Liikkuva kelihavainnointi

Jaakko Myllylä Liikkuva kelihavainnointi

Jaakko Myllylä Liikkuva kelihavainnointi Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Liikenteen palvelut Kouvola 2004

Raportin kopionti ja jakelu: Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Telefax 0204 22 6256 Tiehallinto Kaakkois-Suomen tiepiiri Kauppamiehenkatu 4 45100 KOUVOLA puh. 0204 22 153 (vaihde)

Jaakko Myllylä: Liikkuva kelihavainnointi,. Kouvola 2004. Tiehallinto, Kaakkois-Suomen tiepiiri. 19 s. TIIVISTELMÄ Tiehallinnon kehittämä tiesääjärjestelmä tuottaa lähes reaaliaikaista tietoa sään ja kelin muutoksista tienpidon urakoitsijoille ja tienkäyttäjille. Pitkien välimatkojen ja vaihtelevan ilmaston maassa noin 330 tiesääasemaa ja noin 250 kelikameraa eivät kuitenkaan riitä. Havaintoasemia tarvitaan huomattavasti enemmän, jos halutaan kattaa koko päätieverkko riittävän tarkkaan. Lisäksi asemat eivät pysty mittaamaan liikenneturvallisuuden kannalta tärkeintä ominaisuutta eli kitkaa. Tiehallinto on kehittänyt yhdessä AL-Engineering Oy:n kanssa ratkaisuksi autoon sijoitettavan mittausjärjestelmän. Kehitysyhteistyö perustui Tiehallinnon asettamiin vaatimuksiin ja toimittajan innovatiivisuuteen ja tekniseen asiantuntemukseen. Ensimmäinen mittausauton prototyyppi valmistui vuoden 1998 alussa. Tiehallinnossa mittausauton kehittämisestä ja koekäytöstä on vastannut Kaakkois-Suomen tiepiiri. Mittauslaitteisto käynnistyy automaattisesti linja-auton käynnistyksen yhteydessä ja suorittaa mittauksia kuljettajasta riippumattomasti ajoneuvon liikkuessa normaalisti. Autoon asennetut laitteet mittaavat ilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden, tienpinnan lämpötilan ja kitkan sekä mittausajankohdan ja sijainnin. Tiedot lähetetään lähes reaaliaikaisina GSM-verkon kautta Tiehallinnon tiesääjärjestelmään, jossa ne näkyvät kiinteiden tiesääasemien tietojen tavoin kartalla havaintopisteessä. Autossa on lisäksi videokamera, jonka ottamat kuvat tienpinnasta lähetetään muun mittaustiedon mukana tiesääjärjestelmään. Mittauslaitetta testattiin vuosien 1998 ja 2001 välillä ja testien perusteella kehitystyötä päätettiin jatkaa. Mittauslaitteisto automatisoitiin vuonna 2000 ja ensimmäinen tuotteistettu versio asennettiin linja-autoon vuonna 2002. Projekti on saanut Euroopan Unionin liikenteen perusrakenteen kehittämiseen tarkoitettua TEN-T (Trans-European Networks - Transport) -rahoitusta.

Jaakko Myllylä: Liikkuva kelihavainnointi,. [Floating Car Road Weather Monitoring, Summary of the Development Work between 1996-2003]. Kouvola 2004. Finnish Road Administration. 19 p. ABSTRACT Finnra s traffic management system presently utilizes a nationwide road weather system. It includes around 330 automatic road weather monitoring stations and around 250 road weather cameras. It also utilizes satellite and weather radar information and road weather forecasts obtained from weather service producer. A new method of gathering information employs busses, which travel along the highways. Those "mobile monitoring stations" gather information about driving conditions and transmit video images of different places along roadway. The mobile road weather monitoring equipment was developed to improve the monitoring of weather and driving conditions on the road network and provide more accurate information. The monitoring equipment begins operating when the power is turned on, and it starts automatically monitor weather and driving conditions. The measurement takes place while the bus is driven in normal traffic. The monitoring equipment measures the temperature and humidity of the air, the temperature and friction of the road surface and the GPS coordinates of the measuring time during the driving. The system also transmits video images from the road. The information and video images are transmitted in real time to Finnra s road weather system via the GSM cellular phone network. The monitoring equipment was tested between the years 1998-2001 and on the basis of the tests the development of the equipment was decided to continue. The automation of the road weather monitoring equipment was performed in year 2000 and the first productive version of the measuring equipment was installed in long distance bus in winter 2002. The project has been granted European Community financial support in the field of Trans-European Networks Transport.

Liikkuva kelihavainnointi 7 SISÄLTÖ SISÄLTÖ TIIVISTELMÄ ABSTRACT 1 JOHDANTO 9 2 LAITTEISTON KOKOONPANO 11 2.1 Kitkamittaus 11 2.2 Kelitietojen mittaus 12 2.3 Tietojenkäsittely, paikannus ja tiedonsiirto 12 2.4 Kuvan lähettäminen 12 3 LAITTEISTON TESTAAMINEN 13 3.1 Kaakkois-Suomen ja Turun tiepiirien testit 13 3.2 Kitkamittauslaitteiden vertailututkimus 2000 14 4 LAITTEISTON AUTOMATISOINTI JA TUOTTEISTAMINEN 15 4.1 Automatisointi 15 4.2 Tuotteistaminen 16

Liikkuva kelihavainnointi 9 ERROR! STYLE NOT DEFINED. 1 JOHDANTO Liikkuvan kelihavainnoinnin kehittäminen käynnistyi Tieliikenteen telematiikka - E18 kokeilualue -ohjelman yhteydessä vuonna 1996. Ohjelmassa kokeiltiin ja arvioitiin telemaattisia ratkaisuja liikenteen ohjauksessa, tiedotuksessa sekä tiestön talvihoidossa. Tavoitteena oli kehittää yksittäisistä tiedonkeruu-, tiedonkäsittely- ja tiedon hyväksikäyttöjärjestelmistä tehokas ja toimiva kokonaisuus ja selvittää millainen järjestelmä toimii parhaiten Suomessa. /1/ Yhtenä tutkimusohjelman osa-alueena oli "Liikkuva kelihavainnointi anturiajoneuvolla", johon ei ollut olemassa valmista laitetta tai menetelmää. Kitkamittareita oli olemassa monenlaisia, mutta ne olivat joko hinattavia tai autolaitekokonaisuuksia (tutkimusajoneuvoja), joita ei ollut mahdollista asentaa esimerkiksi raskaan liikenteen ajoneuvoon. Laitteen tarkoituksena oli parantaa kelinseurantaa ja tuoda kelitietoa myös tiesääasemien välisiltä tiejaksoilta. Lisäksi haluttiin saada tietoa tienpinnan kitkasta, jota ei kiinteältä tiesääasemalta ole toistaiseksi mahdollista saada. /2/ Projektin käynnistyessä laitteelle asetettiin seuraavat vaatimukset: laite mittaa kitkaa fyysisesti eli laite on mekaaninen laite voidaan asentaa raskaan liikenteen ajoneuvoon laitteessa on tarkka reaaliaikainen paikannusjärjestelmä laite on varustettava lähes reaaliaikaisella tiedonsiirrolla lähetettävä tieto muokataan liikennekeskukselle sopivaan muotoon aluksi laitteen lasku ja nosto hoidetaan manuaalisesti, lopputuote on kuitenkin oltava automaattinen laitteessa on vikadiagnostiikka, joka nostaa laitteen tarvittaessa ylös kitkan lisäksi lisäinformaationa kelitietojen automaattinen mittaus keli-informaatio voidaan kerätä myös kuvatietona ja lähettää kuva liikennekeskukseen reaaliaikaisesti. /2/ Ensimmäinen prototyyppi mittauslaitteesta valmistui vuoden 1998 alussa ja se asennettiin silloisen Tielaitoksen omistamaan Chevrolet Chevy Van pakettiautoon (kuva 1). Myös laitteen kehittäjällä AL-Engineering Oy:llä on vastaava laite käytössään. Mittauslaitetta testattiin vuosien 1998 ja 2001 välillä ja testien perusteella kehitystyötä päätettiin jatkaa. Mittauslaitteisto automatisoitiin vuonna 2000 ja ensimmäinen tuotteistettu versio asennettiin linja-autoon vuonna 2002. Myös alkuperäinen mittauslaitteisto jouduttiin siirtämään linja-autoon Tiehallinnon mittausajoneuvon kolaroinnin seurauksena.

10 Liikkuva kelihavainnointi ERROR! STYLE NOT DEFINED. Kuva 1. Kelimittauslaitteiston periaatekuva.

Liikkuva kelihavainnointi 11 ERROR! STYLE NOT DEFINED. 2 LAITTEISTON KOKOONPANO 2.1 Kitkamittaus Tienpinnan kitkan mittauksessa käytetään yleensä kolmea eri mittausperiaatetta; sivukitkamittausta, lukkojarrutusmittausta tai luistokitkamittausta. Kelimittauslaitteiston mittausperiaatteeksi valittiin sivukitkamittaus, koska se kuvaa parhaiten ajoneuvon käyttäytymistä kaarreajossa. Lukkojarrutusmittaus ei tässä tapauksessa sovellu, koska mittausajoneuvoa ei saa jarruttaa eikä lukkojarrutus vastaa normaalia ajotilannetta. Luistokitkamittaus olisi taasen vaatinut runsaasti lisämekaniikkaa, joka olisi kasvattanut laitteen kokoa. /2/ Kelimittauslaitteiston kitkamittari on varustettu vapaasti pyörivällä mittapyörällä, joka on asennettu 4 asteen kulmaan (sortokulma) ajoneuvon pituussuuntaan nähden (kuva 2). Kitkapyörän sortokulma vaikuttaa mitattavan kitka-arvon suuruuteen. Jäisellä pinnalla sortovoiman maksimi saavutetaan 3-6 asteen kulmalla, kun taas lumipinnalla suurin arvo saavutetaan noin 15 asteen kulmalla. Koska laitteen tarkoituksena oli selvittää alhaisimpia ja tienkäyttäjän kannalta haitallisimpia kitkatasoja valittiin kulmaksi 4 astetta. /2/ Kuva 2: Kitkamittari. Mittapyöränä on kokeiltu kahta erilaista rengastyyppiä. Ensimmäisessä prototyypissä mittapyöränä on käytetty pienoislentokoneen nokkapyörää, jossa on neljä pituussuuntaista uraa. Urarengasta käytettäessä mittausnopeuden vaikutus kitka-arvoihin on todettu olevan pienempi. Renkaan kulutuskestävyys on hyvä, mutta huonona puolena on renkaan hinta. Toisena rengastyyppinä on kokeiltu myös muissa kitkamittareissa käytettävää kuvioitua kitkarengasta. Renkaan etuna on kohtuullisen halpa hinta ja vertailukelpoisuus muihin mittareihin, mutta kulutuskestävyyden on todettu olevan huono. Mittapyörää kuormitetaan ilmajousella joko erillisellä 12V kompressorilla tai vaihtoehtoisesti mittausajoneuvon (esim. linja-auton) omalla painejärjestelmällä. Pyörän kuormituksena käytetään 600 N (60 kg). Mittausten kannalta

12 Liikkuva kelihavainnointi ERROR! STYLE NOT DEFINED. on tärkeää, että kuormitus pysyy koko ajan vakiona. Tämä varmistetaan paineanturin ja painesäätimien avulla. Kitkan aiheuttama voima mitataan voima-anturilla, joka on rakennettu pyörän tukivarren yhteyteen. Kitkakerroin lasketaan sivukitkavoiman ja pyöräkuormituksen suhteena. /2/ 2.2 Kelitietojen mittaus Ilman lämpötilan ja kosteuden mittaukseen käytetään samaa anturityyppiä, kuin kiinteillä tiesääasemilla yleisesti Suomessa käytetään eli Vaisala Oy:n HMP35D anturia. Anturi on sijoitettu ajoneuvon etupuskurin taakse, jolloin se on suojassa likaantumiselta ja moottorin lämmön vaikutukselta. Ilman lämpötilan ja kosteuden perusteella lasketaan kastepistelämpötila. /2/ Tienpinnan lämpötila joudutaan mittaamaan pintaa koskemattomalla menetelmällä ja käyttökelpoisin tapa on käyttää infrapunalämpömittaria. Koska mittausperiaate eroaa kiinteiden tiesääasemien lämpötilamittauksesta, eivät mittaustulokset ole vertailukelpoisia kaikilla keleillä. Ero on suurimmillaan silloin, kun tien pinnalla on lunta, jäätä tai vettä, jolloin infrapunalämpömittari mittaa tämän materiaalin pinnan lämpötilan. Kiinteän tiesääaseman tienpinta-anturi taas mittaa aina lämpötilan tien pinnasta. /2/ Kelimittauslaitteiston prototyypissä on ollut myös ylimääräinen lämpötilaanturi, jota on käytetty kitkamittarin voima-anturin lämpötilakorjauksen määrittämiseen. Lämpötila-anturilla voidaan myös mitata esimerkiksi ilman lämpötila mittausajoneuvon katolta. /2/ 2.3 Tietojenkäsittely, paikannus ja tiedonsiirto Kelimittauslaitteiston tietojenkäsittely hoidetaan tavallisella tietokoneella, jossa on Windows-käyttöjärjestelmä. Mittauslaitteiston prototyypissä oli myös aktiivimatriisinäyttö, josta mittaaja pystyi seuraamaan mittauksen toimivuutta ja mittaustuloksia. Tietojenkäsittelyyn liittyy myös mittauslaitteiston elektroniikkaosa, joka sisältää mm. anturiliitännät. Laitteiston virta saadaan joko suoraan mittausajoneuvon akusta tai omasta erillisestä akusta, joka on erotettu mittausajoneuvon akusta diodilla. /2/ Ajoneuvon paikannus suoritetaan GPS -paikantimella. Alkuvaiheessa paikannukseen oli liitetty differentiaalikorjaus, mutta nykyisellä tarkkuudella korjausta ei enää tarvita. GPS -paikannuksen yhteydessä saadaan myös ajoneuvon suunta ja nopeus, joiden perusteella lasketaan liikenteen sujuvuuteen liittyviä tunnuslukuja, kuten nopeuden hajonta, keskiarvo ja minimi. Mittauslaitteen tiedonsiirto suoritetaan GSM datalähetyspalveluna. Tietojen lähetysväli voidaan määritellä mittausohjelmaan. Yleensä lähetysvälinä on käytetty 10 minuuttia. /2/ 2.4 Kuvan lähettäminen Mittauslaitteistoon liitetty kamera on sijoitettu auton etuosaan ja se kuvaa tietä ajoneuvon tuulilasin läpi. Aikaisemmin kuvankäsittely ja lähettäminen hoidettiin omalla tietokoneella ja GSM puhelimella, mutta nykyisin ne on yhdistetty samaan mittaustietokoneeseen muun tietojenkäsittelyn kanssa. Kuva lähetetään datana liikennekeskukseen muun kelitiedon mukana. Kuvien

Liikkuva kelihavainnointi 13 ERROR! STYLE NOT DEFINED. lähetystiheys määräytyy tiedonsiirtovälin mukaan eli aina kun kelitietoja lähetetään liikennekeskukseen, lähetetään myös viimeisin kuva.

14 Liikkuva kelihavainnointi ERROR! STYLE NOT DEFINED. 3 LAITTEISTON TESTAAMINEN 3.1 Laitteiston kehittäjän omat testit Mittalaitteiston kehittäjä AL-Engineering Oy suoritti laitteiston kehitysvaiheessa omia tutkimuksia ja testimittauksia. Tutkimusten perusteella urarengas näyttää olevan paras valinta mittausrenkaaksi. Mittausnopeus tulisi rajata 60-100 km/h nopeusalueelle, jolloin ajonopeuden vaikutus mitattuun kitka-arvoon olisi vähäisintä ja mittausnopeus vastaisi paremmin normaalia ajotilannetta. Renkaan sortokulman sopiva arvo kulumisen ja mittaustarkkuuden kannalta on 4-6 astetta. Mittausten onnistumisen kannalta on tärkeää, että rengaskuorma pysyy vakiona mittauksen aikana. /3/ 3.2 Kaakkois-Suomen ja Turun tiepiirien testit Kaakkois-Suomen tiepiirissä selvitettiin ja kehitettiin järjestelmän yleistä toimivuutta ja käyttökelpoisuutta. Lisäksi selvitettiin mittausten toistettavuutta ja vertailtiin mittauksia tiesääasemien antamiin tuloksiin. Testit suoritettiin talvikaudella 1998-1999. /3/ Yleisinä huomioina testeistä voidaan todeta, että kitka- ja säätietojen mittaus ja lähetys tiesääjärjestelmään toimivat pääsääntöisesti hyvin. Varsinaisia korjaustoimenpiteitä vaativia rikkoutumisia ei mittausjärjestelmässä tapahtunut. Sen sijaan videokuvan lähetyksessä käytetty tietokone jumiutui usein. Testaajien yleisen näkemyksen mukaan kitkatieto oli varsin luotettavaa ja antoi hyvän kuvan tien liukkaudesta. /3/ Toistettavuusmittaukset suoritettiin ajamalla sama reitti useaan kertaan samaan suuntaan ja kirjaamalla kitka-arvot ylös ja laskemalla niiden erotus. Mittaus aloitettiin ja lopetettiin aina samaan pisteeseen. Tienpinta oli pääasiassa luminen tai lumipolanteinen. Tulosten perusteella mittausten toistettavuus oli hyvä, sillä suurin osa mitattujen kitkakertoimien erotuksista sijoittui välille 0-0,03 keskiarvon ollessa 0,039. /3/ Mittausajoneuvon ja kiinteiden tiesääasemien vertailutestissä kirjattiin ajoneuvon mittaamat ilman lämpötilan, tienpinnan lämpötilan sekä ilman kosteuden arvot eri tiesääasemien kohdalla ja verrattiin niitä tiesääasemien vastaaviin mittauksiin. Kelimittarin ja tiesääasemien mittausajankohdat erosivat toisistaan 1-10 minuuttia. Tiesääasemien tietoihin verrattuna myös lämpötila ja kosteustiedot olivat luotettavia. Ilman lämpötilaerojen keskiarvo oli 0,62 ºC, tienpinnan lämpötilaerojen 0,87 ºC ja ilman kosteuden 1,87%. /3/ Turun tiepiiri suoritti kelimittarin kokeilun talvella 1999. Kelimittarin antamia arvoja verrattiin kahden muun mittarin antamiin tuloksiin. Vertailumittareina käytettiin Turun tiepiirin käytössä olevaa maastoautoon asennettua kalibroitua kitkamittaria sekä pakettiautoon asennettua Greatekin C-trippiä. /3/ Turun tiepiirin kokemusten ja testien mukaan kelimittauslaitteisto antoi oikeaa tietoa ja auton mittaamat tiedot olivat käyttäjän kannalta hyödyllisiä. Koetuloksia ei kuitenkaan ole raportoitu kirjallisesti. Eri kitkamittareilla mitattu kitka oli 0,29 ± 0,02, joten kitka-arvot olivat lähes täsmälleen samansuuruisia. /3/

Liikkuva kelihavainnointi 15 ERROR! STYLE NOT DEFINED. 3.3 Kitkamittauslaitteiden vertailututkimus 2000 Vuonna 2000 tehdyssä kitkamittauslaitteiden vertailututkimuksessa vertailtiin erilaisia tienpinnan kitkan mittaukseen tarkoitettuja laitteita talvikeliolosuhteissa. Tutkimuksen ensisijaisena tarkoituksena oli selvittää, miten tietyllä menetelmällä ja järjestelmäkokoonpanolla mitatut kitka-arvot vaihtelevat ja miten eri menetelmillä mitatut arvot eroavat toisistaan vakioiduissa talvikeliolosuhteissa. Lisäksi tavoitteena oli esittää suosituksia C-trip -kitkanmittauslaitteilla tapahtuvaan kitkan mittaukseen talvihoidon laadunseurantaa varten. /4/ Tutkimuksessa vertaillut laitteet olivat sekä henkilö- että maastoautoon liitetty C-trip, Kaakkois-Suomen tiepiirin keliauto, Ilmailulaitoksen BV-11, VTT:n Kitka-Sisu, Nokia Renkaiden kitka-auto sekä Ruotsin Tielaitoksen kehittämä Fiido. /4/ Kaakkois-Suomen tiepiirin keliauton kitkanmittaus käyttäytyi parhaiten jääradoilla, mutta tietyillä tieosuuksilla tehdyissä mittauksissa ja etenkin lumella mittaustulokset olivat varsin yllättäviä. Lisäksi laitteen tallentamasta datasta tarkasteltuna yksittäisten kitka-arvojen hajonta oli selvästi suurempaa kuin millään muulla kokeessa käytetyllä laitteella. Keliautolla suoritettiin myös mittauksia sekä kuluneella että uudella mittausrenkaalla kuin myös kahdesta eri mittausnopeudesta 50 km/h ja 80 km/h. Renkaiden välillä ei voitu havaita kitka-arvoihin vaikuttavia eroja. Nopeuden lisääminen nosti hieman kitkaarvoja, mutta ei yhtä selvästi ja yhdenmukaisesti kuin C-trip laitteella. Tulosten perusteella laitetta ei voitu suositella talvihoidon laadunseurantaan. Laitteen katsottiin parhaiten soveltuvan kelinseurantaan tilanteissa, joissa se ei ole ainoa tietolähde. /4/

16 Liikkuva kelihavainnointi ERROR! STYLE NOT DEFINED. 4 LAITTEISTON AUTOMATISOINTI JA TUOTTEISTAMI- NEN 4.1 Automatisointi Liikkuvan havainnoinnin toiminnan automatisoinnin tarkoituksena oli tehdä mittauslaitteistosta itsenäinen kuljettajasta riippumaton kokonaisuus. Automatisointi käynnistyi vuoden 2000 keväällä ja valmistui vuoden 2001 alussa. Laitteiston käyttötavan ja mittausten tilanne ennen lopullista automatisointia olivat seuraavat: mittaaja teki päätöksen mittauksen aloittamisesta ja lopettamisesta (manuaalinen käyttö) mittausdata lähetettiin automaattisesti halutuin aikavälein mittauksen aikana videokuvan ottaminen tapahtui manuaalisesti käyttäjän toimesta, mutta lähetys oli automaattinen videokuva ei sisältänyt sijaintidataa kelimittauksen ja videokuvan ottamiseen ja lähettämiseen tarvittiin kaksi erillistä tietokonetta ja kaksi GSM-puhelinta. Automatisoidussa laitteistossa mittaaja tai ajoneuvon kuljettaja käynnistää ainoastaan ajoneuvon pääsähköjärjestelmän, jolloin mittaustietokone käynnistyy ja aloittaa mittausohjelman. Mittausohjelma tarkkailee ilman lämpötilaja kosteustietoja, tienpinnan lämpötilaa sekä ajoneuvon nopeutta ja sijaintia ja laskee kitkapyörän alas esiohjelmoitujen mittausehtojen perusteella. Kitkapyörän lasku ja nosto tapahtuu seuraavien ehtojen perusteella: A. mittausnopeus B. ilman lämpötila C. kitkan maksimiarvo D. uusintamittauksen väli ehtojen A ja B täyttyessä, mutta C:n ylittyessä Ohjelma lopetetaan hallitusti viivästyttäen mittaajan tai ajoneuvon kuljettajan sammuttaessa ajoneuvon sähköjärjestelmän virran. Ohjelman lopettamisen ja tietokoneen sammuttamisen aikana laitteiston virransaannista huolehtivat aikarele sekä mittauslaitteiston oma akku. Datan lähettäminen liikennekeskukseen hoidetaan tällä hetkellä mittaustietokoneeseen liitetyn GSM-kortin välityksellä. GPRS ratkaisua sekä VIRVEverkon käyttömahdollisuutta selvitettiin kehitystyön yhteydessä, mutta toistaiseksi näitä ei ole voitu hyödyntää. Mittauslaitteiston automatisoinnin yhteydessä haluttiin päästä eroon videokuvan käsittelyyn käytettävästä tietokoneesta sekä toisesta GSMpuhelimesta. Sen vuoksi videoseuranta yhdistettiin samaan mittaustietokoneeseen muun kelitiedon kanssa. Keliauton mittaustietokoneeseen on lisätty konenäkökortti, jonka avulla kuvankaappaus videokameralta suoritetaan. Koska konenäkökortti kuitenkin vaatii PCI-väylän, jouduttiin mittaustietokoneen passiiviemolevy korvaamaan uudella emolevyllä, jossa on sekä ISA- että PCI-väyliä. Keliauton mittausoh-

Liikkuva kelihavainnointi 17 ERROR! STYLE NOT DEFINED. jelma on toteutettu Windows-ympäristössä toimivalla LabView-ohjelmistolla, jossa on erillinen konenäköohjelma videokuvan käsittelyä varten. Videokuva lähetetään datana liikennekeskukseen GSM-puhelimen välityksellä muun kelitiedon mukana. Kuvien lähetystiheys määräytyy tiedonsiirtovälin mukaan eli aina kun kelitietoja lähetetään liikennekeskukseen, lähetetään myös viimeisin kuva. Yleensä tiedonsiirtovälinä on käytetty 10 minuuttia. Kelitiedon mukana olevan sijaintitiedon perusteella voidaan määrittää myös kuvan ottopaikka ja sijoittaa kuva kartalle. 4.2 Tuotteistaminen Vuonna 2001 aloitettiin laitteiston tuotteistaminen ja tavoitteena oli kokeilla tuotteistettua laitetta reittiliikenteen linja-autossa talven 2002 aikana. Tuotteistetun laitteiston rakentaminen kuitenkin viivästyi alkuperäisistä suunnitelmista, koska liikennöitsijöiden puolelta ei saatu ajoissa testaamiseen soveltuvaa linja-autoa. Tuotteistettu laitteisto asennettiin Etelä-Suomen linjaliikenteen linja-autoon syksyllä 2002. Linja-auto liikennöi pääasiassa valtatiellä 6 välillä Kouvola- Helsinki. Kelimittauslaitteisto on moduuliratkaisu, johon voidaan tarvittaessa lisätä haluttuja antureita tai jättää joitain antureita pois. Lisäksi mittausjärjestelmän eri osat (tietokone, mittauselektroniikka, yms.) on sijoitettu mahdollisimman yhtenäiseen "pakettiin", jolloin laitteisto vie mahdollisimman vähän tilaa mittausajoneuvon (linja-auton) normaaleilta toiminnoilta (kuvat 3 ja 4). Kameraseuranta hoidetaan tuotteistetussa laitteessa pienikokoisella kameralla, jossa on sama kaapeli sekä virralle että kuvasignaalille. Kamera on sijoitettu kuljettajan yläpuolelle, josta se kuvaa tietä tuulilasin läpi (kuva 5). Kuva 3: Kelimittauslaitteisto linja-autoon asennettuna.

18 Liikkuva kelihavainnointi ERROR! STYLE NOT DEFINED. Kuva 4: Kitkapyörän suojakotelo ja mittauselektroniikka. Kuva 5: Kelimittauslaitteiston kameran ottama kuva. Tuotteistettua laitteistoa testattiin yhdessä pilottilaitteiston kanssa talven 2002-2003 aikana ja pieniä korjaus- ja kehitystoimenpiteitä suoritettiin.

Liikkuva kelihavainnointi 19 ERROR! STYLE NOT DEFINED. 5 KEHITYSTYÖN NYKYTILANNE Tiehallinnolla on tällä hetkellä käytössä kaksi mittauslaitteistoa, joista toinen on asennettu Paunu Oy:n Tampere-Lahti -väliä pääsääntöisesti liikennöivään linja-autoon ja toinen Etelä-Suomen linjaliikenteen Kouvola-Helsinki - väliä liikennöivään linja-autoon. Molemmat laitteistot ovat olleet käytössä talven 2003-2004 aikana. Laitteistojen toimivuudessa on havaittu edelleen ongelmia etenkin tuotteistetun laitteen osalta. Kelitietoja ei saada ajoittain ollenkaan ja kuvatiedon lähettäminen tuotteistetusta laitteesta ei toimi. Myös kitkapyörän on todettu kuluvan liian nopeasti. Lisäksi on havaittu joitain kehitystarpeita, jotka pyritään ottamaan huomioon, mikäli uusia laitteistoja rakennetaan. Esimerkiksi mittaustietokoneen käyttöjärjestelmä vaihdetaan Windowsista Linuxiin, jolloin koneen käynnistäminen ja sammuttaminen linja-auton päävirran kytkennän yhteydessä eivät aiheuta ongelmia. Myös tiedon vastaanottopäässä on ollut ajoittain ongelmia. Tiedon jatkojalostamista ja hyödyntämistä (käyttöliittymiä) ei ole toistaiseksi kehitetty eteenpäin johtuen laitteiden toiminnan epävarmuudesta. Mikäli laitteistoja tullaan hankkimaan lisää, täytyy myös tiedon hyödyntämistä kehittää. Vuonna 2003 laaditussa Tiesääseurannan tavoitetila -raportissa on tarkasteltu myös liikkuvaa kelihavainnointia. Raportin mukaan liikkuvan kelihavainnoinnin kehitystarpeita tulisi selvittää kehityshankkeilla, joissa määriteltäisiin mm. mittaustietojen ja -välineiden laatu ja kustannukset sekä parhaiten sopivat ajoneuvot laitteiden sijoittelulle. Lisäksi tulisi panostaa taustajärjestelmän kehittämiseen ja toimintamallien selvittämiseen sekä selvittää kunnossapidon laadun seurannan tarpeet liikkuvan havainnoinnin suhteen. Vuosina 2003-2007 esitetään varustettavaksi yhteensä 30 uutta kelin liikkuvan havainnoinnin ajoneuvoa. /5/

20 Liikkuva kelihavainnointi ERROR! STYLE NOT DEFINED. 6 LÄHTEET 1. Lähesmaa Jukka, Schirokoff Anna, Pilli-Sihvola Yrjö: Tieliikenteen telematiikka - E18-kokeilualue. Helsinki 1999. Tielaitoksen selvityksiä 4/1999. 2. Lampinen Anssi: Liikkuva kelin mittaus, Liikkuvan kelimittarin kehittäminen. Tutkimusraportti 3/1998. 3. Savolainen Jukka, Myllylä Jaakko, Pilli-Sihvola Yrjö: Liikkuva kelin havainnointi, Testiraporttien yhteenveto. Kouvola 1998. Kaakkois- Suomen tiepiirin selvityksiä 5/1999. 4. Malmivuo Mikko: Kitkamittareiden vertailututkimus 2000. Helsinki 2001. Tiehallinnon selvityksiä 6/2001. 5. Lähesmaa Jukka, Levo Juha: Tiesääseurannan tavoitetila, versio 1.0. Kouvola 2003. Tiehallinnon selvityksiä 6/2003.