RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI

RAKENTAMISTEKNOLOGIAN TUTKIMUSRYHMÄ alustava selvitys RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 1.1. 5 Veli Pekka Lämsä Jouko Belt

SISÄLTÖ 1 JOHDANTO 3 TUTKIMUSAINEISTO JA SEN KÄSITTELY 3 TARKASTELUN TULOKSET 7 3.1 Tunnusluvut iän suhteen 7 3. Jakaumatarkastelu 11 3.3 Kuntoindeksin ylittävien osuus 1 3. Pintavauriot suhteessa kuntoindeksin ylityksiin 16 3.5 Kantavuus ja tunnusluvut 17 YHTEENVETO JA SUOSITELTAVAT JATKOTOIMENPITEET 1 LIITTEET

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 3 JOHDANTO 1 JOHDANTO Yhtenä tieverkon rakenteellisen kunnon mittarina on perinteisesti käytetty PPL -mittausten tuloksista johdettuja tunnuslukuja. Tiehallinto on kuitenkin muuttamassa nykyistä kantavuusmittauskäytäntöä lähiaikoina siihen suuntaan, että verkkotason PPL mittauksia tullaan vähentämään varsin radikaalisti. Lisäksi mm. kantavuusaste -tunnusluvun hyödyntäminen ohjelmointitasolla on jo nykyisellään jäänyt hyvin vähäiseksi. Tällä hetkellä tiestön kuntotiedoista puuttuu rakenteellisen kunnon kuvaamiseen ja seurantaan sopiva ja toistettavuudeltaan hyvä tunnusluku. Tunnusluvulle olisi käyttöä ohjelmointitason tarpeita ajatellen tiestön kuntotilan kehittymisen seurannassa. Pitemmälle vietynä toimivaksi havaittua tunnuslukua voitaisiin hyödyntää ylläpitotoimenpiteiden valinnassa, missä se toimisi työkaluna päällystämisen ja raskaampien ylläpitotoimenpiteiden rajapinnan määrittelyssä. Tämän alustavan selvityksen tavoitteena on ideoida tässä vaiheessa rakenteelliseksi kuntoindeksiksi nimettyä uutta tunnuslukua (tai tunnuslukuja). Rakenteellisen kuntoindeksin tulisi perustua uusien mittauskäytäntöjen tuottamiin muuttujiin (PTM, APVM). PTM mittauksia uudella laitteistolla on suoritettu vuodesta 3 lähtien. Automaattinen vauriomittaus aloitetaan kesällä 6, joten APVM tuloksia laajemmassa mittakaavassa on käytettävissä myöhemmin tulevaisuudessa. Ennen sitä on koettu kuitenkin tarpeelliseksi tehdä alustava selvitys jo nyt käytettävissä olevilla palvelutaso- ja päällystevauriomuuttujilla mahdollisista hyödyntämiskelpoisista tunnusluvuista ja/tai tunnuslukutyypeistä. Selvityksen tarkoituksena on siis antaa suuntaviivoja rakenteellisen kunnon arvioimiseen tiestöltä mitattavien suureiden perusteella, ottaen huomioon tämän hetkinen tietous PTM ja APVM tuottamien muuttujien ulottuvuuksista. Perimmäisenä tavoitteena on edesauttaa kehittämään tunnusluku(ja), joita voitaisiin mahdollisimman luotettavasti ja vähin muutostarpein soveltaa aikanaan toistettavammilla mittareilla.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI TUTKIMUSAINEISTO JA SEN KÄSITTELY TUTKIMUSAINEISTO JA SEN KÄSITTELY Selvityksessä käytetty tutkimusaineisto on poimittu Tiehallinnon ylläpitämästä tie- ja kuntotietorekisteristä ja se on rajattu käsittämään 1-ajorataiset päällystetyt tiet (AB, PAB-B, PAB-V ja SOP), missä liikennemäärä on välillä - 6 ajon/vrk. PTM tiedot käsittävät vuosina 3-5 mitattuja tunnuslukuja. PVI ja PPM tiedot ovat ns. uusimpien mittausten tietoja syksyltä 5. Selvityksessä pyritään kartoittamaan potentiaalisimmat PTM tunnusluvut ja toisaalta tyypillisesti päällysteen pinnalta havaittavat vauriot/ vauriomäärät rakenteellisen kunnon kehittymisen seurannan näkökulmasta. Ensisijaisena luokittelevana tekijänä tullaan käyttämään päällysteen ikää, ts. aikaa edellisen päällystystoimenpiteen ja kuntomuuttujan mittausajankohdan välillä, jolloin päästään käsiksi kunnon kehittymiseen ajan suhteen. Muina kokeiltavina luokittelumuuttujina ovat mm. päällystetyyppi, päällysteen leveys ja paksuus, KVL ja nopeusrajoitus. Tämän lisäksi selvityksessä tarkastellaan PTM tunnusluvuilla kuvattavien pituus- ja poikkisuuntaisen epätasaisuuden tunnuslukujen sekä PVI tunnusluvuilla kuvattavien pintavaurioiden kehittymisnopeutta laskemalla tarkasteluun parhaiten soveltuville tunnusluvuille ns. indeksiarvo. Indeksiarvolla kuvataan epätasaisuuden ja vaurioiden kehittymisnopeutta suhteessa kuntotavoitteen mukaiseen vaurioitumisnopeuteen, tarkoituksena pystyä erittelemään PTM ja PVI sekä tulevaisuudessa APVM tunnusluvuista määritettävän vaurioitumisnopeuden perusteella nopeimmin vaurioituva ja siten vaurioherkin tieverkon osa. Indeksiarvon määrittäminen tapahtuu seuraavan yhtälön periaatteita noudattaen: Indeksiarvo = Tunnusluvun kehittymisnopeus Kuntotavoitteen mukainen nopeusraja Indeksiarvo saa alle 1. olevan arvon, kun vaurioitumisnopeus on alhaisempi kuin kuntotavoitteen mukainen nopeusraja. Vastaavasti indeksiarvon ollessa suurempi kuin 1. vaurioitumisnopeus on suurempi kuin kuntotavoitteen mukainen nopeusraja. Tutkimusaineistolle muodostettiin neljä erillistä indeksiarvoa, jotka perustuvat IRI, URA, Harjanne_ka ja VS kuntomuuttujiin. Tunnusluvun kehittymisnopeus on laskettu vähentämällä mitatusta arvosta alkuarvo (keskimääräinen uuden rakenteen pinnasta mitattava arvo) ja jakamalla se päällysteen iällä mittausajankohtana : Tunnusluvun kehittymisnopeus = Tunnusluvulle mitattu arvo - alkuarvo Ikä (ts. mittausajankohdan ja viimeisimmän toimenpiteen välinen erotus) Alkuarvo-oletukset (taulukko 1) on määritelty tutkimusaineiston PTM tunnuslukujen ikätarkasteluun (kuva 1) perustuen käyttäen suuntaa antavana referenssinä Tiehallinnon julkaisua TIEH 9/5 (PMSpro:n kuntoennustemallit ). Alkuarvot on oletettu alhaisimmiksi AB teillä sekä keskenään saman suuruisiksi PAB-B ja PAB-V teillä. SOP teiden alkuarvot ovat omassa luokassaan tiestön poikkeavan luonteen vuoksi. Pintavaurioiden kohdalla alkuarvona on aina nolla, ts. uuden rakenteen pinta on vaurioton.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 5 TUTKIMUSAINEISTO JA SEN KÄSITTELY Taulukko 1. Alkuarvo-oletukset. Kuntomuuttuja AB PAB-B PAB-V SOP IRI 1 1. 1..7 URA.6 3 3 6 Harjanne_ka 3.5.5.5 9.5 Pintavauriot 8 3.5 7 3 6 IRI mediaan.5 1.5 URA mediaani 5 3 1.5 1 1 3 5 6 7 8 9 1 Ikä 1 3 5 6 7 8 9 1 Ikä HARJANNE mediaan 16 15 1 13 1 11 1 9 8 7 6 5 3 1 1 3 5 6 7 8 9 1 Ikä SOP PAB-V PAB-B AB Kuva 1. Keskimääräinen IRI, URA ja Harjanne_ka iän suhteen (KVL -6 ajon/vrk). Kuntotavoitteen mukainen nopeusraja on laskettu jakamalla kunkin tunnusluvun kuntotavoiteraja 15 vuodella, jolloin nopeusrajaksi saadaan KTA/15 vuotta kohden. IRI, URA ja VS osalta kuntotavoiteraja on määriteltynä, mutta Harjanne tunnusluvun osalta kuntotavoitteena käytettiin TIEH sisäisessä julkaisussa 6/5 esitettyä alustavaa raja-arvoa (KVL -5; raja = 6 mm - KVL/5, KVL yli 5; raja = 16 mm), mikä asettaa rajan siten, että noin 5 % (yhdys)tiestöstä ylittää sen (kuva ).

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 6 TUTKIMUSAINEISTO JA SEN KÄSITTELY 36 Harjanne_ka (mm) 3 8 16 1 8 99 %-pisteen käyrä 6-kvl/5 KVL suhteen 98 9 96 9 9 8 7 6 5 99 98 96 9 9 9 8 7 6 5 5 1 15 5 3 KVL (ajon/vrk) Kuva. Harjanne_ka alustavan raja-arvon määrittämisperiaate. Aineisto yhdystiet sekä seututiet KVL< ajon/vrk (lähde: TIEH sisäinen julkaisu 6/5).

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 7 TARKASTELUN TULOKSET 3 TARKASTELUN TULOKSET 3.1 Tunnusluvut iän suhteen Ensivaiheessa luokittelevina tekijöinä käytettiin päällysteen ikää määritettynä mittausajankohdan ja viimeisimmän toimenpiteen välisenä erotuksena ja päällysteen paksuutta, mitä arvioitiin laskemalla yhteen tierekisterissä ilmoitetut kolmen viimeisimmän toimenpiteen vaikutukset päällystepaksuuteen. Näin arvioidun päällystepaksuuden TP_13 määriteltiin olevan ohut AB teillä, kun TP_13 ollessa -5 cm sekä PAB ja SOP teillä ollessa - cm. Pituussuuntaisen epätasaisuuden tunnusluvun IRI suureneminen keskimääräisenä arvona ilmaistuna on varsin maltillista iän suhteen (kuva 3). Kun aineistoksi valitaan tiet, missä IRI kuntoindeksi >1 (eli pituussuuntaisen epätasaisuuden kasvu nopeaa), IRI arvon kasvu iän suhteen on huomattavan suurta. Esimerkiksi 8 vuoden ikään ehtineellä tiestöllä IRI arvo on keskimäärin 5 mm/m, kun koko aineistolla IRI on noin mm/m. Mediaani Mediaani 1 11 1 9 8 7 6 5 3 1.8.7.6.5..3. IRI 6 8 1 1 1 16 18 Ikä IRI nopeus TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP_13 on ohut / kaikki TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin.1 6 8 1 1 1 16 18 Ikä TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin Kuva 3. IRI ja IRI:n kehittymisnopeus (TP13 =>kolmen viimeisimmän toimenpiteen perusteella paksu tai ohut päällyste; TP =>viimeisimmän tmp perusteella paksu tai ohut päällyste). IRI:n keskimääräinen kehittymisnopeus (mm/m/vuosi) on suurimmillaan uusilla 1- vuoden ikäisillä päällysteillä, minkä jälkeen se vakiintuu selvästi, pienentyen hieman tiestön

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 8 TARKASTELUN TULOKSET vanhentuessa. Koko aineiston osalta keskimääräinen kehittymisnopeus on käytännössä alle.1 mm/m/vuosi, mutta IRI kuntoindeksin ylittävän aineiston osalta kehittymisnopeus on luokkaa 3- -kertainen koko tiestöön verrattuna. Käytetty päällystepaksuuden arviointimenetelmä ei osoittanut merkittävää eroa kuntomuuttujien kehittymisessä ohuiden ja paksujen päällysteiden osalta. Urasyvyyden kasvu päällysteen iän suhteen on koko tieverkolla suhteellisen vähäistä, URA arvon ollessa 1-5 -vuotiailla kohteilla keskimäärin noin mm ja hyvin vanhoilla yli 15- vuotiailla teilläkin vain luokkaa 6 mm (kuva ). Aineistossa, missä URA kuntoindeksi >1 (eli urautumisnopeus suuri), URA arvon kasvu iän suhteen on huomattavan suurta. Esimerkiksi 6 vuoden ikäisellä tiestöllä urasyvyys on tällöin keskimäärin 1-1 mm, kun koko aineistolla vastaava arvo on -5 mm. 36 Mediaani Mediaani 3 8 16 1 8 URA 6 8 1 1 1 16 18 Ikä.8.6 URA nopeus.. 1.8 1.6 1. 1. 1.8.6.. 6 8 1 1 1 16 18 Ikä TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin Kuva. URA ja URA:n kehittymisnopeus (TP_13 => kolmen viimeisimmän toimenpiteen perusteella paksu tai ohut päällyste; TP => viimeisimmän tmp perusteella paksu tai ohut päällyste). URA:n keskimääräinen kehittymisnopeus (mm/vuosi) on suurimmillaan noin 1-3 viimeisimmän toimenpiteen jälkeisenä vuotena. Kehittymisnopeus pienenee päällysteen ikääntyessä. URA kuntoindeksin ylittävän ja koko tiestön aineiston kehittymisnopeuksien välillä on selvä tasoero.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 9 TARKASTELUN TULOKSET Käytetty päällystepaksuuden arviointimenetelmä ei osoittanut merkittävää eroa kuntomuuttujien kehittymisessä ohuiden ja paksujen päällysteiden osalta. Poikkisuuntainen epätasaisuus Harjanne_ka tunnusluvun perusteella ilmaistuna keskimäärin kaksinkertaistuu koko tieverkolla mm:stä 8 mm:iin ensimmäisen 1 vuoden aikana (kuva 5). Tiestön osalla, missä Harjanteelle määritelty kuntoindeksi >1 (eli poikkisuuntaisen epätasaisuuden kasvu nopeaa), Harjanteen kasvu iän suhteen on selvästi voimakkaampaa kuin koko tieverkolla ja vastaava Harjanne_ka arvon suuruus on tällöin ensimmäisen 1 vuoden jälkeen keskimäärin 18- mm. Mediaani Mediaani 36 3 8 16 1 8 3.6 3..8. 1.6 1..8. -. HA_KA 6 8 1 1 1 16 18 Ikä HA nopeus 6 8 1 1 1 16 18 Ikä TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin Kuva 5. Harjanne_ka ja sen kehittymisnopeus (TP13 =>kolmen viimeisimmän toimenpiteen perusteella paksu tai ohut päällyste; TP =>viimeisimmän tmp perusteella paksu tai ohut päällyste). Harjanteen keskimääräinen kehittymisnopeus (mm/v) on samaan tapaan kuin IRI ja URA tunnuslukujen kohdalla suurimmillaan muutaman ensimmäisen vuoden aikana ja alkuvuosien "äkkinäisen pudotuksen" jälkeen kehittymisnopeus vaimenee vuosi vuodelta hieman päällysteen ikääntyessä. Vastaavasti kuin kahdella muulla PTM tunnusluvulla kuntoindeksin ylittävän ja koko tiestön aineiston kehittymisnopeuksien välillä on huomattava tasoero. Käytetty päällystepaksuuden arviointimenetelmä ei osoittanut merkittävää eroa kuntomuuttujien kehittymisessä ohuiden ja paksujen päällysteiden osalta.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 1 TARKASTELUN TULOKSET Tien pinnan vaurioita kuvaavan tunnusluvun vauriosumma VS arvo on koko tieverkolla keskimäärin hyvin alhainen, - m /1 m koko päällysteiän skaalalla 1- vuotta (kuva 6). Tiestöllä, missä VS kuntoindeksi >1 (eli vaurioituminen nopeaa) myös keskimääräinen VS arvo suurenee merkittävästi vuodesta toiseen päällysteen ikääntyessä. Mediaani Mediaani 6 VS 18 16 1 1 1 8 6 6 8 1 1 1 16 18 Ikä 18 16 1 1 1 8 6 VS nopeus 6 8 1 1 1 16 18 Ikä TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin TP_13 on ohut / kaikki TP13 paksu ja TP paksu / kaikki TP13 paksu ja TP ohut / kaikki TP_13 on ohut / yli indeksin TP13 paksu ja TP paksu / yli indeksin TP13 paksu ja TP ohut / yli indeksin Kuva 6. VS ja VS:n kehittymisnopeus (TP13 =>kolmen viimeisimmän toimenpiteen perusteella paksu tai ohut päällyste; TP =>viimeisimmän tmp perusteella paksu tai ohut päällyste). VS kehittymisnopeus (m /1m/vuosi) vaimenee niin kuntoindeksin ylittävällä aineistolla kuin koko tieverkkoa kuvaavalla aineistollakin päällysteen ikääntyessä. Ensimmäiset vuodet eivät kuitenkaan erotu myöhemmistä vuosista suuremman VS kehittymisnopeuden perusteella samaan tapaan kuin PTM tunnuslukujen kohdalla. Käytetty päällystepaksuuden arviointimenetelmä ei osoittanut merkittävää eroa kuntomuuttujien kehittymisessä ohuiden ja paksujen päällysteiden osalta vauriosummankaan kohdalla. Vaikkakin tuloksissa on havaittavissa jonkin asteista hajontaa kuntoindeksin ylittävien teiden aineistolla, se lienee lähinnä subjektiivisesta inventointimenettelystä johtuvaa vaihtelua. Yhteenvetona kuntomuuttujien ja kehittymisnopeuksien tarkastelusta iän suhteen:

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 11 TARKASTELUN TULOKSET pituus- ja poikkisuuntaisen epätasaisuuden sekä pintavaurioiden kehittymisnopeus on suurimmillaan muutamana ensimmäisenä vuotena toimenpiteiden jälkeen keskimääräisten arvojen perusteella, kehittymisnopeus tasaantuu tämän jälkeen ja vaimenee hieman vuosien saatossa, vaikka alkuvuosien kehittyminen on nopeaa, keskimääräiset tasaisuus ja vauriomäärät jäävät alhaiseksi, alkuvuosien merkitystä ja tarkastelun tarvetta kuntotilan seurantaa ja ylläpidon toimenpiteiden valintaa silmällä pitäen tulee miettiä ja tarkastella tarkemmin myös muulla tavoin luokitellulla aineistolla, kuntoindeksi -menettely vaikuttaa jo tässä vaiheessa potentiaaliselta mahdollisuudelta lisäinformaation lähteenä, mutta se vaatii yksityiskohtaisempaa tarkastelua mm. eri indeksien ja niitä vastaavien kuntomuuttujien jakaumista ja määristä, päällysteen paksuuden arviointi em. käytetyllä menetelmällä ei osoittautunut luotettavaksi (ei eroja) kolmen viimeisen (TP13) ja/tai viimeisimmän (TP) toimenpiteelle tierekisterissä esitettyjen päällysteen paksuuden lisäysten perusteella. 3. Jakaumatarkastelu Jakaumatarkastelusta lähtien aineistoa luokiteltiin päällystetyypin ja liikennemäärän suhteen (taulukko 1). Samalla luokittelevana tekijänä käytettiin ikätekijää eritellen 1- vuoden ikäiset ja 3- vuoden ikäiset (ikä= mittausajankohdan ja viimeisimmän toimenpiteen välinen erotus) satametriset omaksi ryhmäkseen. Lisäksi omana tarkasteluryhmänä käytettiin kullekin kuntomuuttujalle määritetyn kuntoindeksin (>1) ylittäviä 1 metrisiä. Taulukko. KVL luokittelu päällystetyypeittäin. Päällystetyyppi KVL luokittelu AB 15-3 3-6 PAB-B 1-5 5-1 PAB-V 1-5 5-1 SOP -35 - Koska jo tälläkin luokitteluperiaatteella tulosteiden ja kuvien määrä muodostuu erittäin suureksi, jonkin asteisen informatiivisuuden säilyttämiseksi jakaumista esitetään jakaumatarkastelun yhteydessä kaksi päällystetyypin ja liikennemäärän mukaan luokiteltua otosta: PAB-V (KVL 1-5 ajon/vrk) ja AB (KVL 15-3 ajon/vrk). PAB-V (KVL 1-5) aineistolla (kuva 7) kuntoindeksin kehittymisnopeudet kullakin muuttujalla (IRI nopeus, HA nopeus ja VS nopeus eli oikeanpuoleiset pikkukuvat, yhtenäiset viivat) ovat ikäryhmillä 1- v. ja 3- v. keskimäärin samaa suuruusluokkaa, ts. 5 %- pisteen arvot ovat suurin piirtein samoja. IRI nopeus ja HA nopeus muuttujien jakaumat 3- v. ryhmässä ovat kuitenkin lähes vaakasuoria jakauman alku- ja loppupäitä lukuun ottamatta, ts. nopeuksien hajonta on suhteellisen vähäistä, mikä tarkoittaa suhteellisen saman suuruisia vuosittaisia kehittymisnopeuksia ryhmän sisällä. Poikkeuksellisen nopeasti rappeutuvat 1 metriset erottuvat jakauman loppupäässä viimeisen 1 %:n sisällä. Ikäryhmässä 1- v. vaihtelu jakauman sisällä on puolestaan huomattavaa, mikä tarkoittaa sitä, että 1- v. ikäryhmä sisältää merkittävän määrän tasaisuudeltaan keskimääräistä paljon hitaammin ja toisaalta paljon nopeammin heikkokuntoiseksi muuttuvia teitä. Ryhmän

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 1 TARKASTELUN TULOKSET hitaimmin rappeutuvien 1 metristen voidaan olettaa olevan sellaisia teitä, missä vähän aikaa sitten tehdyt toimenpiteet ovat niin onnistuneita, että tasaisuuskehitys on jäänyt hyvin alhaiseksi. Nopeimmin epätasaiseksi muuttuvien 1 metristen selittäjänä lienee osaltaan (jos ei jopa pääsääntöisesti) yleisesti käytössä olevat urapaikkaus, jyrsintä yms. menetelmät, missä toimenpide kohdistuu lyhyille kriittisimmille pätkille 1 m tieosan sisällä. Tarkentaen, itse menetelmät eivät ole ongelma, vaan niillä on oma sijansa ylläpidossa, mutta niiden tilastointi koko 1 metrin tieosuudelle aiheuttaa sekaannusta tämän esimerkin kaltaisissa tarkasteluissa, koska sinne tänne tehdyt tasaustäytöt eivät paranna koko satametriselle määritettävien PTM tunnuslukujen arvoja, mutta tilastoinnissa päällysteen ikä "nuorenee" viimeisimmän toimenpiteen mukaiseksi, mikä havaitaan poikkeuksellisen suurina epätasaisuuden kehittymisnopeuksina. IRI HA_KA 1 9 8 7 6 5 3 1 35 3 5 15 1 5 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste 3 8 6 18 16 1 1 1 8 6 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste VS IRI nopeus HA nopeus VS nopeus 3.5 3.5 1.5 1.5 -.5-1 18 16 1 1 1 8 6-1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste - 1 3 5 6 7 8 9 1 1 1 1 8 6 %-piste 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste Ikä 3- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 1- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 3- v. Ikä 1- v. Ikä 3- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 1- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 3- v. Ikä 1- v. Ikä 3- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 1- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 3- v. Ikä 1- v. Kuva 7. PAB-V (KVL 1-5) IRI, Harjanne ja VS sekä niiden kehitysnopeus jakaumat.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 13 TARKASTELUN TULOKSET VS osalta vaurioitumisnopeus on ikäryhmien suhteen yhtenevä noin 75 %:lla aineistoista. Kuntoindeksin arvon 1. ylittävissä otoksissa eli nopeimmin heikkokuntoiseksi muuttuvien 1 metristen ryhmässä kehittymisnopeus (oikeanpuoleiset pikkukuvat, katkoviivat) on 1- v. ikäisillä teillä koko jakauman "leveydeltä" korkeampi 3- v. ikäisiin verrattuna. Epätasaisuuden IRI ja Harjanne_ka sekä vaurioiden mitatut/inventoidut VS arvot (vasemmanpuoleiset pikkukuvat edellä esitetyssä kuvassa 7) ovat 3- v. ikäryhmässä luonnollisesti suurempia kuin 1- v. ikäryhmässä. Toisin sanoen 1- v. ikäryhmän pituus- ja poikkisuuntaiset epätasaisuudet ovat kuitenkin varsin alhaisia, siitä huolimatta, että otos sisältää myös nopeasti epätasaisuutta kasvattavia 1 metrisiä. Kuvista saa myös käsityksen eri ryhmien sisältämistä merkittävän suurien epätasaisuuksien ja vauriomäärien osuuksista. Esimerkiksi vauriosumman osalta 3- v. ryhmässä noin 1 %:lla satametrisistä VS on vähintään 1 m /1m, kun vastaava vauriomäärä ylittyy 3- v. VS indeksin arvon 1. ylittävien eli nopeasti vaurioituvien ryhmässä jopa 7 %.lla otoksesta. AB (KVL 15-3) aineistolla (kuva 8) jakaumien muodostuminen osoittautui olevan periaatteen tasolla täysin vastaavaa kuin edellä esitetyn PAB-V :n kohdalla. IRI ja URA kehittymisnopeudet (oikeanpuoleiset pikkukuvat) ovat 3- v. ikäryhmissä suhteellisen tasaisia ja 1- v. ikäryhmässä vaihteluväli on suuri. IRI URA 9 8 7 6 5 3 1 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste 18 16 1 1 1 8 6 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste IRI nopeus URA nopeus 3.5 1.5 1.5 -.5 1 1 1 8 6-1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste 1 3 5 6 7 8 9 1 %-piste Ikä 3- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 1- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 3- v. Ikä 1- v. Ikä 3- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 1- v. / INDEKSIN YLITYKSET Ikä 3- v. Ikä 1- v. Kuva 8. AB (KVL 15-3) IRI ja URA sekä niiden kehitysnopeus jakaumat.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 1 TARKASTELUN TULOKSET Esimerkiksi AB päällysteillä tyypillisen ylläpitotoimenpiteen laukaisevan tunnusluvun URA vuosittainen kehittymisnopeus vaihtelee 3- v. otoksessa ~- mm/v välillä, kun 1- v. ikäryhmässä vaihteluväli on negatiivisesta arvosta (tilanteessa, missä urasyvyys pienempi kuin alku-ura oletus) yli 1 mm/v urautumisnopeuksiin. Itse URA arvot (vasemmanpuoleiset pikkukuvat) ovat kuntoindeksin ylittävässä otoksessa (eli nopeasti urautuvilla satametrisillä) noin mm syvempiä kuin koko otoksella. Yhteenvetona jakaumatarkastelusta: tarkastelun perusteella on lähtökohtaisesti järkevää erotella iältään uusimmat kohteet, jotta tasaisuuden/vaurioitumisen kehitysnopeuksien hajonta pienenee ja tulosten käytettävyys paranee, esimerkkitarkasteluissa on käytetty kahta ikäryhmää (1- v. ja 3- v.), muunlaista rajausta ei kuitenkaan ole vielä tarkasteltu, lisäselvitystä vaatii onko kyseinen rajaus sopiva vai joku muu, esim. 1-3 v. tai 1- v. toinen lisäselvitystä kaipaava tekijä on viimeisimmän toimenpiteen laatu ja luonne, mikä voi heikentää määritettävän kehitysnopeuden luotettavuutta, yhtenä mahdollisuutena voi olla tiettyjen työmenetelmien erottelu tarkastelussa, tarkastelua tulisikin laajentaa luokittelemalla aineistoa työmenetelmien ja ikäryhmittelyn suhteen. 3.3 Kuntoindeksin ylittävien osuus Kuntoindeksien ylittävien (>1.) eli nopeasti epätasaiseksi muuttuvien ja vaurioituvien 1 m tieosien suhteellista osuutta tarkasteltiin AB ja PAB päällysteillä kahdessa liikennemääräryhmässä sekä yhdessä ryhmässä soratien pintauksilla. Aineisto rajattiin 3- vuoden ikäisiin teihin. Tarkastelun tuloksena merkittävimpänä tekijänä AB teillä on urautumisnopeus, niin kuin oletettavissa olikin (kuva 9). URA:n kuntoindeksin ylityksien suhteellinen osuus, erityisesti suurten liikennemäärien luokassa, on kuitenkin niin korkea, että uran kehittymisnopeudelle asetettu KTA perusteinen nopeusraja vaatinee "säätämistä". PAB-B teillä ylitysten osuudet ovat korkeimmat VS ja Harjanne kuntoindeksien osalta, osuuden ollessa luokkaa 6-7 %. PAB-V teillä suhteellisen osuuden perusteella merkittävin tekijä on pintavauriot, mitä ilmaistaan VS kehittymisnopeuden avulla, mutta Harjanteen kuntoindeksin ylitysten osuus on myös huomattava. SOP tiestöllä eniten indeksin ylityksiä on Harjanteen kehittymisnopeuden osalla, mutta myös IRI indeksin ylityksillä on huomionarvoinen osuus.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 15 TARKASTELUN TULOKSET 36 % 18 % 3 % 8 % % IRI nopeus URA nopeus VS nopeus 16 % 1 % 1 % IRI nopeus HA nopeus VS nopeus % 1 % 16 % 8 % 1 % 6 % 8 % % % % % AB 15-3 AB 3-6 % PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 PAB-V 5-1 SOP -35 Kuva 9. Kuntoindeksin ylittävien 1 metristen %-osuudet. Kuntoindeksien ylittäviä osuuksia tarkasteltiin myös poistamalla nopeasti vaurioituvien kohtien päällekkäisyys ts. samalla kohdalla olevat kuntoindeksin ylittävät 1 metriset käsittelyjärjestyksessä IRI=> URA/Harjanne=> VS (kuva 1). Huom! Koska IRI kehittymisnopeus on ensimmäinen käsitelty asia, kuvassa 1 esitetyt %-osuudet ovat samoja kuin edellä esitetyssä kuvassa 9. Päällekkäisyys on suhteellisen vähäistä. AB teillä päällekkäisyyden poistaminen IRI kuntoindeksin ylittävien osalta alentaa urautumisnopeuden osuutta noin 1- %-yksikköä sekä päällekkäisyyden poistaminen IRI ja URA kuntoindeksien ylittävien osalta - %-yksikköä (kuvan 1 pylväiden korkeus vähennetty edellisen kuvan 9 vastaavista pylväistä). PAB teillä päällekkäisyyden poistaminen IRI kuntoindeksin ylittävien osalta alentaa Harjanteen kehittymisnopeuden osuutta alle 1 %-yksikön verran sekä päällekkäisyyden poistaminen IRI ja Harjanne kuntoindeksien ylittävien osalta -3 %-yksikköä. SOP teillä päällekkäisyyden poistamisen vaikutus on noin 3 %-yksikköä. 36 % 18 % 3 % 8 % % IRI nopeus URA nopeus VS nopeus 16 % 1 % 1 % IRI nopeus HA nopeus VS nopeus % 1 % 16 % 8 % 1 % 6 % 8 % % % % % AB 15-3 AB 3-6 % PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 PAB-V 5-1 SOP -35 Kuva 1. Kuntoindeksin ylittävien 1 metristen %-osuudet, kun päällekkäisyys poistettu.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 16 TARKASTELUN TULOKSET Yhteenvetona kuntoindeksien ylittävien osuuksista: käytetyillä lähtöarvoilla ja luokituksilla yksittäisten nopeasti vaurioituvien 1 metristen osuus oli suurimmillaan hieman yli 1 %, lukuun ottamatta suuren liikennemäärän AB teitä, missä nopeasti urautuvien teiden osuus oli merkittävän suuri, KTA perusteiset nopeusrajat oli määritetty samoin eli täysin yhtenevin lähtöoletuksin kaikille kuntomuuttujille, mutta kuntoindeksien ylitysten tarkastelu osoitti, että nopeusrajojen määrittely vaatii lisätarkasteluja, joissa keskitytään kuntomuuttujakohtaisesti sopivien nopeusrajojen määrittelyyn, kuntoindeksin ylittävät nopeusmuuttujat eivät sijaitse siinä määrin samalla kohdalla, että heikkokuntoisimmat ja nopeimmin rappeutuvat tieosuudet voitaisiin parhaalla mahdollisella tavalla määrittää yhtä muuttujaa käyttäen, selvitystyötä vaatii, mikä on optimaalisin menettely, millä useita kuntoindeksejä voidaan hyödyntää tavoitteiden saavuttamiseksi, periaatteen tasolla hyödyntäminen voidaan toteuttaa siten, että a) tarkastellaan jokaista kuntomuuttujaa erikseen b) muodostetaan "yhdistelmätunnusluku" c) määritellään menetelmä useamman muuttujan yhtäaikaisesta tarkastelusta. 3. Pintavauriot suhteessa kuntoindeksin ylityksiin Ikäryhmän 3- vuotta aineistolla tarkasteltiin myös, missä määrin kuntoindeksin ylittyminen, ts. nopea vaurioituminen vaikuttaa tien pinnalta havaittavien yksittäisten vauriotyyppien määrään. Aineistolla vertailtiin keskenään päällyste- ja liikennemääräluokittain keskimääräisiä PVI vauriomääriä ja vauriomääriä nopeimmin rappeutuvilla tieosilla, missä kaikki kolme kuntoindeksiä (IRI URA/Harjanne, VS) ylittyy. Poikkihalkeamien keskimääräisessä lukumäärässä ei ollut juurikaan eroja nopeasti rappeutuvien ja koko aineiston välillä (kuva 11). Pituushalkeamilla määrät - -kertaistuvat, voimakkaimmin AB teillä, ja reikä-m -6 -kertaistuvat nopeimmin rappeutuvan tiestön kohdalla eli pintavaurioiden lisäys oli merkittävä. Suurimmillaan tien pinnan vaurioiden määrän lisääntyminen oli verkkohalkeamien ja reunapainumien kohdalla, missä ero oli paikoitellen yli kymmenkertainen. Voimakkaimmin molemmat vauriotyypit lisääntyivät PAB-B teillä.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 17 TARKASTELUN TULOKSET 3..5. 1.5 1..5. AB 15-3 AB 3-6 PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 POIKKIH YHT PAB-V 1-5 PAB-V 5-1 SOP -35 9 8 7 6 5 3 1 AB 15-3 AB 3-6 PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 PITUUSH YHT PAB-V 1-5 PAB-V 5-1 SOP -35 1 1 1 8 6 AB 15-3 AB 3-6 PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 VERKKOH PAB-V 5-1 SOP -35 5 3 1 AB 15-3 REIKA AB 3-6 PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 PAB-V 5-1 9.3 => SOP -35 6 5 3 1 AB 15-3 AB 3-6 REUNAPAINUMA PAB-B 1-5 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 PAB-V 5-1 SOP -35 3 indeksin ylitys kaikki Kuva 11. Tien pinnan vauriot suhteessa kuntoindeksin ylityksiin (arvot keskimääräisiä). 3.5 Kantavuus ja tunnusluvut Kantavuutta on käytetty tiestön rakenteellisen kunnon tunnuslukuna, mutta se ei ole osoittautunut tilastoinnissa ja verkkotasolla käytännölliseksi, minkä vuoksi sen käyttö on ohjelmointitasolla hyvin vähäistä. Nyt, kun kantavuusarvon tilalle halutaan kehittää muita kuntotilaa kuvaavia toistettavia tunnuslukuja, yleisesti kiinnostuksen kohteena on myös, ovatko heikko kantavuus ja tasaisuuden/vaurioiden kehittyminen yhteydessä toisiinsa. Tätä seikkaa selvitettiin päällyste- ja liikennemääräluokittain, ikäryhmän 3- v. aineistolla, käyttäen PPM muuttujana mitattuja kesäkantavuusarvoja (ts. ei interpoloituja kantavuuksia). Aineistoa luokiteltiin heikkoon, lähellä mitoituskantavuutta olevaan ja korkean kantavuuden luokkiin.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 18 TARKASTELUN TULOKSET Kuntomuuttujista (vasemmanpuoleiset pikkukuvat) vain vauriosumman VS osalta kantavuudella ja keskimääräisellä VS arvolla näyttäisi olevan yhteyttä (kuva 1). Kuntomuuttujille määritetyistä vuosittaisista kehittymisnopeuksista selvimmin kantavuuden suhteen muuttuvia ovat IRI:n ja Harjanteen kehittymisnopeus. 3.5 IRI_OIK (mediaani).1.1 IRI nopeus (mediaani) 3.5 1.5 1.1.8.6. AB 15-3 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 SOP -35.5. -18 181-3 31- -18 181-3 31-1 9 8 7 6 5 3 1 URA (mediaani) -18 181-3 31-.8.7.6.5..3..1 URA nopeus (mediaani) -18 181-3 31- AB 15-3 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 SOP -35 18 16 1 HA_KA (mediaani).5 3.5 HA_KA nopeus (mediaani) 1 1 8 6 3.5 1.5 1 AB 15-3 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 SOP -35.5-18 181-3 31- -18 181-3 31-35 3 VS (mediaani) 3.5 5 15 1 3.5 1.5 1 AB 15-3 PAB-B 5-1 PAB-V 1-5 SOP -35 5.5 VS nopeus (mediaani) -18 181-3 31- -18 181-3 31- Kuva 1. Tunnusluvut kolmessa (kesä)kantavuusluokassa. Koska tunnuslukujen arvot kuvassa 1 ovat keskimääräisiä (mediaani) ja suuruusluokka osin alhainen (vrt. IRI nopeus), kantavuuden vaikutuksen todentamiseksi tehtiin yksityiskohtaisempi jakaumaan, luottamusvälitarkasteluun ja t-testiin perustuva selvitys muutamalle muuttujalle.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 19 TARKASTELUN TULOKSET Jakaumakuvien ja keskihajonnan perusteella a) hajonta kaikissa kantavuusluokissa - 18, 181-3 ja 31- on erittäin suurta, b) eri kantavuusluokissa mitatut arvot menevät hyvin voimakkaasti päällekkäin (kuva 13 ja liite 1). KANTjako: -18 KANTjako: 181-3 1 3 8 Frequency Frequency 6 1 -,,,,,6 IRInopeus Mean =,177 Std. Dev. =,11 N = 3 86 -,,,,,6 IRInopeus Mean =,1181 Std. Dev. =,198 N = 7 31 KANTjako: 31-3 Frequency 1 -,,,,,6 IRInopeus Mean =,815 Std. Dev. =,1378 N = 6 656 Kuva 13. IRI kehittymisnopeus: jakaumat ja hajontaluvut kantavuusluokittain (PAB-V, KVL 1-5, ikä 3- v). Luottamusvälitarkastelun ja t-testin perusteella kantavuusluokkien keskiarvot poikkeavat kuitenkin toisistaan tilastollisesti merkitsevästi (kuva 1 ja liite ). Keskiarvon luottamusväli määrittelee rajat, johon 95 % mitattujen arvojen keskiarvoista sijoittuu. Johtopäätöksenä tarkasteluista on, että suhteellisen harvaan tehtävien PPM tulosten käyttö tienpidon ohjelmoinnissa ylläpitotoimenpiteiden suuntaamisen lähtökohdista ei ole perusteltua, koska kuntomuuttujien arvojen hajonta kantavuusluokittain on suurta ja arvot eri luokissa menevät päällekkäin. PPM tulokset ovat kuitenkin käyttökelpoisia tarkasteltaessa tiestön osajoukkoja ja niiden kunnon kehittymistä tilastollisesti/verkkotasolla. Sinänsä tiheästi tehtyinä PPM tulosten käyttö hanketasolla on hyvin perusteltua. PPM tulosten osalta tulee ymmärtää, että yksittäisen kohteelta mitatun kantavuusarvon ollessa alhainen, rakenne on heikko, mutta korkeakaan mitattu kantavuusarvo ei takaa hyvää rakenteellista kestävyyttä, koska mm. olosuhteet ja, varsinkin alemmalla tieverkolla, alusrakenteen vaihtelu vaikuttavat voimakkaasti kantavuuteen.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI TARKASTELUN TULOKSET PAB-V, KVL 1-5, ikä 3- v. IRI kehittymisnopeus.16.15 ] A.16.15 Error Bars show 95.% Cl of Mean.1.1 Dot/Lines show Means IRInopeus.13.13 IRInopeus.1 ] A.1.11.11.1.1.9.8 A].9.8.7-18 181-3 31-.7 KANTjako PAB-V, KVL 1-5, ikä 3- v. Harjanne_ka kehittymisnopeus.9.85.8.75.7.65.6.55.5.5. ] A ] A A] -18 181-3 31-.9.85.8.75.7.65.6.55.5.5. Error Bars show 95.% Cl of Mean Dot/Lines show Means KANTjako PAB-B, KVL 5-1, ikä 3- v. Harjanne_ka kehittymisnopeus.9.85.8.75.7.65.6.55.5.5. ] A ] A A] -18 181-3 31-.9.85.8.75.7.65.6.55.5.5. Error Bars show 95.% Cl of Mean Dot/Lines show Means KANTjako Kuva 1. Keskiarvon luottamusvälitarkastelu (CL 95 %). Vastaava jakaumatarkastelu tehtiin (PAB-V; KVL 1-5 ajon/vrk otokselle) myös käyttäen luokittelevana tekijänä SCI -arvoa. Tarkastelun tulokset olivat vastaavat kuin kantavuusluokittelua käyttäen.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 1 YHTEENVETO JA SUOSITELTAVAT JATKOTOIMENPITEET YHTEENVETO JA SUOSITELTAVAT JATKOTOIMENPITEET Tämän alustavan selvityksen tavoitteena oli ideoida rakenteellisen kunnon kuvaamiseen ja seurantaan soveltuvaa ja toistettavuudeltaan hyvää tunnuslukua, joka perustuisi tiestöltä mitattavien suureiden hyödyntämiseen. Tunnusluvulle katsotaan olevan käyttöä tienpidon ohjelmoinnin ja laadunhallinnan apuvälineenä, tiestön kuntotilan kehittymisen seurannassa ja pitemmälle vietynä ylläpitotoimenpiteiden valinnassa. Erittäin potentiaaliseksi lähtökohdaksi uudelle tunnusluvulle (tunnusluvuille) on selvityksen edetessä osoittautunut pituus- ja poikkisuuntaisen epätasaisuuden sekä vaurioiden suhteellinen kehittymisnopeus, minkä perusteella on mahdollista eritellä kuntotietoaineistosta nopeasti "vaurioituvat" tieverkon osat. Selvitystyön yhteydessä uudesta tunnusluvusta on käytetty nimitystä (rakenteellinen) kuntoindeksi ja se määritetään eri kuntomuuttujille seuraavalla periaatteella : Indeksiarvo = Tunnusluvun kehittymisnopeus Kuntotavoitteen mukainen nopeusraja Menettely on pääperiaatteiltaan toimiva, mutta kuitenkin lisäselvityksiä ja tarkennuksia kaipaava, varsinkin, kun ottaa huomioon, että Tiehallinnossa ollaan vuoden 6 alusta siirtymässä KTA menettelystä yhtenäiseen kuntoluokitukseen (YKL), missä tieverkon kuntoa arvioidaan viisiportaista luokitusta käyttäen. Ensivaiheessa tärkeimpänä lisäselvityksen kohteena on osoittaa (ja mahdollisimman pitkälle lyödä lukkoon) kuntomuuttujakohtaisesti sopivat nopeusrajat. Alustavassa selvityksessä KTA perusteiset nopeusrajat oli määritetty kaikille kuntomuuttujille täysin yhtenevin lähtöoletuksin, jakaen KTA 15 vuoden tavoiteiällä, mutta kuntoindeksien ylitysten tarkastelu osoitti, että nopeusrajojen määrittely vaatii lisätarkasteluja juuri kuntomuuttujakohtaisien eroavaisuuksien asettamien vaatimuksien vuoksi. Tämän hetkisenä käsityksenä on, että tavoiteiät tulisi arvioida em. 15 vuoden sijaan esimerkiksi liikennemäärän (ja tieluokan) perusteella (vrt. toimintalinjat). Toiseksi arvioinnin kohteeksi tulee tässä vaiheessa ottaa päällysteiden urautumisen kehittyminen, minkä kohdalla ainakin vilkasliikenteisimpien teiden (KVL>15 ajon/vrk tms.) osalta tulisi selvittää, miten kuluminen voidaan (tai voidaanko) ottaa erikseen huomioon. Yhtenäiseen kuntoluokitteluun siirtymisen vuoksi nopeusrajan määrittely on järkevää kytkeä KTA:n sijasta 5-portaisen systeemin luokittelukriteereihin, mikä edellyttää tietyssä mitassa vastaavia aineistotarkasteluja kuin alustavassa selvityksessä on tehty eli tunnuslukujen kehittymisnopeuksien vertaamista yhtenäistetyn kuntoluokituksen mukaisten rajaarvojen perusteella määritettyihin kehittymisnopeuksiin. Alustavan selvityksen perusteella on lähtökohtaisesti järkevää erotella iältään uusimmat kohteet, jotta tasaisuuden/vaurioitumisen kehitysnopeuksien hajonta pienenee ja tulosten käytettävyys paranee. Selvityksessä käytettiin kahta ikäryhmää (1- v. ja 3- v.), ja lisäselvitystä vaatii onko kyseinen rajaus sopivin vai tulisiko uusimpina kohteina erotella esimerkiksi 1-3 v. tai 1- v. ikäiset satametriset.

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI YHTEENVETO JA SUOSITELTAVAT JATKOTOIMENPITEET Alustava selvitys osoitti myös, että lisäselvitystä kaipaava tekijä on viimeisimmän toimenpiteen laatu ja luonne, mikä voi heikentää määritettävän kehitysnopeuden käytettävyyttä. Periaatteen tasolla yhtenä mahdollisuutena voi olla tiettyjen työmenetelmien erottelu tarkastelussa tahi niiden vaikutusten huomioon ottaminen tiestön kuntotilan kehittymisen seurannan/ ylläpitotoimenpiteiden valinnan yhteydessä. Selvitysvaiheessa lisäinformaatiota voisi antaa tarkastelu, missä aineistoa luokitellaan toimenpideryhmittäin ja vertaillaan tehtyjä toimenpiteitä kuntoindeksiarvojen kanssa, jolloin saadaan kuvaa nykyisestä käytännöstä. Luokittelun lähtökohtana tulisi olla erittely ainakin kevyisiin, vähäisessä määrin päällystepaksuutta kasvattaviin menetelmiin, urapaikkauksiin ja päällystysmenetelmiin, joilla sekä korjataan sivukaltevuus/urat että lisätään selvästi päällystepaksuutta. Kun edellä esitettyihin lisätarkasteluihin perustuen on saatu kuntomuuttujakohtaisesti määriteltyä indeksiarvon laskentaperiaatteet, tulee tehdä tarkastelu, missä luokitellulla aineistolla selvitetään, miten kuntoindeksit määrittävät päällystetyn tieverkon kunnon. Luokittelu on järkevää tällöin suorittaa tiepiirirajoja ja toisaalta YKL 5-portaisia luokittelukriteerejä käyttäen. Harjanne_ka kohdalla koko menettely edellyttää 5-portaisen luokittelun muodostamista samaan tapaan kuin KTA:ta vastaava raja-arvokin on määritelty, mikä sinänsä on allekirjoittaneiden toimesta mahdollista suorittaa suhteellisen kivuttomasti, koska tarvittava aineisto on olemassa ja menettelytavat selvillä S1 projektin tiimoilta. Alustavan selvityksen johtopäätöksenä tuli myös ilmi, että kuntoindeksin ylittävät nopeusmuuttujat (eli tien kohdat, missä pituus- ja poikkisuuntainen epätasaisuuden sekä tien pinnan vaurioiden kehittyminen on nopeaa) eivät sijaitse siinä määrin samalla kohdalla, että heikkokuntoisimmat ja nopeimmin rappeutuvat tieosuudet voitaisiin parhaalla mahdollisella tavalla määrittää yhtä muuttujaa käyttäen. Tämän vuoksi selvitystyötä vaatii, mikä on optimaalisin menettely, millä useita kuntoindeksejä voidaan hyödyntää uudelle tunnusluvulle (tunnusluvuille) asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi. Periaatteellisesti hyödyntäminen voidaan toteuttaa siten, että a) tarkastellaan jokaista kuntomuuttujaa erikseen b) muodostetaan "yhdistelmätunnusluku" c) määritellään menetelmä useamman muuttujan yhtäaikaisesta tarkastelusta. Eri vauriotyyppien yhdistämisen lähtökohtana voisi olla Eero Lehtipuun ASTO-projektin raportissaan "Päällysteiden kunnostuskriteerit" vuonna 199 esittämä menetelmä (suurempi, suurin tai yhdistelmä). Tällä hetkellä, kun APVM on vielä kehitysvaiheessa, pintakunnon kuvaajana puutteelliseksi koettu vauriosumma VS (mm. 8 % VS arvosta selittyy verkkohalkeamilla, huomioimatta vaurioiden vakavuutta) voidaan korvata vaihtoehtoisella tunnusluvulla VSt, jolloin eri tyyppiset tien pinnan vauriot pystytään ottamaan kattavammin huomioon. VSt määrittäminen ei edellytä muutoksia inventointikäytäntöön, vaan tunnusluku määritellään painokertoimilla PVI tuloksista. Lisätietoja nykyisin käytössä olevan vauriosumman ongelmallisuudesta ja VSt tunnusluvusta saa mm. S1 julkaisusta "Heikkokuntoisen päällystetyn alemman tieverkon ylläpito -loppuraportti" (TIEH selvityksiä 5/5).

RAKENTEELLINEN KUNTOINDEKSI 3 LIITTEET LIITTEET Liite 1. Liite. Kantavuus ja tunnusluvut. Kantavuusluokitellun otoksen t-testi.

LIITE 1/1 Kantavuus ja tunnusluvut. PAB-V, KVL 1-5, ikä 3- v. Harjanne_ka kehittymisnopeus. 3 KANTjako: -18 6 KANTjako: 181-3 3 KANTjako: 31-5 5 5 Frequency 15 1 Frequency 3 Frequency 1 5 1 5 Mean =,838 Std. Dev. =,8168-1,, 1,, 3,,N = 3 88 1 Mean =,6513 Std. Dev. =,793-1,, 1,, 3,,N = 7 36 5 Mean =,319 Std. Dev. =,65-1,, 1,, 3,,N = 6 698

LIITE 1/ Kantavuus ja tunnusluvut. PAB-B, KVL 5-1, ikä 3- v. Harjanne_ka kehittymisnopeus. 3 KANTjako: -18 8 KANTjako: 181-3 1 KANTjako: 31- Frequency 5 15 1 5 Mean =,755 Std. Dev. =,6677-1,, 1,, 3,,N = 99 Frequency 6 Mean =,636 Std. Dev. =,6788-1,, 1,, 3,,N = 865 Frequency 1 8 6 Mean =,9 Std. Dev. =,6858-1,, 1,, 3,,N = 8 67

Kantavuusluokitellun otoksen t-testi. LIITE /1 PAB-V, KVL 1-5, ikä 3- v. IRI kehittymisnopeus Group Statistics IRInopeus KANTjako -18 181-3 Std. Error N Mean Std. Deviation Mean 386.177.11.8 731.1181.198.17 Independent Samples Test IRInopeus Equal variances assumed Equal variances not assumed Levene's Test for Equality of Variances F Sig. t df Sig. (-tailed) t-test for Equality of Means Mean Difference 95% Confidence Interval of the Std. Error Difference Difference Lower Upper 36.578. 11.371 1891..956.6.7.366 1.91 766.171..956.71.6.387 Varianssit poikkeavat toisistaan eli p<.5, minkä seurauksena t-testin tulos luetaan alemmalta riviltä, missä varianssien yhtä suuruus ei ole ehtona (Levenen testi) p<.1 eli ryhmät poikkeavat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan. IRInopeus KANTjako 181-3 31- Group Statistics Std. Error N Mean Std. Deviation Mean 731.1181.198.17 6656.815.1378.6 Independent Samples Test IRInopeus Equal variances assumed Equal variances not assumed Levene's Test for Equality of Variances F Sig. t df Sig. (-tailed) t-test for Equality of Means Mean Difference 95% Confidence Interval of the Std. Error Difference Difference Lower Upper.397. 5.87 33685..366.15.338.398.9 987.76..366.16.335.3977 Varianssit poikkeavat toisistaan eli p<.5, minkä seurauksena t-testin tulos luetaan alemmalta riviltä, missä varianssien yhtä suuruus ei ole ehtona (Levenen testi) p<.1 eli ryhmät poikkeavat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan.

Kantavuusluokitellun otoksen t-testi. LIITE / PAB-V, KVL 1-5, ikä 3- v. Harjanne_ka kehittymisnopeus Group Statistics KANTjako -18 181-3 Std. Error N Mean Std. Deviation Mean 388.838.8168.1351 736.6513.793.893 Independent Samples Test Equal variances assumed Equal variances not assumed Levene's Test for Equality of Variances F Sig. t df Sig. (-tailed) t-test for Equality of Means Mean Difference 95% Confidence Interval of the Std. Error Difference Difference Lower Upper 7.78. 11.719 1916..1835.1566.158.1 11.333 75.17..1835.16.1518.159 Varianssit poikkeavat toisistaan eli p<.5, minkä seurauksena t-testin tulos luetaan alemmalta riviltä, missä varianssien yhtä suuruus ei ole ehtona (Levenen testi) p<.1 eli ryhmät poikkeavat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan. KANTjako 181-3 31- Group Statistics Std. Error N Mean Std. Deviation Mean 736.6513.793.893 6698.319.65.38 Independent Samples Test Equal variances assumed Equal variances not assumed Levene's Test for Equality of Variances F Sig. t df Sig. (-tailed) t-test for Equality of Means Mean Difference 95% Confidence Interval of the Std. Error Difference Difference Lower Upper 67.568. 5.9 3373..1938.87..3651.579 9759.81..1938.97.33.38 Varianssit poikkeavat toisistaan eli p<.5, minkä seurauksena t-testin tulos luetaan alemmalta riviltä, missä varianssien yhtä suuruus ei ole ehtona (Levenen testi) p<.1 eli ryhmät poikkeavat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan.

Kantavuusluokitellun otoksen t-testi. LIITE /3 PAB-B, KVL 5-1, ikä 3- v. Harjanne_ka kehittymisnopeus Group Statistics KANTjako -18 181-3 Std. Error N Mean Std. Deviation Mean 99.755.6677.386 865.636.6788.67 Independent Samples Test Equal variances assumed Equal variances not assumed Levene's Test for Equality of Variances F Sig. t df Sig. (-tailed) t-test for Equality of Means Mean Difference 95% Confidence Interval of the Std. Error Difference Difference Lower Upper.8.371.73 116.6.1133.185.33.1963.61 79.616.9.1133.38.87.39 Varianssit ovat lähes yhtä suuria eli p>.5, minkä seurauksena t-testin tulos luetaan ylemmältä riviltä, missä ehtona on varianssien yhtä suuruus (Levenen testi) p<.5 eli ryhmät poikkeavat tilastollisesti toisistaan. KANTjako 181-3 31- Group Statistics Std. Error N Mean Std. Deviation Mean 865.636.6788.67 867.9.6858.53 Independent Samples Test Equal variances assumed Equal variances not assumed Levene's Test for Equality of Variances F Sig. t df Sig. (-tailed) t-test for Equality of Means Mean Difference 95% Confidence Interval of the Std. Error Difference Difference Lower Upper 97.3. 13.667 9533..3531.17.156.696 Varianssit poikkeavat toisistaan eli p<.5, minkä seurauksena t-testin tulos luetaan alemmalta riviltä, missä varianssien yhtä suuruus ei ole ehtona (Levenen testi) 11.6 969.139..3531.17.19356.775 p<.1 eli ryhmät poikkeavat tilastollisesti merkitsevästi toisistaan.

RAKENTAMISTEKNOLOGIAN TUTKIMUSRYHMÄ KIILAKIVENTIE 1 PL 91 OULU PUH (8)5531 FAX (8)5533 www.rate.oulu.fi