning <strong>och</strong> en tallriksspridare för saltlösning baktill för<br />
halkbekämpning. Avsikten med sopvalsen var att den skulle minska mängden kvarvarande<br />
snö så att ett minimum av salt skulle behövas för att få barmark på cykelvägen.<br />
Eftersom de flesta cykelvägar var 3–4 meter breda <strong>och</strong> sopvalsens röjningsbredd ca<br />
2 meter behövdes åtminstone två drag för att snöröja cykelvägen till full bredd.<br />
Snöröjning skulle påbörjas vid ett snödjup på 1 cm lös snö <strong>och</strong> halkbekämpning vid<br />
varje tillfälle som is, snö eller rimfrost förekom. Normalt startar snöröjning i Linköping<br />
vid 3 cm lös snö. Det bestämdes också att cykelvägarna skulle snöröjas före kl. 6.30 så<br />
att de flesta pendlande cyklister skulle få en hög vinterväghållningsstandard när de på<br />
morgonen var på väg till sin arbetsplats. Snöfall <strong>och</strong> andra väderförhållanden som orsakade<br />
halka under dagen skulle åtgärdas före kl. 16 när pendlarna cyklade hem igen.<br />
Idén till metoden kom från Odense i Danmark (Mikkelsen <strong>och</strong> Prahl, 1998), där en liknande<br />
metod användes för vinterväghållning på cykelvägar sedan flera år. Det var<br />
emellertid osäkert om den danska metoden var tillämpbar på svenskt vinterklimat.<br />
Studien i Linköping utvärderades bl.a. genom att observera väglag <strong>och</strong> sammanställa<br />
driftserfarenheter av den nya metoden.<br />
Väglagsobservationer på cykelvägar gjordes ungefär 20 gånger per vinter i provområdet<br />
<strong>och</strong> i ett kontrollområde med konventionell vinterväghållning. Observationstidpunkten<br />
var vanligen kring kl. 7 på morgonen. Under båda vintrarna var vinterväghållningsstandarden<br />
nästan alltid högre i provområdet än i kontrollområdet. Under första vintern<br />
var t.ex. andelen barmark 52–76 % i provområdet <strong>och</strong> 12–15 % i kontrollområdet.<br />
Under andra vintern var motsvarande andelar 52–70 % respektive 13–17 %. Beroende<br />
på att salt är hygroskopiskt var barmarken i provområdet ofta våt. Det bör påpekas att<br />
väglagsobservationerna nästan alltid gjordes i anslutning till snöfall eller rimfrost <strong>och</strong><br />
således inte speglade det genomsnittliga väglaget under vintern, men väl de förhållanden<br />
som normalt är riskfyllda för cyklister.<br />
Eftersom cykelvägarna i provområdet hade betydligt högre andel barmark än i kontrollområdet<br />
kommer också friktionsnivåerna i genomsnitt att vara avsevärt högre i provområdet.<br />
Bland driftserfarenheterna kan nämnas att snöröjning med sopvals fick göras vid lägre<br />
hastighet än vid traditionell plogning för att få ett bra resultat. På några sträckor i provområdet<br />
var beläggningen så dålig att det var svårt att uppnå bra resultat med sopvalsen<br />
även om den där borde vara effektivare än den vanliga plogen. Ett kraftigt slitage på<br />
sopvalsen antydde att det kunde finnas möjligheter att förbättra plastmaterialet i valsen.<br />
Vid blöt snö <strong>och</strong> snödjup över 2–3 cm hade sopvalsen problem att få bort snön. En extra<br />
hydraulmotor som monterades förbättrade effektiviteten avsevärt. På våren visade sig<br />
saltning tillsammans med töväder mitt på dagen vara ett mycket effektivt sätt att få bara<br />
vägar. Saltning på morgonen under en dag med solsken medförde nästan alltid barmark<br />
på eftermiddagen.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 35
7 Hjälpmedel vid vinterväghållning<br />
7.1 System för styrning <strong>och</strong> uppföljning<br />
Vejdirektoratet <strong>och</strong> flertalet av länen i Danmark har tillsammans utvecklat systemet<br />
Vinterman för att stödja administrationen av vinterväghållningen (Vejdirektoratet,<br />
2006a <strong>och</strong> 2006b). Systemet används av Vejdirektoratet, 10 län <strong>och</strong> en rad kommuner.<br />
Systemet hjälper till med igångsättning, styrning, övervakning <strong>och</strong> uppföljning av alla<br />
utförda aktiviteter. Vinterman innehåller dessutom funktioner för att säkra kvaliteten i<br />
insatsen <strong>och</strong> ger samtidigt ett gott dataunderlag för dokumentation av utförda åtgärder<br />
<strong>och</strong> uppgörelser gentemot entreprenörer.<br />
Vinterman innehåller funktioner <strong>inom</strong> följande områden:<br />
– Administrativa upplysningar, till exempel personer, adresser, telefonnummer, jourplaner,<br />
plogrutter, material, kontrakt, prislistor <strong>och</strong> handlingsplaner. Dessa upplysningar<br />
är nödvändiga att samla i Vinterman för att understödja den jourhavandes<br />
arbete under utkallelsefasen<br />
– Utkallelsefasen, där Vinterman assisterar med igångsättning, styrning <strong>och</strong> övervakning<br />
av aktiviteter vid saltning <strong>och</strong> snöröjning. Chaufförerna blir uppringda via<br />
systemet utifrån en handlingsplan, men det är också möjligt att kalla ut automatiskt<br />
med hjälp av en utkallelserobot. Roboten ringer chaufförerna <strong>och</strong> ger besked om<br />
uppgiften med hjälp av förinspelat tal<br />
– Dokumentation av alla händelser <strong>och</strong> aktiviteter via en strukturerad loggbok samt<br />
datainsamling direkt från spridare, plogbilar <strong>och</strong> patruller. Under pågående arbete<br />
kan status för enskilda åtgärder följas. Fordon med GPS <strong>och</strong> automatisk datainsamling<br />
kan följas på karta. För t.ex. saltspridare kan spridarinställningar, saltförbrukning,<br />
spridningshastighet m.m. följas<br />
– Uppföljning på aktivitetsnivå <strong>och</strong> av förbrukning av material såväl i form av detaljerade<br />
listor som via generell statistik. Den detaljerade informationen förenklar hantering<br />
av till exempel klagomål från allmänheten <strong>och</strong> försäkringsfrågor. Den ger<br />
också möjlighet att analysera saltförbrukningen fördelad på enskilda rutter eller<br />
fordon. Faktureringsunderlag kan i princip skrivas ut omedelbart efter att en åtgärd<br />
avslutats<br />
– Sändning av vägmeddelanden sker från Vinterman. Meddelandena sänds per fax, e-<br />
post <strong>och</strong> SMS till andra myndigheter. Dessa meddelanden kan dessutom följas på<br />
intranätet tillsammans med temperaturmätningar från halkvarningssystemet.<br />
36 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 18 Funktioner i Vinterman. Källa: Vejdirektoratet, 2006a.<br />
I Sverige har Vägverket Produktion utvecklat ett datorbaserat system, ProData<br />
(Hallberg, 2002). Systemet används bl.a. för att göra väginspektioner <strong>och</strong> registrera fel,<br />
registrera vilka åtgärder som har utförts <strong>och</strong> göra olika typer av inventeringar. En<br />
intressant del av åtgärdsrapporteringen är möjligheten att kunna göra automatisk<br />
registrering av dels vidtagna åtgärder, dels utspridda mängder av sand <strong>och</strong> salt på olika<br />
delar av vägnätet. Det kan vara svårt att få tillräcklig noggrannhet i manuella uppföljningar<br />
av denna typ.<br />
7.2 Beslutsstödssystem<br />
I en licentiatavhandling, Ljungberg (2002), sammanfattas det arbete som utförts för att<br />
skapa ett expertsystem för arbetsledare <strong>inom</strong> vinterväghållning.<br />
Vinterväghållning på det statliga vägnätet i Sverige är uppdelat på ca 140 driftområden.<br />
Varje område är ansvarigt mot beställaren, Vägverket, för standarden på vägarna enligt<br />
ett kontrakt. En arbetsledare i varje område är ansvarig för vinterväghållningsåtgärderna.<br />
Under 1990-talet har driftområdenas storlek ökat <strong>och</strong> kraven i kontrakten har<br />
blivit högre. Detta har medfört behov av extra stödsystem till arbetsledarna. I synnerhet<br />
behöver oerfarna arbetsledare mer stöd. Genom att utveckla ett expertsystem för vinterväghållning<br />
kan den press som arbetsledarna upplever minskas. Kostnaden för vinterväghållning<br />
liksom den totala mängden salt som sprids kan också minskas.<br />
I avhandlingen presenteras en prototyp till ett expertsystem för vinterväghållning.<br />
Systemet är utvecklat genom en kunskapsinsamlingsfas som inkluderar litteraturstudier<br />
<strong>och</strong> intervjuer med personer som anses vara experter <strong>inom</strong> vinterväghållning. Oerfarna<br />
arbetsledare intervjuas också för att fastställa de områden där extra stöd behövs. Kunskapsinsamlingsfasen<br />
resulterade i en uppsättning regler som är grunden för expertsystemet.<br />
Även om expertsystemet, kallat WinterMaid, är anpassat för driftområde<br />
Jönköping kan systemet modifieras för att fungera på ett valfritt svenskt driftområde.<br />
En utvärdering av expertsystemet har utförts av en oberoende expert. Utvärderingen<br />
baserades på en jämförelse mellan vinterväghållningsåtgärder som WinterMaid har<br />
föreslagit <strong>och</strong> åtgärder som har utförts i driftområdet. Experten kom fram till att<br />
prestandan hos WinterMaid var jämförbar med driftområdets prestanda. Det nuvarande<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 37
WinterMaid är en fungerande prototyp som kan ge värdefullt stöd till arbetsledaren.<br />
Vidare utveckling skulle dock förbättra systemets prestanda.<br />
Stidger (2005) nämner ett beslutsstödssystem, som utvecklats <strong>och</strong> testats av Federal<br />
Highway Administration, kallat Maintenance Decision Support System, MDSS. Systemet<br />
länkar samman väderinformation med lokal vinterväghållning <strong>och</strong> hjälper driftpersonal<br />
att besluta när, hur <strong>och</strong> var åtgärder ska utföras. Systemet har visat sig vara ett<br />
värdefullt hjälpmedel vid vinterväghållning som kan spara mycket pengar. Till exempel<br />
har staten Iowa beräknat att systemet skulle kunna spara mellan 10 <strong>och</strong> 15 % av de<br />
årliga kostnaderna för vinterväghållning. MDSS förenar tekniskt avancerade väderprognoser<br />
<strong>och</strong> optimeringsteknik med datoriserade regler för vinterväghållningsåtgärder.<br />
Resultatet blir en programvara som förser driftpersonal med en speciell<br />
prognos för vägförhållanden <strong>och</strong> rekommendationer av vilka åtgärder som bör vidtas<br />
anpassade till gällande plog- <strong>och</strong> saltrundor. Åtgärdsrekommendationerna anger t.ex.<br />
typ av åtgärd såsom plogning, kemisk halkbekämpning <strong>och</strong> mekanisk halkbekämpning.<br />
Även mängden kemikalier som bör spridas ut anges <strong>och</strong> tidpunkterna för första <strong>och</strong><br />
efterföljande åtgärder. MDSS innehåller också en funktion som låter användaren<br />
modifiera rekommenderade åtgärdstidpunkter, typ av kemikalier eller spridda mängder.<br />
Användaren får sedan se prognoser för hur vägförhållandena ändras under de närmaste<br />
två dygnen, t.ex. när det gäller vägtemperatur, saltkoncentration, snödjup eller väglag.<br />
7.3 Nederbördsmätare<br />
Mängden nederbörd vintertid, t.ex. i form av snö, snöblandat regn, is <strong>och</strong> underkylt<br />
regn, mäts oprecist med nuvarande automatiserade väderobservationssystem (Mahoney,<br />
2005). Bristen på noggranna nederbördsmätare vintertid, särskilt gällande snömängder,<br />
försvårar för driftpersonal att utföra lämpliga vinterväghållningsåtgärder.<br />
Som en del i forskningen om åtgärder för avisning av flygplan har en ny snömätare<br />
utvecklats som är utformad för att vara känslig för typiska snöintensiteter, reagera<br />
snabbt, uppdatera varje minut <strong>och</strong> ha mycket lågt underhållsbehov. Den nya snömätaren<br />
kallas ”Hotplate”, se figur 19, eftersom den mäter den mängd värme som är nödvändig<br />
för att smälta <strong>och</strong> avdunsta snön som faller på mätarens yta. Den värmemängd som<br />
behövs för att hålla mätaren vid konstant temperatur är proportionell mot snömängden i<br />
smält form.<br />
Hotplate kan mäta nederbördsintensiteter i smält form mellan 0,25 <strong>och</strong> 12 mm/timme<br />
<strong>och</strong> kan detektera <strong>och</strong> mäta små mängder snö, lätt snö eller snöfall vid blåsiga förhållanden<br />
(snödrev).<br />
38 <strong>VTI</strong> rapport 569
Figur 19 Snömätaren Hotplate. Källa: Mahoney, 2005.<br />
Som jämförelse kan nämnas att de svenska VViS- stationerna är utrustade med en<br />
optisk nederbördsmätare kallad Optic Eye (Aerotech-Telub, 2007). Till skillnad från de<br />
flesta andra nederbördsmätare registrerar Optic Eye snönederbörd i fast form, dvs. som<br />
snödjup, <strong>och</strong> inte i smält form som mängd vatten.<br />
Det kan även nämnas att många meteorologiska <strong>och</strong> klimatologiska organisationer, bl.a.<br />
de meteorologiska instituten i Norge, Sverige, Danmark <strong>och</strong> Island samt nätverk i USA<br />
<strong>och</strong> Kanada använder en nederbördsmätare av typ Geonor. Mätaren utvecklades för mer<br />
än 20 år sedan. Principen för denna mätare är att nederbörden samlas upp i en behållare<br />
som delvis är fyllt med en frostskyddsvätska med en tillsats av ett tunt lager olja för att<br />
hindra avdunstning. Om nederbörden kommer i fast form, t.ex. som snö, smälts den av<br />
frostskyddsvätskan. Behållaren vägs <strong>och</strong> mängden nederbörden i smält form kan beräknas.<br />
Mätaren visas i figur 20 nedan.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 39
Figur 20 Nederbördsmätare Geonor. Källa: Geonor, 2007.<br />
7.4 Temperaturmätare<br />
I två artiklar av Imacho m.fl. (2001) <strong>och</strong> Imacho, Nakamura <strong>och</strong> Hashiba (2002) beskrivs<br />
ett system för att beräkna vägytans temperatur längs vägen med hjälp av optisk<br />
fiber.<br />
Författarna anger att för närvarande insamlas information om vägytans tillfrysning<br />
genom patrullering, genom t.ex. temperaturmätningar i enstaka punkter med infraröd<br />
termometer <strong>och</strong> genom data från VViS-stationer. Dessa <strong>metoder</strong> är emellertid inte kostnadseffektiva<br />
för att noggrant bestämma fördelningen av vägytans temperatur längs<br />
vägen eftersom temperaturfördelningen varierar kraftigt beroende på vägens konstruktion,<br />
lokalklimatologiska faktorer m.m. Detta har medfört ett behov av att utveckla ett<br />
allsidigt system som noggrant mäter vägytans temperatur kontinuerligt längs vägen. I<br />
detta sammanhang har optiska fibersensorer dragit uppmärksamheten till sig som en<br />
användbar metod.<br />
Författarna har utvecklat ett system som i grunden består av tre komponenter:<br />
– En kabel innehållande en optisk fiber som frästs ned några centimeter i beläggningen<br />
vid till exempel körfältskanten. Kabeln finns längs hela den vägsträcka som<br />
man vill bestämma temperaturen för<br />
– En enhet som avläser temperaturen i den optiska fiberkabeln längs hela dess sträcka<br />
– En beräkningsmodell som skattar vägytans temperatur baserat på temperaturen i den<br />
optiska fiberkabeln <strong>och</strong> regionala prognoser för lufttemperatur, luftfuktighet, molnighet<br />
m.m.<br />
Enligt artikeln är noggrannheten i systemet bättre än 1°C. En temperaturmätningsenhet<br />
kan vara upp till 15 km lång med en upplösning på under 10 meter.<br />
40 <strong>VTI</strong> rapport 569
7.5 Väglagssensor/snödjupsmätare<br />
Joshi (2002) beskriver utveckling <strong>och</strong> test av en prototyp till en fordonsmonterad väglagssensor.<br />
Sensorsystemet baseras på återspridning av infraröd strålning från vägytan.<br />
Strålningen sänds ut från en ljuskälla ombord på fordonet. Sensorn är byggd för att<br />
detektera <strong>och</strong> kontinuerligt mäta tunnare skikt <strong>och</strong> tjockare lager av is, vatten, snö, sand<br />
<strong>och</strong> andra ämnen på asfalt- <strong>och</strong> betongytor. De detekterade signalerna bearbetas i realtid<br />
av en mikroprocessor ombord <strong>och</strong> presenteras grafiskt på en dataskärm. Prototypsensorn<br />
<strong>och</strong> dess elektronik är samlad i en stark, kompakt <strong>och</strong> lätt enhet som kan monteras<br />
på en lastbil eller ett väghållningsfordon. Data från tester med en pick-up <strong>och</strong> ett<br />
vinterväghållningsfordon visar klart att prototypsensorn kan karakterisera <strong>och</strong> skilja<br />
mellan olika väglag/tillstånd hos vägytan.<br />
I ett produktblad från Campbell (2007) beskrivs en vägytesensor som fräses ned i vägbanan<br />
<strong>och</strong> som bl.a. kan registrera typ av väglag. Sensorn särskiljer mellan väglagen<br />
torr, fuktig <strong>och</strong> våt barmark samt is eller snö. Om väglaget är fuktig eller våt barmark<br />
kan även tjockleken på vattenfilmen anges samt vattnets fryspunktstemperatur.<br />
Vaisala (2007) beskriver i ett produktblad en optisk sensor, baserad på laserteknik, som<br />
kan identifiera förekomsten av följande tillstånd på vägen/typer av väglag: vatten, is,<br />
snömodd <strong>och</strong> snö eller frost. Även tjockleken på ett skikt av vatten, is eller snö uppges<br />
kunna mätas; vatten <strong>och</strong> is upp till 2 mm tjocklek <strong>och</strong> snö upp till 10 mm. Enligt produktbladet<br />
kan sensorn också detektera förekomst av iskristaller innan de har framkallat<br />
halka på vägen <strong>och</strong>, överraskande nog, mäta väggreppet. Instrumentet kan monteras i en<br />
separat stolpe intill vägen eller i en befintlig VViS-stolpe. Mätavståndet är 2–15 meter.<br />
Den mätta ytan har en diameter på 20 cm vid mätavståndet 10 meter.<br />
I The Snow Book and Airport Operations Survey (2006) nämns ett system kallat<br />
SnoMetrix som används för att mäta snödjup på landningsbanor. I stället för att använda<br />
linjaler eller handhållna snödjupsmätare kan mätpersonal med hjälp av inspektionsfordon<br />
utrustade med SnoMetrix snabbt få noggranna snödjupsprofiler i realtid. Detta är<br />
en klar förbättring jämfört med nuvarande <strong>metoder</strong> som försenar inspektionerna <strong>och</strong><br />
minskar tillgängligheten till landningsbanorna.<br />
Den svenska Vintermätbilen (Möller et al., 1999) är utrustad med ett system av givare<br />
som kan mäta tjockleken hos lös snö <strong>och</strong> snömodd. När tester gjordes under kalla <strong>och</strong><br />
torra väderförhållanden fungerade systemet bra. Snödjup på upp till ca 10 cm mättes<br />
med god noggrannhet. Emellertid uppstod problem när mätningar senare gjordes på lös<br />
snö <strong>och</strong> snömodd vid temperaturer nära eller över 0°C. Skälet var att vissa givare inte<br />
var tillräckligt noggrant inkapslade för att tåla det vattensprut som uppstod vid mätningarna.<br />
För närvarande kan Vintermätbilen inte användas för att mäta snödjup.<br />
7.6 Friktionsmätare<br />
I en artikel skriver Wambold (2000) att driftansvariga letar efter en relativt billig utrustning<br />
som kan mäta friktion på vinterväglag <strong>och</strong> i realtid tala om för plogbilsföraren om<br />
friktionen är tillräckligt bra eller inte. Detta skulle hjälpa föraren att bestämma när <strong>och</strong><br />
var halkbekämpning behöver utföras.<br />
Fältförsök har bl.a. gjorts i Iowa, Minnesota, Michigan <strong>och</strong> Norge med Norsemeters<br />
Roar <strong>och</strong> senare SALTAR för att bestämma hur användbar utrustningen är för att<br />
bestämma när plog- eller halkbekämpningsåtgärder ska utföras. Även utrustningens<br />
tillförlitlighet <strong>och</strong> hållbarhet testas. Mätutrustningen monterades på en plogbil <strong>och</strong> mät-<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 41
ning görs genom att ansätta mäthjulets broms till 100 % <strong>och</strong> sedan mäta friktionskraften<br />
som vägytan utövar mot mäthjulet när detta accelererar igen. Varje mätning registrerar<br />
högsta friktion, slip vid högsta friktion <strong>och</strong> formen på friktion/slipkurvan. Data samlades<br />
in om nederbörd, tillstånd på vägytan, vägytetemperatur, lufttemperatur, hastighet<br />
vid mätning <strong>och</strong> friktionstal. Preliminära resultat från försöket visar att olika tillstånd på<br />
vägytan kan särskiljas <strong>och</strong> att friktionsnivån kan utvärderas för att bestämma om man<br />
ska salta eller inte salta.<br />
Ett norskt företag (ViaTech, 2007) har i samarbete med Statens Vegvesen i Norge<br />
utvecklat en friktionsmätare, kallad ViaFriction. Mätaren kan användas med fast eller<br />
variabelt slip <strong>och</strong> både sommar- <strong>och</strong> vintertid. Mätutrustningen, som är försedd med ett<br />
standardmäthjul, väger bara 50 kg <strong>och</strong> kan dras av en personbil, van eller lastbil. Friktionsmätaren<br />
visas i figur 21.<br />
Figur 21 Friktionsmätare ViaFriction. Källa: ViaTech AS, 2007.<br />
I november 2006 presenterades för första gången i Sverige en amerikansk friktionsmätare<br />
som har sitt ursprung i racingvärlden <strong>och</strong> lanseras av Kenny Bräck <strong>och</strong> Don<br />
Halliday (Vägverket, 2006 <strong>och</strong> Sjögren, 2006). Den mäter friktion med ett fullstort<br />
personbilsdäck som är snedställt 1,75 grader mot färdriktningen. Utrustningen monteras<br />
på en större personbil eller van <strong>och</strong> är relativt billig. Vägverket planerar att under<br />
vintern 2006/2007 testa fyra friktionsmätare av denna typ. Friktionsmätarna ska vara<br />
placerade runt om i landet <strong>och</strong> ingå i olika projekt där funktionen <strong>och</strong> deras användningsområden<br />
ska testas. Resultat från försöken kommer att presenteras under våren<br />
2007.<br />
En artikel av Al-Qadi (2004) behandlar bl.a. olika typer av utrustning för friktionsmätning.<br />
Friktionsmätnings<strong>metoder</strong> sträcker sig från enkla observations<strong>metoder</strong> till sofistikerade<br />
apparater. Dessa apparater kan indelas i fem grupper beroende på verkningssätt:<br />
Retardation, låst hjul, sidokraft, fast slip <strong>och</strong> variabelt slip.<br />
Fordon som är utrustade med låsningsfria bromsar, ABS, <strong>och</strong> antispinnsystem (Traction<br />
Control Systems, TCS), ger också möjlighet att samla in information om vägytans friktion.<br />
I artikeln dras slutsatsen att ABS <strong>och</strong> TCS är den mest lovande tekniken för friktionsmätning<br />
medan retardation <strong>och</strong> fast eller variabelt slip följer strax efter.<br />
I en artikel av Wang, Alexander <strong>och</strong> Rajamani (2004) beskrivs ett mätsystem som i realtid<br />
kan skatta friktionstalet mellan däck <strong>och</strong> vägbana <strong>och</strong> tillförlitligt skilja mellan olika<br />
friktionsnivåer hos vägbanan <strong>och</strong> snabbt detektera plötsliga förändringar i friktionstalet.<br />
42 <strong>VTI</strong> rapport 569
Mätsystemet är beroende av användning av differentiell GPS <strong>och</strong> utnyttjar en ickelinjär<br />
longitudinell modell för däckkrafter.<br />
Jämfört med tidigare publicerade resultat i litteraturen är fördelen med det nu beskrivna<br />
systemet att det är tillämpligt både när fordonet accelererar <strong>och</strong> bromsar <strong>och</strong> att det<br />
fungerar tillförlitligt för en stor variation i slip, inklusive höga slipförhållanden. Systemet<br />
kan användas på framhjulsdrivna, bakhjulsdrivna <strong>och</strong> fyrhjulsdrivna fordon. Omfattande<br />
resultat presenteras från experimentella studier som genomförts på varierande<br />
ytor med ett vinterväghållningsfordon. Resultaten visar att systemet fungerar tillförlitligt<br />
<strong>och</strong> snabbt vid skattning av friktionstal på olika vägytor under olika fordonsmanövrer.<br />
Mätsystemet har många tillämpningar i säkerhetssystem för fordon såsom<br />
ABS, sladdkontroll <strong>och</strong> system för att undvika kollisioner <strong>och</strong> är också användbart för<br />
vinterväghållningsfordon där kännedom om friktionstal kan användas för att bestämma<br />
mängd <strong>och</strong> typ av halkbekämpningskemikalier som ska spridas ut på en vinterväg.<br />
I två artiklar av Nakatsuji <strong>och</strong> Kawamura (2003) <strong>och</strong> Nakatsuji, Kawamura <strong>och</strong> Maeda<br />
(2004) beskrivs utvecklingen av en metod att indirekt bestämma friktionstalet med hjälp<br />
av rörelsedata från fordon. I en däckmodell tas hänsyn tas till det ömsesidiga beroendet<br />
mellan däck <strong>och</strong> vägyta, vilket sedan kombineras med en algoritm.<br />
Provbilar utrustades med GPS-utrustning <strong>och</strong> sensorer som registrerar rörelsedata. Preliminära<br />
analyser gjordes genom att använda data uppmätta på en testbana, stadsgator<br />
<strong>och</strong> en motortrafikled. Slipkvoten, definierad som den relativa skillnaden mellan fordonets<br />
<strong>och</strong> hjulens hastighet visade sig vara en bra indikator på hur hal vägytan var. De<br />
friktionstal som beräknades med den angivna metoden stämde bättre med uppmätta data<br />
än friktionstal som beräknades med konventionella fysikaliska formler. De beräknade<br />
friktionstalen var, högst lämpligt, inte känsliga för parametrarna i däckmodellen vilka är<br />
svåra att mäta under verkliga förhållanden.<br />
7.7 Restsaltmätare<br />
I en artikel av Pani et al. (2001) beskrivs en metod att mäta saltmängden (g/m 2 ) <strong>och</strong> saltkoncentrationen<br />
(andel salt) på vägen med hjälp av en radiometer. En radiometer är ett<br />
mätinstrument som mäter strålningsflöde eller effekten i elektromagnetisk strålning.<br />
Elektromagnetisk strålning är t.ex. radiovågor, mikrovågor, infrarött ljus <strong>och</strong> synligt<br />
ljus.<br />
Radiometermätningar används redan för att undersöka <strong>och</strong> kartlägga väglaget vintertid<br />
<strong>och</strong> kan särskilja väglagen torr barmark, våt barmark, is <strong>och</strong> fuktig eller torr snö. Det<br />
slutliga målet med projektet är att ha radiometern monterad på en GPS-utrustad bil som<br />
kan mäta saltmängd <strong>och</strong> saltkoncentration i varje punkt på vägnätet.<br />
Radiometern mäter intensiteten på saltlösningens strålning i våglängdsområdet decimeter.<br />
Intensiteten på strålningen är linjärt beroende av reflexionsförmågan hos saltlösningen<br />
<strong>och</strong> därmed av saltmängden.<br />
För att bestämma saltkoncentrationen i lösningen (g salt/kg saltlösning) behöver man<br />
också känna till tjockleken på den saltlösning som täcker vägen. Tjockleken på detta<br />
skikt bestäms också med radiometrisk metod genom att mäta intensiteten på saltlösningens<br />
strålning i våglängdsområdet centimeter, där mängden salt inte påverkar strålningen.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 43
Sammanfattningsvis kan man med hjälp av väl valda analyser av de fysikaliska parametrar<br />
som har att göra med reflekterad strålning känna igen typ av ämne samt mängd<br />
<strong>och</strong> tjocklek på det ämne som täcker vägytan.<br />
Tester har gjorts i ett ”utomhuslaboratorium” där avgränsade ytor med olika typer av<br />
asfalt har preparerats med saltlösning av olika koncentrationer <strong>och</strong> skikttjocklekar. Mätningar<br />
har visat att saltmängden i vatten eller våt snö kunde bestämmas med en noggrannhet<br />
av ungefär ±7g /m 2 . Tjockleken på lösningsskiktet mäts med en noggrannhet<br />
av ±0,03 mm <strong>och</strong> saltkoncentrationen med en noggrannhet av ±6 %.<br />
I en rapport av Garrick, Nikolaidis <strong>och</strong> Luo (2002) beskrivs en utrustning som är monterad<br />
på en mindre lastbil <strong>och</strong> som kontinuerligt mäter saltkoncentrationen längs en väg.<br />
Studier har visat att förmågan att mäta saltkoncentrationen på vägytan skulle ge dramatiska<br />
fördelar när det gäller att effektivt använda halkbekämpningskemikalier. De saltkoncentrationsmätare<br />
som för närvarande är i bruk i USA ger bara punktvärden <strong>och</strong><br />
medför dessutom risker för mätpersonalen eftersom de kräver manuella mätningar på<br />
vägen.<br />
Principen för mätaren är att den samlar in stänk från ett däck för att mäta saltkoncentrationen<br />
på vägen, se figur nedan. Själva mätningen görs med hjälp av en konduktivitetsmätare,<br />
en apparat som mäter den elektriska ledningsförmågan <strong>och</strong> som är lämplig att<br />
använda under krävande fältanvändning.<br />
Figur 22 Insamlingsboxen placerad bakom vänster framhjul. Källa: Garrick,<br />
Nikolaidis <strong>och</strong> Luo, 2002.<br />
Den box som samlar in stänket har relativt liten volym <strong>och</strong> är utformad så att konduktivitetsmätningen<br />
av stänket kan göras utan alltför stor fördröjning. För att snabbt kunna<br />
smälta stänket, som kan vara i form av lös snö eller snömodd, används som strömkälla<br />
en kraftfull elektrisk 220 volts generator. Den driver en plattvärmare av kromstål, med<br />
en effekt av 2 500 W, som monterats på baksidan av insamlingsboxen.<br />
Insamling av mätdata görs en gång per sekund <strong>och</strong> fördröjningen i leverans av mätresultat<br />
är 14 sekunder. Tester i fält har visat att systemet kontinuerligt kan mäta saltkoncentrationen<br />
<strong>och</strong> särskilja mellan två områden med olika saltkoncentration. Fördröjning<br />
44 <strong>VTI</strong> rapport 569
i mätresultat som nämnts ovan har två orsaker. Dels den tid det tar för inflödet att nå<br />
konduktivitetsmätaren i insamlingsboxen, dels på grund av den blandning av saltkoncentrationer<br />
som sker vid övergången. Detta tar man hänsyn till genom en analytisk<br />
beräkningsmodell.<br />
I Sverige finns sedan flera år tillbaka ett system, kallat Frensor, som mäter fryspunktstemperaturen<br />
på vägar <strong>och</strong> landningsbanor (Backman <strong>och</strong> Forslöf, 2000 samt Aerotech-<br />
Telub, 2007). Frensorsystemet arbetar inte med konduktivitetsmätningar utan fryser<br />
vätska som stänkt upp från ett däck för att bestämma fryspunkten. Frensorn fungerar<br />
oberoende av vilken halkbekämpningsvätska som används. Fryspunkten detekteras även<br />
om vätskan är förorenad av okända kemikalier som olja eller alkohol. Frensor kan<br />
användas både som fast installation <strong>och</strong> för mobilt bruk.<br />
Under vintersäsongen 1999/2000 gjordes fältförsök med Frensorn monterad på en jeep.<br />
Fokus i projektet lades på att tekniskt utveckla mätsystemet, att prova tekniken i fält <strong>och</strong><br />
att studera hur man praktiskt kan använda informationen. Under provperioden gjordes<br />
åtskilliga förbättringar av systemet. Ett kvarstående problem var dock mätning i snömodd.<br />
Funktionen måste förbättras för att detta ska fungera i praktiken. Med befintlig<br />
konstruktion måste man rengöra givarna alltför ofta.<br />
Sammanfattningsvis kan sägas att ingen av de refererade utrustningarna klarar att mäta<br />
restsalt på en torr eller fuktig vägbana.<br />
7.8 Fukthaltsmätare<br />
Long, Demars <strong>och</strong> Balunaini (2004) beskriver en undersökning där målet var att hitta<br />
eller utveckla en enkel <strong>och</strong> billig metod för att i fält snabbt kunna mäta fuktinnehållet i<br />
lagrat salt. Mätningen skulle vara möjlig att utföra på ca 15 minuter <strong>och</strong> kunna mäta<br />
fukthalter upp till 5 % med en noggrannhet på ±0,5 %.<br />
Skälet till att fukthaltsmätningar behöver göras är att fuktinnehållet i bulkleveranser av<br />
vägsalt kan variera en hel del från gång till gång <strong>och</strong> vägmyndigheterna i USA:s delstater<br />
vill bara betala för saltet, inte vattnet. För att försäkra sig om att betalning bara<br />
sker för saltet behöver fuktinnehållet bestämmas i det levererade saltet <strong>och</strong> vikten korrigeras<br />
för ett eventuellt överskott på vatten.<br />
Ett flertal <strong>metoder</strong> för fukthaltsmätning förkastades beroende på höga kostnader, mätfel<br />
eller dålig effektivitet <strong>och</strong> inriktningen koncentrerades på <strong>metoder</strong> som bygger på<br />
elektrisk konduktivitet eller mikrovågor. De elektriska egenskaperna hos ett givet salt<br />
visade sig variera med fukthalten men påverkas också av temperaturen, packningstätheten<br />
<strong>och</strong> till en mindre del av partikelstorleken. Om man tar hänsyn till dessa variabler<br />
är det möjligt att med konduktivitetsmätning förutsäga fukthalten med en noggrannhet<br />
på ±0,4 %. För alla salter tillsammans minskar noggrannheten till ±0,8 %. Mikrovågsteknik<br />
är den mest exakta metoden för att mäta fukthalten i salt. Utrustningen är billig<br />
men kräver en strömkälla.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 45
Referenser<br />
Adams, T.M., Danijarsa, M., Martinelli, T., Stanuch, G. & Vonderohe, A: Performance<br />
Measures for Winter Operations. Transportation Research Record 1824. Washington,<br />
D.C. 2003.<br />
AerotechTelub. Frensor Mk II. Produktblad. 2007.<br />
AerotechTelub. Optic Eye. Produktblad. 2007.<br />
Al-Qadi, I.L: Treading Water: Proper Friction Measurements Are Needed to Keep<br />
Pavement Free of Ice During The Winter season. Roads and Bridges. Report 2004/10<br />
42(10). 2004.<br />
Anderson, E., Metzger, H. & Burt, W: Snow and Ice Removal Monitoring and<br />
Management System. ITS-IDEA Program Project Final Report. 2000/08. Washington,<br />
D.C. 2000.<br />
Andersson, F: Alternativ väghållning för minskad saltförbrukning. Svenska Byggbranschens<br />
Utvecklingsfond <strong>och</strong> Skanska Asfalt <strong>och</strong> Betong, Mellansverige. SBUF<br />
Projekt 10 091. 2006.<br />
Andrle, S.J., Kroeger, D., Gieseman, D. & Burdine, N: Highway Maintenance<br />
Concept Vehicle – Final Report: Phase Four. Center for Transportation Research and<br />
Education, Iowa State University Ames. 2002, återgiven av Cypra, Thorsten: Scientific<br />
Report of Short Term Scientific Mission – Winter maintenance Management Systems<br />
in USA. Universität Karlsruhe. Tyskland. 2006.<br />
Anthony, B.T: Winter Maintenance in Vaughan: Improving Operations and Communication<br />
Through an AVL System. American Public Works Association Reporter<br />
2004/10. 2004.<br />
Arai, T., Hirashita, H. & Yoshida, T: Automatic Steering System for Rotary Snow<br />
Removers That Utilizes ITS Technologies. 9 th World Congress on Intelligent Transport<br />
Systems. Chicago, Illinois. 2002.<br />
Backman, B. & Forslöf, L: Mobil fryspunktsmätning. AerotechTelub <strong>och</strong> Vägverket.<br />
2000.<br />
Barrett, M.L. & Pigman, J.G: Evaluation of Automated Bridge Deck Anti-Icing System.<br />
Kentucky Transportation Cabinet. Report 2001/12. 2001.<br />
Bergström, A: Winter Maintenance and Cycleways. Kungliga Tekniska Högskolan,<br />
Stockholm. Doktorsavhandling. 2002.<br />
Better Roads: VDOT Beats Ice With Hot Bridge. Better Roads. 2002/05 72(5). 2002.<br />
Boychuk, B: GPS/AVL Now Within Reach for Public Works Departments. American<br />
Public Works Association Reporter 2004/09. 2004.<br />
Burtwell, M: Assessment of Safecote: New Deicer Product. Sixth International Symposium<br />
on Snow Removal and Ice Control Technology. Spokane, Washington. 2004.<br />
Camomilla, G. & Goretti, P: Advanced Management Systems for Winter Operations:<br />
S.I.S.M.A Project. XI th PIARC International Winter Road Congress 2002.<br />
Sapporo, Japan. 2002.<br />
Campbell: Intelligent Road Surface Sensor. Model IRS21. Produktblad. 2007. Länk:<br />
http://www.campbellsci.com<br />
46 <strong>VTI</strong> rapport 569
Clines, K: Materials for Deicing and Anti-Icing. Better Roads 2003/04 73(4). 2003.<br />
Cuelho, E: An Evaluation of Intelligent Vehicle Technologies on Rural Snowplows.<br />
ITS America. 10 th Meeting. Washington, D.C. 2000.<br />
Dahlen, J. & Vaa, T: Winter Friction Project in Norway. Transportation Research<br />
Record 2001 (1741). 2001.<br />
Eriksson, D: Muntliga uppgifter av Dan Eriksson, Sted, Vägverket. Borlänge. 2007.<br />
Fisher, J: Punch of Salt. Highways 2004/12. UK. 2004.<br />
Fisher, J: Worth One’s Salt. Surveyer 2004/09/02. 2004.<br />
Gabrielsson, G: OH-presentation i Dombås. Vägverket Produktion. 2006.<br />
Garrick, N.W., Nikolaidis, N.P. & Luo, J: A Portable Method to Determine Chloride<br />
Concentration on Roadway Pavements. University of Connecticut. Report NETCR<br />
17. 2002.<br />
Geonor. Nederbördsmätare. Produktblad. 2007. Länk:<br />
http://www.geonor.no/produkter/hydrologisk_og_meteorologisk_instrumentering<br />
Gustafsson, A. & Gabrielsson, G: Vinterdrift. Sockerprodukter i kombination<br />
med NaCl. Vägverket Produktion. Borlänge. 2006.<br />
Hallberg, S.E: ProData. Computerized Management System for Road Maintenance.<br />
XI th PIARC International Winter Road Congress 2002. Sapporo, Japan. 2002.<br />
Highways: Battling Against Winter. Highways 2004/12. UK. 2004.<br />
Imacho, N., Matsumiya, N., Nakamura, T., Ishibashi, E., Kawasaki, R., Ochiai, N.,<br />
Sadahiro, T. & Mukasa, Y: Field Test of Assistant System for Road Management in<br />
Winter Using Optical Fiber Temperature Distribution System. 8 th World Congress<br />
on Intelligent Transport Systems. Sydney, Australia. 2001.<br />
Imacho, N., Nakamura, T. & Hashiba, K: Road Icing Detection and Forecasting<br />
System Using Optical Fiber Sensors for use in Road Management in Winter.<br />
Hitachi Cable Review No. 21. Japan. 2002.<br />
Joerger, M.D. & Martinez, F.C: Electric Heating of I-84 in Ladd Canyon, Oregon.<br />
Final Report SPR 304-461. Oregon Department of Transportation, Salem, Oregon.<br />
2006.<br />
Johnson, C: I-35W and Mississippi River Bridge Anti-Icing Project Operational<br />
Evaluation Report. Minnesota Department of Transportation. Report 2001/07. 2001.<br />
Jones, R: Spreading Good Practice. Surveyor 2005/09/08. 2005.<br />
Joshi, P: A Mobile Road Condition Sensor as Winter Maintenance Aid. ITS-IDEA<br />
Program Project. Final Report 2002/05. 2002.<br />
Jung, S., Lasky, T.A. & Hsia, T.C: A Neural Network Technique for Automatic<br />
Steering Control of a Highway Rotary Snow Blower Vehicle. 12 th World Congress<br />
on Intelligent Transport Systems. San Francisco, California. 2002.<br />
Kahl, S: Agricultural By-Products for Anti-Icing and Deicing Use in Michigan:<br />
Summary. Sixth International Symposium on Snow Removal and Ice Control Technology.<br />
Spokane, Washington. 2004.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 47
Kroeger, D. & Gieseman, D: Technology Applications for Winter Maintenance<br />
Operations: Highway Maintenance Concept Vehicle Mobile Laboratory. ITS<br />
America. 12 th Annual Meeting and Exposition. Long Beach, California. 2002.<br />
Leggett, T.S. & Sdoutz, G.D: Liquid Anti-icing Chemicals on Asphalt: Friction<br />
trends. Transportation Research Record 1714. Washington, D.C. 2001.<br />
Ljungberg, M: Expert System for Preventive Salting Operations on Winter Roads.<br />
Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm. Licentiatavhandling. 2002.<br />
Lo, A: Two Examples of ITS Applications in Winter Maintenance. 2000 Annual<br />
Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada. Edmonton,<br />
Alberta. 2000.<br />
Long, R.P., Demars, K.R. & Balunaini, U: Determination of Moisture Content of<br />
Deicing Salt at Point of Delivery. New England Transportation Consortium. Report<br />
2004/03. 2004.<br />
Mahoney, W.P: Evaluation of the Hotplate Snow Gauge. Research Applications<br />
Laboratory, National Center for Atmospheric Research. Boulder. USA. 2005, återgiven<br />
av Cypra, Thorsten: Scientific Report of Short Term Scientific Mission – Winter<br />
maintenance Management Systems in USA. Universität Karlsruhe. Tyskland. 2006.<br />
Martinelli,T.J. & Blackburn, R.R: Anti-Icing Operations with Prewetted Fine-<br />
Graded Salt. Transportation Research Record 2001 (1741). 2001.<br />
Mejlholm, M., Thomsen, K., Rasmussen, P., Vergod, J., Knudsen, F. & Hoeyer, H:<br />
Sodium Chloride Dihydrate – A Potential Cause of Slippery Accidents. XI th PIARC<br />
International Winter Road Congress 2002. Sapporo, Japan. 2002.<br />
Micek, L: Keeping the Crandon Bridge Clear: New Technology Lets Forest<br />
County, Wisconsin Improve Crandon Bridge Safety. Better Roads. 2005/05. 75(5).<br />
2005.<br />
Mikkelsen, L. & Prahl, K.B: Use of Brine to Combat Icy Bicycle Lane Surfaces. Xth<br />
PIARC International Winter Road Congress. Luleå. Sweden. 1998.<br />
Missouri Department of Transportation: MoDOT Ready to Meet the Winter Challenge.<br />
Jefferson City. 2005.<br />
Monaghan, K: Does Size Matter Surveyor 2001/01/11 188(5613). 2001.<br />
Möller, S., Espell, J., Lindén, S-Å., Lindström, L., Nordström, O., Sandell, P.,<br />
Wiklund, M. & Wretling, P: Vintermätbil för FoU-ändamål 1997-1998. Statens väg<strong>och</strong><br />
transportforskningsinstitut. Meddelande 876. Linköping. 1999.<br />
Nakatsuji, T. & Kawamura, A: Relationship Between Winter Road Surface Conditions<br />
and Vehicular Motion: Measurements By Probe Vehicles Equipped With<br />
Global Positioning System. Transportation Research Record 2003 (1824). 2003.<br />
Nakatsuji, T., Kawamura, A. & Maeda, T: Inverse Estimation of Friction Coefficient<br />
of Winter Road Surface With Vehicular Motion Data Measured By GPS-Equipped<br />
Probe Vehicles. . Sixth International Symposium on Snow Removal and Ice Control<br />
Technology. Spokane, Washington. 2004.<br />
Nantung, T.E: Evaluation of Zero Velocity Deicer Spreader and Salt Spreader Protocol.<br />
Report Number: Federal Highway Administration FHWA/IN/JTRP-2000/24.<br />
Washington, D.C. 2001.<br />
48 <strong>VTI</strong> rapport 569
New Civil Engineer: Trials Begin on Salt-free Road De-Icing System. New Civil<br />
Engineer. 2005/05/19. 2005.<br />
Nookala, M: Phase II Evaluation Trunk Highway 19 Snowplow Demonstration<br />
Project Minnesota DOT Intelligent Vehicle Initiative Winter 1999–2000. ITS-IDEA<br />
Program Project Final Report 2001/10. 2001.<br />
Northridge, S: The Chloride Solution: How Employees Solved a Winter Operations<br />
Problem for the Michigan Cass County Road Commission. Better Roads 2004/04.<br />
74(4). 2004.<br />
Owen, S.R: Arizona Intelligent Vehicle Research Program – Phase Two (B):<br />
2001–2002. Report Number: Federal Highway Administration FHWA-AZ-03-473 (3).<br />
Washington, D.C. 2003.<br />
Owen, S.R: Arizona Intelligent Vehicle Research Program – Phase Three:<br />
2002–2003. Report Number: Federal Highway Administration FHWA-AZ-03-473 (4).<br />
Washington, D.C. 2004.<br />
Pani, B., Caltabiano, R., Davoli, F., Troiysky, A. & Koldaev, A: A New Radiometric<br />
Sensor for Mapping the Amount of the Salt on the Road Surface During the<br />
Winter Maintenance Operations. 8 th World Congress on Intelligent Transport<br />
Systems. Sydney, Australia. 2001.<br />
Peel, R: Gritty Live Action. Surveyor 2004/12/02 191(5808). 2004.<br />
Peltoniemi, H. & Grondahl, S: Raippaluoto Bridge Antiskid Treatment - Methods<br />
Study. Tiehallinnon selvityksia. Finnish Road Administration Reports 2004. TIEH<br />
3200850(2). Helsingfors. 2004.<br />
Perchanok, M.S: Evaluation of Methods for High-Speed Application of Road Salt.<br />
Transportation Research Record 2001 (1741). Washington, D.C. 2001.<br />
Pesti, G. & Liu, Y: Winter Operations - Abrasives and Salt Brine. Nebraska Department<br />
of Roads. Report Number 2003/10. 2003.<br />
Pinet, M., Comfort, T. & Griff, M: Anti-Icing on Structures Using Fixed Automated<br />
Spray Technology (FAST): Demonstration Project, Prescott, Ontario. 2001 Annual<br />
Conference and Exhibition of the Transportation Association of Canada. 2001.<br />
Pilli-Sihvola,Y: Floating Car Road Weather Information Monitoring System.<br />
Transportation Research Record 2001 (1741). Washington, D.C. 2001.<br />
Pisano, P: Heavy Accumulation: FHWA, State and Local Agencies Gather Ideas<br />
from Japan and Europe that Promise Improvements in Winter Road Maintenance.<br />
Roads and Bridges 2004/07. 2004.<br />
Poyhonen, A: Hot-Water-Sanding-Method. Tiehallinnon selvityksia, Finnish Road<br />
Administration Reports 2003. TIEH 3200842(55). Helsingfors. 2003.<br />
Public Works: Technology Steps up to Meet Changing Winter Maintenance Needs.<br />
Public Works 2001/04. Ridgewood, New Jersey. 2001.<br />
Pyde, D: One Fleet for 1 Bridge: Automated Anti-Icing System Helps Take the<br />
Guesswork, Time and Labour Out of Snow and Ice Control in North Dakota.<br />
Roads and Bridges. 2005/04. 43(4). 2005.<br />
På Väg. Superplogen breder ut sig på vintervägarna. På Väg, nr 6/2005. Vägverket<br />
Produktion. Borlänge. 2005.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 49
På Väg. Vi står rustade för vintern. På Väg, nr 5/2006. Vägverket Produktion.<br />
Borlänge. 2006.<br />
Richmond, T: States Using New Super Snowplows. Yahoo news. 2001.<br />
Roads and Bridges: Trial Runs: Indianapolis Treats its Streets with Treated Salt.<br />
Roads and Bridges 2003/04. 2003.<br />
Roosvelt, D.S: A Bridge Deck Anti-Icing System in Virginia: Lessons Learned from<br />
a Pilot Study. Federal Highway Administration/Virginia Transportation Research<br />
Council. Report 2004/06. 2004.<br />
Roosevelt, D.S., Hanson, R.A. & Campenni, W.M: Automatic Vehicle Location<br />
System in Urban Winter Maintenance Operations. Transportation Research Record<br />
1741. Washington, D.C. 2001.<br />
Roosevelt, D.S., Hanson, R.A. & Campenni, W.M: Lessons Learned from a Pilot<br />
Project of an Automatic Vehicle Location System in an Urban Winter Maintenance<br />
Operations Setting. Federal Highway Administration/Virginia Transportation<br />
Research Council. Report 2002/04. 9610-0004. 2002.<br />
Sharrock, M: Zero Velocity and Salt Brine: One State Garage’s Experience. American<br />
Public Works Association Reporter 2002/10. 2002.<br />
Shieh, H. & Maher, B: Plowing into Internet-Based AVL. Geospatial solutions.<br />
Vol. 11, no.2. 2001.<br />
Shino, M., Hara, R. & Kamata, M: Operation Guidance System for Rotary Snowplow<br />
on Sidewalk Using HUD. 12 th World Congress on Intelligent Transport Systems.<br />
San Francisco, California. 2002.<br />
Sisiopiku, V.P. & Oh, H.U: Stay on these Roads: ITS Applocations for Winter<br />
Maintenance in the USA. Traffic technology international. 2001.<br />
Sjögren, L: Uppgifter från Leif Sjögren, DOU, <strong>VTI</strong>. Linköping. 2006.<br />
Smithson, L.D: Implementing Next Generation Maintenance Vehicle Technology.<br />
Ninth AASHTO/TRB Maintenance Management Conference. Juneau, Alaska. 2000.<br />
Stidger, R.W: Good Winter Maintenance Boosts Road safety. Better Roads. 2002/06.<br />
72(6). 2002.<br />
Stidger, R.W: Safer Winter Maintenance. Better Roads. 2003/10. 2003.<br />
Stidger, R.W: Winter Strategies for the Season Ahead. Better Roads. 2005/06. 2005.<br />
Støtterud, R: Dokumentasjon av erfaringer med bruk av Fastsand på Rv 3 sesongen<br />
2003/2004. Intern rapport nr. 2372. Statens vegvesen, Vegdirektoratet. Oslo. 2004.<br />
Sveriges Kommuner <strong>och</strong> Landsting: Uppvärmda vägbroar. Aktuellt om gator <strong>och</strong> trafik.<br />
2006:25. 2006.<br />
Taggart, D.G., Ibrahim, O., Huston, M. & Kim, T: Development of an Advanced<br />
Bridge, Highway and Runway De-Icing System. University of Rhode Island<br />
Transportation Center. Report 2002/05. 2002.<br />
Taggart, D.G., Ibrahim, O., Huston, M. & Kim, T: Development of an Advanced<br />
Pavement Deicing System. University of Rhode Island. Report 2002/05. 2002.<br />
Tan, H.S., Bougler, B. & Steinfeld, A: Snowplow Steering Guidance with Gain<br />
Stabilization. Vehicle system dynamics. Vol. 36, no. 4–5. 2001.<br />
50 <strong>VTI</strong> rapport 569
The Snow Book and Airport Operations Survey: TSL Advocates Reliable, Accurate<br />
Tools for Airport Operations. 2006.<br />
The Winter Maintenance Podcast: Episode 009 – The Missouri DOT TowPlow with<br />
Bob Lannert. 2006. Länk: http://www.wintermaintenance.com<br />
Thompson, B.E. & Nakhla, H.K: Visibility Improvements with Overplow Deflectors<br />
During High-Speed Snowplowing. Journal of Cold Regions Engineering. 2002/9.<br />
2002.<br />
Thompson, G.E: Optimaization of Anti-icing & Sanding Operations via Mobile<br />
Data Collection in Southeast Alaska. Federal Highway Administration AK-RD-03-05.<br />
2003.<br />
Thompson, G.E: Anti-icing and Material Distribution Performance Measures for<br />
Achieving Level of Service through Mobile Data Collection. Sixth International<br />
Symposium on Snow Removal and Ice Control Technology. Spokane, Washington.<br />
2004.<br />
Totton, B: Thawing Out. Surveyer 2003/09/25. UK. 2003.<br />
Tuan, C.Y: Conductive Concrete for Bridge Deck Deicing and Anti-Icing. University<br />
of Nebraska. Report 2004/07. Lincoln. 2004.<br />
Vaa, T: Implementation of New Sanding Method in Norway. Sixth International<br />
Symposium on Snow Removal and Ice Control Technology. Spokane, Washington.<br />
2004.<br />
Vaa, T: Effekter av forskjellige innsatsnivåer innen drift <strong>och</strong> vedlikehold. Virkning<br />
av tilltak på vinterveger. SINTEF Notat. Trondheim. 2005.<br />
Vaisala: Vaisala Remote Road Surface State Sensor DSC111. Produktblad. 2007.<br />
Länk: http://www.vaisala.com<br />
Vejdirektoratet: Vinterman. Vejdirektoratets hemsida. Köpenhamn. 2006 a. Länk:<br />
http://www.vejsektoren.dk/wimpdoc.asppage=document&objno=59368<br />
Vejdirektoratet: Vinterman Vinteradministrationssystem. Vejdirektoratets hemsida.<br />
Köpenhamn. 2006 b. Länk: http://www.vejsektoren.dk/imageblob/image.aspobjno=149379<br />
ViaTech AS: ViaFriction. Produktblad. 2007. Länk: http://www.viatech.no<br />
Vonderohe, A., Adams, T., Blazques, C., Maloney, J. & Martinelli, T: GIS-based<br />
Analysis of Intelligent Winter Maintenance Vehicle Data. Sixth International<br />
Symposium on Snow Removal and Ice Control Technology. Spokane, Washington.<br />
2004.<br />
Vägverket: Nyhetssidan Infarten. 2006. Länk: http://infarten2.vv.se<br />
Vägverket: Vinterväghållning. Kursdokumentation. Borlänge. 1986.<br />
Waldman, J.R: State-of-the-Art Fixed Automated Spray Technology. Sixth International<br />
Symposium on Snow Removal and Ice Control Technology. Spokane, Washington.<br />
2004.<br />
Wambold, J.C: Friction Measurement Techniques for Snow and Ice Road Operations.<br />
SURF 2000: Fourth International Symposium on Pavement Surface Characteristics<br />
on Roads and Airfields. Nantes, France. 2000.<br />
<strong>VTI</strong> rapport 569 51
Wang, J., Alexander, L. & Rajamani, R: Friction Estimation on Highway Vehicles<br />
Using Longitudinal Measurements. Journal of Dynamic Systems, Measurement and<br />
Control, Transactions of the ASME. American Society of Mechanical Engineers, New<br />
York, USA. 2004.<br />
Wang, X., Li, B., Yu, L., Yang, S. & Wu, T: The First Generation Driver Assistance<br />
System for Snow Blower in China. 12 th World Congress on Intelligent Transport<br />
Systems. San Francisco, California. 2002.<br />
Yen, K.S: Development of an Advanced Snowplow Driver Assistance System. University<br />
of California, Davis. Report Number UCD-ARR-00-06-30-02. California. 2000.<br />
Zeyher, A: Changing Climate: Winter Concept Vehicles Give an Edge to Snow<br />
Fighters in Wisconsin. Roads and Bridges, 2002/03. 2002.<br />
Öberg, G: Effekter av sandning. Trafik- <strong>och</strong> friktionsstudier. Statens väg- <strong>och</strong> trafikinstitut.<br />
Rapport nr 164. Linköping. 1978.<br />
52 <strong>VTI</strong> rapport 569
www.vti.se<br />
vti@vti.se<br />
<strong>VTI</strong> är ett oberoende <strong>och</strong> internationellt framstående forskningsinstitut som arbetar med<br />
forskning <strong>och</strong> utveckling <strong>inom</strong> transportsektorn. Vi arbetar med samtliga trafikslag <strong>och</strong><br />
kärnkompetensen finns <strong>inom</strong> områdena säkerhet, ekonomi, miljö, trafik- <strong>och</strong> transportanalys,<br />
beteende <strong>och</strong> samspel mellan människa-fordon-transportsystem samt <strong>inom</strong> vägkonstruktion,<br />
drift <strong>och</strong> underhåll. <strong>VTI</strong> är världsledande <strong>inom</strong> ett flertal områden, till exempel simulatorteknik.<br />
<strong>VTI</strong> har tjänster som sträcker sig från förstudier, oberoende kvalificerade utredningar <strong>och</strong><br />
expertutlåtanden till projektledning samt forskning <strong>och</strong> utveckling. Vår tekniska utrustning består<br />
bland annat av körsimulatorer för väg- <strong>och</strong> järnvägstrafik, väglaboratorium, däckprovningsanläggning,<br />
krockbanor <strong>och</strong> mycket mer. Vi kan även erbjuda ett brett utbud av kurser <strong>och</strong><br />
seminarier <strong>inom</strong> transportområdet.<br />
<strong>VTI</strong> is an independent, internationally outstanding research institute which is engaged on<br />
research and development in the transport sector. Our work covers all modes, and our core<br />
competence is in the fields of safety, economy, environment, traffic and transport analysis,<br />
behaviour and the man-vehicle-transport system interaction, and in road design, operation<br />
and maintenance. <strong>VTI</strong> is a world leader in several areas, for instance in simulator technology.<br />
<strong>VTI</strong> provides services ranging from preliminary studies, highlevel independent investigations<br />
and expert statements to project management, research and development. Our technical<br />
equipment includes driving simulators for road and rail traffic, a road laboratory, a tyre testing<br />
facility, crash tracks and a lot more. We can also offer a broad selection of courses and seminars<br />
in the field of transport.<br />
HUVUDKONTOR/HEAD OFFICE<br />
LINKÖPING BORLÄNGE STOCKHOLM GÖTEBORG<br />
POST/MAIL SE-581 95 LINKÖPING POST/MAIL BOX 760 POST/MAIL BOX 6056 POST/MAIL BOX 8077<br />
TEL +46(0)13 20 40 00 SE-781 27 BORLÄNGE SE-171 06 SOLNA SE-402 78 GÖTEBORG<br />
www.vti.se TEL +46 (0)243 446 860 TEL +46 (0)8 555 77 020 TEL +46 (0)31 750 26 00