APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus

Kalervo Mattila, Juha Äijö ja Tero Lassila APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 71/28

Kalervo Mattila, Juha Äijö ja Tero Lassila APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 71/28 Tiehallinto Helsinki 28

Kannen kuva: Ramboll, APVM-mittaukset Verkkojulkaisu pdf (www.tiehallinto.fi/julkaisut) ISSN 1459-1561 TIEH 467-v Tiehallinto Keskushallinto Opastinsilta 12 A PL 33 521 Helsinki Puhelinvaihde 24 22 11

Kalervo Mattila, Juha Äijö ja Tero Lassila: APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus. Helsinki 28. Tiehallinto, Keskushallinto. Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 71/28. 67 s. + liitt. 7 s. ISSN 1459-1561, TIEH 467-v. Asiasanat: Pintarakenteet, mittaus, halkeilu, vaurioituminen Aiheluokka: 33 TIIVISTELMÄ Työn tavoitteina oli selvittää APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus erilaisissa olosuhteissa, selvittää 1 metrin datan tarkkuus vauriotietojen jakaumia käyttämällä sekä selvittää voiko vaurio-osuutta käyttää pitkän takuuajan urakoiden laatuvaatimuksena. Selvitystä varten mitattiin tieosia erilaisissa kosteusolosuhteissa (kostea/märkä/kuiva) sekä kuivalla päällysteellä 5 kertaa toistettuna. Lisäksi valikoitiin v. 28 tuotantomittauksista dataaineisto 4-6 vuotta sitten rakennettujen teiden mittauksia. Olosuhdemittausten 1 metrin datan perusteella kostean, märän ja kuivan päällysteen mittaustulokset eroavat merkittävästi toisistaan vaurio-osuuden ja muiden vaurioparametrien osalta. Kostea päällyste antaa selkeästi suuremmat parametriarvot kuin samojen tieosien kuivan päällysteen mittaus. Tämä johtuu kostean ja kuivan päällysteen rajapinnan värieroista. Märän päällysteen mittaus antaa puolestaan selkeästi pienemmät parametriarvot kuin samojen tieosien kuivan päällysteen mittaus. Tämä puolestaan johtuu siitä, että märkä pinta toimii peilipintana, jolloin vain osa kaikkein suurimmista vaurioista näkyy päällystekuvissa. Lisäksi tulokset osoittavat, että pienikin kosteus vääristää mittaustuloksia. Näiden tulosten perusteella kostealla tai märällä päällysteellä ei ole suotavaa mitata. Nykyiset tuotantomittaukset tehdäänkin visuaalisen tarkastuksen jälkeen täysin kuivalle päällystepinnalle. Purkaumaparametrien mittaus perustuu laseranturien dataan, mistä syystä olosuhdemittausten tulokset olivat sen osalta erilaisia. Purkaumaosuuden koko kaistan 1 m tulokset olivat melko samanlaisia kostealla, märällä ja kuivalla päällysteellä. Sen sijaan kaistan osien tulokset erosivat toisistaan. Suurimpina syinä eroihin ovat kaistan osien parametrien arvoskaala joko, 5 tai 1 %, joka tuo herkästi eroja tuloksiin sekä tieosien jakopisteen määrityserot. Sadan metrin APVM-datan tarkkuuden osalta vaurioitumisen aste kasvattaa jonkin verran epätarkkuuden absoluuttista suuruutta. Kun 1 metrin jakson vauriotaso on suuri (vaurio-osuus yli 5 %), tuloksen epätarkkuus on suurempi kuin pienillä arvoilla. Ero on kuitenkin kohtuullinen ja selvästi alle tuotantomittausten laatuvaatimuksen. Joka tapauksessa vaurio-osuus -muuttujan erottelukyvyn avulla päällysteen vauriomäärää voidaan luokitella luotettavasti ainakin 3 luokkaan (hyvä, tyydyttävä, huono). Tutkituilla päällystetyypeillä, liikennemäärällä tai muilla taustatekijöillä ei ole vaikutusta vaurio-osuuden tarkkuuteen. Vahvoja johtopäätöksiä ei kuitenkaan tältä osin voi tehdä pienen otoksen vuoksi. Purkauman laskentatavasta johtuen tunnusluvun 1 metrin arvot ovat suhteellisia ja varsin tasaisia. Havaintojen perusteella koko kaistan purkaumamuuttujan 95 % tarkkuus on +/- 5 %. Halkeaman pituus muuttujan tulosten tarkkuus on 5 % tasolla hyvä tai vähintään kohtuullinen ja 95 % tasolla kohtuullinen.

4-6 vuotta rakentamisen jälkeen mitattujen teiden tulokset noudattavat päällyste- ja tieluokkia melko johdonmukaisesti. Erityisesti pienemmillä teillä tulokset muodostavat odotetun mukaisen jakauman vaurio-osuuden arvojen ja sen vuosittaisen muutoksen mukaan. Pääteillä käytetyt AB- ja SMApäällysteet käyttäytyvät eri tavalla kuin muut päällystetyypit vertailtaessa vaurio-osuuden jakaumia koko kaistalla. AB:n ja erityisesti SMA:n osalta nolla-arvoja sekä lähellä nollaa olevia tuloksia on vähän. Tulosten perusteella vaurio-osuus kuntomuuttujaa (koko kaista) ei voi käyttää yksiselitteisenä pitkän takuuajan urakoiden laatuvaatimuksena. APVMmittauksesta saadaan kuitenkin sellaista tietoa, mikä helpottaa investointikohteiden loppukatselmusta arvioitaessa päällysteiden vaurioita. Vaurioosuudelle ei voida asettaa laatuvaatimuksena nolla-rajaa, koska mittausepätarkkuus on muutaman prosentin luokkaa. Tämä on epärealistista myös ABja SMA-päällysteiden nolla-arvojen vähyyden vuoksi. Järkevämpää on käyttää vauriotyyppikohtaisia laatuvaatimuksia. Suurin rajoittava tekijä APVMmittauksen käytölle laadunvalvonnassa on kuvausleveys.

Kalervo Mattila, Juha Äijö & Tero Lassila: Accuracy and reliability of APVM crack data. Helsinki 28. Finnish Road Administration, Central Administration. Finnra internal reports, 67 p. + app. 7 p. ISSN 1459-1561, TIEH 467-v. SUMMARY The goals of this work were to study the accuracy and reliability of APVM crack data in different circumstances, to study 1 meter data accuracy by using the distributions of crack data and to study is it possible to use cracked surface parameter as a quality demand for the contracts which have long guarantee period. For the study were measured road sections in different moisture conditions (moist/wet/dry) as well as 5 times repeated with dry asphalt. Besides this for the study was selected from the year 28 production data a data mass of roads which have been build 4 to 6 years ago. According to circumstance measurements 1 meter data the measurement results of moist, wet and dry pavement deviate significantly concerning cracked surface parameters as well as the other crack parameters. Moist pavement gives clearly bigger parameter values compared to dry pavement measurement values of the same sections. This is due to colour variations of moist and dry pavement. Wet pavement measurement gives clearly smaller parameter values compared to dry pavement measurement results of the same sections. This is because wet surface functions as a mirror surface and only part of the biggest cracks are visible in pavement raster images. Besides this, the results show that even a small amount of moisture effects the measurement results. According to these observations it is not desirable to measure moist or wet pavement with APVM. Because of this the current production measurements are done only for dry pavement based on visual inspection. The measurement of ravelling parameters is based on laser data, which is why the results of circumstance measurement results were different for ravelling. Ravelling whole lane results were just about the same in moist, wet and dry pavement. Instead the results of lane part parameters deviated a lot from each other. The biggest reasons for deviation were the value scale of, 5 and 1 %, which gives easily deviations to the results, and definition differences of road section node points with separate measurements. The degree of cracking increases slightly the absolute value of inaccuracy. When the degree of cracking is great (cracked surface parameter is bigger than 5 %) the inaccuracy is greater than with the small parameter values. Still, the difference is tolerable and clearly below the production measurement quality demand. In any case, with the accuracy of cracked surface parameter the pavement can be reliably classified into three categories (good, satisfactory, poor). The studied pavement types, traffic amounts and other background information did not have any effect to the accuracy of cracked surface. However, strong conclusions can t be done because of the small amount of samples. Due to calculation method of ravelling the parameter 1 meter values are relative and quite stable. Based on results the whole lane ravelling accuracy is +/- 5 % on the 95 % level. The accuracy of crack length parameter is good or at least satisfactory on the 5 % level and satisfactory on the 95 % level.

The results of the roads which were measured 4 to 6 years after their construction are following quite logically the pavement and road classification. Especially in the low volume roads the results are forming an expected distribution according to cracked surface values and its yearly condition change. In the main roads the bituminous asphalt and SMA pavements are acting in different way than other pavements when comparison is made for cracked surface parameter distributions of the whole lane. Pavement type AB and especially SMA type are having a small amount of zero and near zero values. According to results the cracked surface (whole lane) parameter cannot be used as a definite quality demand for the contracts which have long guarantee period. However, APVM measurement provides such information which helps the final inspection of road investment projects when evaluating the pavement damages. For the cracked surface parameter it is not possible to set a zero limit as a quality demand, because measurement uncertainty is in the level of few per cents. This is unrealistic also from the point of view of low amount of zero values in AB and SMA pavement types. It is more reasonable to use crack parameter quality demands. The biggest limitation for using the APVM measurement in quality control is image width.

ESIPUHE Automaattisia päällysteiden vauriomittauksia (APVM) on tehty Suomessa vuodesta 26 lähtien. Mittaustekniikkaa ja kuvantulkintaa on pyritty kehittämään vuosina 26 ja 27 mahdollisimman luotettavien mittaustulosten aikaansaamiseksi ja ennen vuoden 28 mittauksia tehtiin viimeisimmät muutokset analysointiasetuksiin. Tämän työn tavoitteina oli selvittää APVMvauriotiedon tarkkuutta ja luotettavuutta erilaisten mittausolosuhteiden vallitessa sekä datatasolla. Tiehallinnon vastuuhenkilönä toimi Sami Petäjä. Lisäksi työn ohjausryhmään kuului Tiehallinnosta Kari Lehtonen, Katri Eskola, Vesa Männistö ja Juho Meriläinen. Selvityksen tekemisestä vastasi Ramboll Finland Oy, projektipäällikkönä DI Kalervo Mattila. Lisäksi työssä toimivat asiantuntijoina DI Juha Äijö ja Ins. AMK Tero Lassila. Helsinki 28 Tiehallinto Asiantuntijapalvelut

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 9 Sisältö 1 YLEISTÄ 11 1.1 APVM-mittausprosessi 11 1.2 Selvityksen tavoitteet ja osavaiheet 13 1.3 Selvitystä varten tehdyt APVM-mittaukset 14 2 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 15 2.1 Olosuhdemittaukset 15 2.2 Parametrien arvot eri kosteusolosuhteissa 17 2.2.1 Vaurio-osuus 17 2.2.2 Purkaumaosuus 22 2.2.3 Halkeamapituus ja -leveys sekä poikkihalkeamat 26 2.3 Kostea, märkä ja kuiva päällyste vauriokartoissa 3 2.4 Eri kosteusolosuhteiden väliset erot tuloksissa 35 3 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS 37 3.1 Havaintoaineisto tarkkuuden arviointia varten 37 3.2 Tulosten esittämisen periaate 39 3.3 Vaurio-osuus 41 3.3.1 Vaurio-osuus, koko kaista 42 3.3.2 Vaurio-osuus kaistan osilla 47 3.4 Purkauma 47 3.4.1 Purkauma, koko kaista 48 3.5 Halkeaman pituus 5 3.6 Sadan metrin tarkkuuden keskeiset havainnot 53 4 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET 54 4.1 Lähtötiedot 54 4.2 Mittausten kuvausleveys 55 4.3 Vaurio-osuuden tulokset 55 4.4 Vuosittainen muutosnopeus 6 4.5 Johtopäätökset vaurio-osuuden käytettävyydestä urakoiden laatuvaatimuksena 62 5 JOHTOPÄÄTÖKSET 64 5.1 Olosuhteiden vaikutus mittauksiin 64 5.2 Sadan metrin tulosten tarkkuus 65 5.3 4-6 vuotta rakentamisen jälkeen mitatut tiet 66 6 LIITTEET 67

1 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 11 YLEISTÄ 1 YLEISTÄ 1.1 APVM-mittausprosessi Nykyiset Suomen tieverkon vauriomittaukset toteutetaan automaattisina (APVM, automaattinen päällysteiden vaurioinventointi). Kuvassa 1 on havainnollistettu APVM-mittausprosessin ydinkohdat, liittyen varsinaiseen mittaustapahtumaan sekä tulosten prosessointiin. Mittausprosessi kokonaisuudessaan sisältää myös alustavia työvaiheita sekä laadunvarmistuksen. Varsinainen mittaaminen on digitaalisten kuvien ottamista päällysteen pinnasta sekä laseranturien datan keräämistä. Mittauksissa käytetään laitekokoonpanona (vuodesta 28 alkaen) neljää digitaalista videokameraa, ledvalaistusjärjestelmää sekä viittä laseranturia. Lisäksi järjestelmä sisältää mittauksissa tarvittavat paikantamislaitteet. Kuvien ja datan kerääminen Kuvantulkinta Kuvatiedostot, laserdata Tulosten prosessointi Raakadatatiedostot Vauriokartat, parametrit Kuva 1. APVM-mittausprosessin ydinkohdat, liittyen mittaamiseen ja tulosten tuottamiseen. Mittauksen tuloksena saatu kuva-aineisto käsitellään toimistossa kuvantulkintajärjestelmällä täysin automaattisesti. Analysoinnin tarkoituksena on löytää ja tunnistaa vauriot digitaalisista päällystekuvista. Analysoinnin asetukset saadaan laserantureiden antamien karkeusarvojen pohjalta. Karkeusarvot ilmaisevat päällystetyypin sekä toimivat lähtötietona purkaumaparametrien laskennassa. Kuvantulkinnan tuloksena saadaan raakadatatiedostot parametrien prosessointia varten. Vauriokarttojen (rasterikuvatiedostot) ja parametrien numeroarvojen prosessoinnissa lasketaan vaurioituneet pinnat. Yhden laskentaruudukon koko on 1x1 mm. Vauriokartta käsittää 1 m x 3,5 m kokoisen alueen ja sisältää 35 ruutua. Parametrien tulostiedostot tuotetaan 1 metrin ja 1 metrin raportointiväleillä. Erilaiset parametrit, niiden lähtötiedot ja tulokset on esitetty taulukossa 1. Purkaumaparametrit lasketaan muista vaurioista poiketen laseranturien datan perusteella. Halkeaman leveys parametrien tulokset saadaan vaurio-osuuden ja laserdatan perusteella. Lopulliset tulokset toimitetaan Tiehallinnon järjestelmiin.

12 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus YLEISTÄ Taulukko 1. APVM-mittauksen vaurioparametrit, niiden lähtötiedot ja tulokset. Parametri (tai muu tulos) Yksikkö Lähtötieto Työprosessi Tulos Vaurio-osuus, koko % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata kaista Vaurio-osuus, vasen % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata reuna Vaurio-osuus, vasen % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata ajoura Vaurio-osuus, keskiosa % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata Vaurio-osuus, oikea % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata ajoura Vaurio-osuus, oikea % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata reuna Purkaumaosuus, koko % Laserdata (karkeus) Algoritmilaskenta Numerodata kaista Purkaumaosuus, vasen % Laserdata (karkeus) Algoritmilaskenta Numerodata reuna Purkaumaosuus, vasen % Laserdata (karkeus) Algoritmilaskenta Numerodata ajoura Purkaumaosuus, keskiosa % Laserdata (karkeus) Algoritmilaskenta Numerodata Purkaumaosuus, oikea % Laserdata (karkeus) Algoritmilaskenta Numerodata ajoura Purkaumaosuus, oikea % Laserdata (karkeus) Algoritmilaskenta Numerodata reuna Halkeamapituus m Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata Halkeaman leveys -5 % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata mm Halkeaman leveys 5- % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata 1 mm Halkeaman leveys 1- % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata 2 mm Halkeaman leveys yli % Päällystekuvat Kuvatulkinta Numerodata 2 mm Poikkihalkeamien kpl Vauriokartat Algoritmilaskenta Numerodata määrä Vauriokartat - Päällystekuvat Kuvatulkinta Rasterikuvatiedostot

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 13 YLEISTÄ Vaurio-osuuden ja purkaumaosuuden kaistan osien ja koko kaistan laskentaperiaatteet eroavat toisistaan, kuten havainnollistetaan kuvassa 2. Vaurioosuus lasketaan kuvantulkinnan avulla ja purkauma puolestaan laserdatan (karkeus) lähtökohdista. Vaurio-osuus, kaistan osien maksimit: 22,9 % 17,1 % 22,9 % 17,1 % 2, % Vaurio-osuus, koko kaista = 1 % Purkaumaosuus, kaistan osien maksimit: 1 % 1 % 1 % 1 % 1 % Purkaumaosuus, koko kaista = kaistanosien keskiarvo (%) maksimi 1 % Kuva 2. Vaurio-osuuden ja purkaumaosuuden koko kaistan ja kaistanosien laskentaperiaatteet. Ajourat on merkitty keltaisella värillä. 1.2 Selvityksen tavoitteet ja osavaiheet Työn tavoitteina oli selvittää APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus erilaisissa olosuhteissa, selvittää 1 metrin datan tarkkuus vauriotietojen erilaisia jakaumia käyttämällä sekä selvittää voiko vaurio-osuutta käyttää pitkän takuuajan urakoiden laatuvaatimuksena. Työohjelman rungon muodostivat seuraavat osavaiheet: Mittausolosuhteiden vaikutus (pohjautuen mittausten 1 m dataan, vauriokarttoihin ja etukameran valokuviin) Sadan metrin datan tarkkuus 4-6 vuotta rakentamisen jälkeen mitattujen teiden jakaumatarkastelut (pohjautuen mittausten 1 m dataan) Mittausolosuhteiksi määriteltiin kostea päällyste, märkä päällyste ja kuiva päällyste. Sadan metrin datan tarkkuuteen liittyvien jakaumien esittäminen piti sisällään vauriotiedot erilaisilla tieluokilla, tieleveyksillä, päällysteillä, vauriotasoilla sekä eri-ikäisillä päällysteillä. Lisäksi jakaumia tehtiin tarkasteluhetkellä 4-6 vuotta vanhoille teille.

14 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus YLEISTÄ 1.3 Selvitystä varten tehdyt APVM-mittaukset Selvitystä varten tehtiin seuraavat APVM-mittaukset kesällä 28 (vrt. mittausohjelma, liite 1): Mittausolosuhteiden vaikutus: Kuuden tieosan mittaus kostealla tai märällä sekä erikseen kuivalla päällysteellä Kohteet Uudenmaan tiepiirissä, tieosapituus yhteensä n. 32 km Sadan metrin datan tarkkuus: Kahdeksan tieosan mittaus viiteen kertaan normaaleissa tuotantomittausolosuhteissa Kohteet Turun, Uudenmaan ja Savo-Karjalan tiepiireissä, tieosapituus yhteensä n. 42 km 4-6 vuotta rakentamisen jälkeen mitattujen teiden jakaumatarkastelu: Vuoden 28 tuotantomittauksista valikoitu otos 4-6 vuotta vanhojen teiden mittauksia Kohteita kaikista tiepiireistä, tieosapituus yhteensä n. 384 km

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 15 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 2 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 2.1 Olosuhdemittaukset Olosuhdemittauksia tehtiin kuudelle tieosalle Uudellamaalla (ks. mittausohjelma liitteessä 1). Kyseiset APVM-mittaukset pitivät sisällään seuraavia olosuhteita: Mittaus kostealla päällysteellä, 3 tieosaa (tie 172, tieosat 1-2 ja tie 1215, tieosa 2) o Mittauspituus n. 15,5 km Mittaus märällä päällysteellä, 3 tieosaa (tie 1131, tieosa 2 ja tie 11233, tieosat 1-2) o Mittauspituus n. 16,5 km Mittaus kuivalla päällysteellä, kaikki 6 tieosaa o Mittauspituus n. 32 km Kosteaksi katsottiin päällyste, jossa on joko kuivia läiskiä (esimerkiksi kasvillisuuden tms. vaikutuksesta) tai päällyste, joka on ehtinyt jo hiukan kuivua sateen jälkeen. Päällyste kuivuu yleensä nopeimmin ajourien kohdalta. Mitä enemmän tiellä on liikennettä, sen nopeammin ajourat kuivuvat. Tästä syystä kosteiden päällysteiden mittauksessa erityisesti ajourien, mutta myös muiden kaistanosien kosteustaso vaihteli paikoitellen. Märkä päällyste on mitattu välittömästi sateen jälkeen tai osittain jopa sateen aikana. Märkä päällyste erottuu kosteasta päällysteestä värin osalta: märkä päällyste on erittäin tumma väriltään ja mitä kuivempi päällyste on, sen vaaleampi se on väriltään. Jokaisella kolmella tieosalla, joilla mitattiin märän päällysteen tulokset, on lyhyt osuus kosteaa päällystettä puiden vuoksi. APVM-mittausten tuotantomittaukset, kuten myös olosuhdemittausten kuuden tieosan mittaus, on toteutettu kuiville päällysteille. Mittaajat arvioivat visuaalisesti kohteena olevan tieosan pinnan kuivuuden ennen mittausta. Periaatteena on nollatoleranssi: jos päällyste vaikuttaa kostealta, odottavat mittaajat tien pinnan kuivumista. Kuiva päällyste on yleisesti melko vaalea väriltään.

16 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuvassa 3 on havainnollistettu kolmen kuvan avulla kosteaa, märkää ja kuivaa päällystettä. Kuva 3. Kostea, märkä ja kuiva päällyste. Kosteassa päällysteessä on vaalean ja tumman värieroja, märkä päällyste on tumma väriltään ja kuiva päällyste on melko vaalea.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 17 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 2.2 Parametrien arvot eri kosteusolosuhteissa 2.2.1 Vaurio-osuus Vaurioparametrien keskiarvoja tarkasteltiin erikseen kostean ja märän päällysteen mittaustuloksina sekä vastaavien tienkohtien kuivan pinnan mittaustuloksina. Kostean päällysteen olosuhdemittaukset sisälsivät jonkin verran vaihtelua (kosteita ja kuivia jaksoja peräkkäin) ja niiden osalta kuivat jaksot poistettiin datasta keskiarvoja laskettaessa. Lisäksi huomioitiin kahdesta erilaisesta lähteestä saatavat parametrit: digitaalisten päällystekuvien perusteella laskettavat vaurioparametrit (vaurio-osuus, halkeamapituus ja leveys) ja laserdatan pohjalta laskettavat purkaumaosuus-parametrit. Kuvassa 4 on pylväsesitys kostean ja kuivan päällysteen mittausten vaurioosuuden keskiarvoista. Kuvan perusteella havaitaan kostean päällysteen mittaustulosten olevan selkeästi keskiarvoiltaan korkeampia kuin kuivan päällysteen mittaustulokset. Tämä korostuu luonnollisesti koko kaistan vaurio-osuuden keskiarvossa, koska koko kaista sisältää yhteenlaskettuna kaistanosien arvot. Kaistanosista keskiosan kostean päällysteen keskiarvo on suurin (erotus kostea kuiva päällyste on 1,9 %, suhdeluku,13). 7. Kostea päällyste, keskiarvot 6. Kuiva päällyste, keskiarvot 5. 4. 3. 2. 1...28.63.21.13.21.29 VO VO vasen reuna VO ajoura vasen VO keski VO ajoura oikea VO oikea reuna Parametrin keskiarvo (%) Suhdeluku kostea/kuiva päällyste Kuva 4. Kostean päällysteen APVM-mittauksen sekä samojen teiden kuivan päällysteen vaurio-osuus -parametrien keskiarvot sekä kostean ja kuivan päällysteen tulosten suhdeluku.

18 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Pienimmät kostean päällysteen keskiarvot ovat vasemmassa reunassa ja vasemmassa ajourassa (pienin erotus kostea kuiva päällyste on vasemmassa reunassa,,3 %). Keskiarvojen perusteella kostea päällyste siis lisää mitattua vaurio-osuutta. Syynä tähän on kostean ja kuivan päällysteen väriero (tumma/vaalea päällyste), joka tulkitaan niiden rajapinnassa vaurioksi. Kuivia kohtia syntyy kasvillisuuden tai kaistanosan nopeamman kuivumisen johdosta. Esimerkiksi ajourat kuivuvat muuta päällystettä nopeammin renkaiden nostaessa kosteutta ilmaan. Purkautunut päällyste kostuessaan aiheuttaa sen, että päällystepinta on täynnä pieniä tummia ja vaaleita kohtia, mistä syystä kuvantulkinnassa saadaan kyseiselle kohdalle paljon vaurioita. Näitä tapauksia on esitetty kuvien avulla luvussa Kostea, märkä ja kuiva päällyste vauriokartoissa. Kuvassa 5 ovat keskiarvot märän ja kuivan päällysteen mittausten parametrien keskiarvoista (vaurio-osuus, halkeamapituus ja leveys). Kuvasta havaitaan, että märän pinnan keskiarvot ovat huomattavasti pienempiä kuin kuivan päällysteen keskiarvot. Selityksenä tähän on se, että märkä päällyste toimii heijastuspintana, jolloin vauriot eivät näy päällysteessä otetuissa kuvissa. Märän ja kuivan pinnan erotus koko kaistalla on 2,1 % (suhdeluku 4,7). Kaistan osien märän ja kuivan päällysteen keskiarvon erotukset ovat tasaisesti,3,5 %. 1. 9. 8. 9.1 Märkä päällyste, keskiarvot Kuiva päällyste, keskiarvot Suhdeluku märkä/kuiva päällyste 8.1 Parametrin keskiarvo (%) 7. 6. 5. 4. 3. 4.7 3.8 2.6 4.8 2. 1.. VO VO vasen reuna VO ajoura vasen VO keski VO ajoura oikea VO oikea reuna Kuva 5. Märän päällysteen APVM-mittauksen sekä vastaavien teiden kuivan päällysteen mittauksen vaurio-osuus parametrien keskiarvot sekä märän ja kuivan päällysteen tulosten suhdeluku.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 19 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kostean päällysteen olosuhdemittausten jakaumat tukevat aiempien kuvien keskiarvojen antamaa informaatiota. Kuvassa 6 esitetään jakaumat kostean päällysteen ja sitä vastaavan kuivan päällysteen vaurio-osuuksien suhteellisista osuuksista (kolme vaurio-osuus parametria kolmelta mitatulta tieosalta). Esimerkiksi koko kaistan vaurio-osuus 5 % pisteessä on kostealla päällysteellä 1 % ja kuivalla päällysteellä 3 %. 1 % 9 % Suhteellinen osuus (%) 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % VO koko kaista, kostea päällyste VO koko kaista, kuiva päällyste VO vasen ajoura, kostea päällyste VO vasen ajoura, kuiva päällyste VO oikea reuna, kostea päällyste VO oikea reuna, kuiva päällyste 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 Kuva 6. Kolmen vaurio-osuus parametrin (koko kaista, vasen ajoura, oikea reuna) arvojen suhteelliset osuudet kolmelta mitatulta tieosalta kostealla ja kuivalla päällysteellä.

2 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuvassa 7 on esitetty vastaavat jakaumat märän päällysteen ja sitä vastaavan kuivan päällysteen vaurio-osuuksien suhteellisista osuuksista. Koko kaistan vaurio-osuus 5 % pisteessä on märällä päällysteellä,5 % ja kuivalla päällysteellä 2 %. 1 % 9 % Suhteellinen osuus (%) 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % VO koko kaista, märkä päällyste VO koko kaista, kuiva päällyste VO vasen ajoura, märkä päällyste VO vasen ajoura, kuiva päällyste VO oikea reuna, märkä päällyste VO oikea reuna, kuiva päällyste 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 7. Kolmen vaurio-osuus parametrin (koko kaista, vasen ajoura, oikea reuna) arvojen suhteelliset osuudet kolmelta mitatulta tieosalta märällä ja kuivalla päällysteellä. Yksittäisten tieosien kuvaajista voidaan havaita sama suuntaus kuin keskiarvoista ja jakaumista. Kuvassa 8 on tien 1215 tieosan 2 vaurio-osuuden kuvaaja. X-akselilla on ilmaistu värein päällysteen kosteustaso. Punainen viiva kuvaa tienkohtaa, jossa päällyste on ollut kuiva molemmilla mittauskerroilla ja vaaleanruskea viiva tienkohtaa, jossa päällyste on ollut muutoin kostea, paitsi vasen reuna melko kuiva olosuhdemittauksessa. Punaisen viivan kohdalla molempien mittauskertojen arvot ovat lähellä toisiaan ja vaaleanruskean viivan kohdalla kaukana toisistaan.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 21 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 25 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 Vaurio-osuus, koko kaista (%) 4 42 44 46 48 5 VO_Kostean päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Päällyste kostea, vasen reuna melko kuiva olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 8. Kostean ja kuivan päällysteen mittaustuloksia (tie 1215, tieosa 2). Kuvassa 9 on vastaavasti tien 11233 tieosan 1 märän ja kuivan päällysteen mittausten kuvaaja. Kyseinen tieosa oli täysin märkä koko olosuhdemittauksen ajan, lukuun ottamatta lyhyitä kohtia 26 ja 29 metriä. Näillä kohdilla oli puita, jotka suojasivat osaa päällysteestä kastumiselta. Kuvaajasta nähdään vaurio-osuuden arvojen hetkellinen kasvu. Kaikkien kuuden tieosan vaurio-osuuksien (koko kaista) kuvaajat on esitetty liitteessä 2. 3 25 Vaurio-osuus, koko kaista (%) 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 VO_Märän päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste märkä olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Päällyste osittain kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 9. Märän ja kuivan päällysteen mittaustuloksia (tie 11233, tieosa 1).

22 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Ero kostean ja märän päällysteen vaurio-osuuden välillä näkyy selkeästi tien 11233 tieosan 2 kohdalla 618-634 metriä. Kyseisellä kohdalla tie on puiden reunustama ja puut ovat suojanneet tietä sateelta, aiheuttaen tien pinnan osittaisen kostumisen (kuva 1). Ennen ja jälkeen väliä 618-634 tien pinta on täysin märkä ja puiden reunustamalla osuudella paikoitellen kostea. Tämä näkyy vaurio-osuuden arvoissa. 14 12 1 8 6 4 2 55 57 59 61 Vaurio-osuus, koko kaista (%) 63 65 67 69 VO_Märän päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Pinta märkä olosuhdemittauksessa / kuiva tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Pinta osittain kostea olosuhdemittauksessa / kuiva tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 1. Esimerkki kostean ja märän päällysteen mittaustulosten erosta tien 11233 tieosalla 2. Paaluvälillä 618-634 m tien reunan puut ovat suojanneet tietä sateelta, jolloin päällyste on kostea. Ennen ja jälkeen kyseisen välin tien päällyste on täysin märkä. 2.2.2 Purkaumaosuus Purkaumaosuus, joka tuli mukaan vaurioparametreihin v.28, eroaa muista vaurioparametreista mittauslaitteiden osalta. Se lasketaan viiden pituussuuntaan mittaavan laseranturin antaman karkeusdatan mukaan. Tästä syystä päällysteen kosteus ei vaikuta purkaumaosuuteen samalla tavalla kuin muihin parametreihin. Yksi analysoitu 5 metrin osuus voi saada arvon tai 1 eli muuttuja ei ole jatkuva. Tästä lasketaan edelleen 1 metrin tunnuslukujen arvot, jolloin yksi kaistanosa voi saada arvon, 5 tai 1 %. Koko kaistan 1 metrin purkauma lasketaan kaistanosien purkauman keskiarvona ja saa arvoja 1 % (1 % välein).

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 23 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuvassa 11 on esitetty kostean ja kuivan päällysteen purkaumaosuusparametrien keskiarvot. Keskiarvot ovat melko lähellä toisiaan, suurin ero kostean ja kuivan päällysteen tuloksissa osalta on keskiosan purkaumaosuudella (ero 4,6 %, suhdeluku 1,4). Tämäkin on melko vähäinen ero, koska 1 m tuloksissa kaistan osien purkaumaosuuden arvot määräytyvät 5 % välein. Parametrin keskiarvo (%) 18. 16. 14. 12. 1. 8. 6. 4. Kostea päällyste, keskiarvot Kuiva päällyste, keskiarvot Suhdeluku kostea/kuiva päällyste 2. 1.1 1. 1.4.9 1. 1.1. PU PU vasen reuna PU ajoura vasen PU keski PU ajoura oikea PU oikea reuna Kuva 11. Kostean päällysteen APVM-mittauksen sekä vastaavien teiden kuivan päällysteen mittauksen purkaumaosuusparametrien keskiarvot sekä kostean ja kuivan päällysteen tulosten suhdeluku.

24 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuvassa 12 ovat märän ja kuivan päällysteen purkaumaosuus-parametrien keskiarvot. Tulokset ovat vastaavia kuin kuvassa 11. Pinnan märkyys ei ole tuonut parametrien keskiarvoihin eroja, verrattuna kuivan päällysteen mittaukseen. Tämä on melko yllättävääkin, koska purkauman voisi ajatella peittyvän märällä päällystepinnalla. 18. Märkä päällyste, keskiarvot 16. Kuiva päällyste, keskiarvot Parametrien keskiarvot (%) 14. 12. 1. 8. 6. 4. Suhdeluku märkä/kuiva päällyste 2. 1.1 1.3 1.1 1. 1.1 1.1. PU PU vasen reuna PU ajoura vasen PU keski PU ajoura oikea PU oikea reuna Kuva 12. Märän päällysteen APVM-mittauksen sekä vastaavien teiden kuivan päällysteen mittauksen purkaumaosuusparametrien keskiarvot sekä märän ja kuivan päällysteen tulosten suhdeluku. Kuvassa 13 on kuvaaja eräästä kostean päällysteen mittauksen tieosasta (tie 1215, tieosa 2) ja sen purkaumaosuuden arvoista. Arvot ovat melko hyvin samalla tasolla, vain satunnaisia eroja esiintyy siellä täällä. Sen sijaan kaistan osien purkaumaosuuden arvot (kuva 14) eivät satu kohdalleen kostean ja kuivan päällysteen mittauksissa. Tulos on vastaava kaikilla mitatuilla tieosilla. Purkaumaosuuden parametrien keskiarvot (kuvat 11-12) ovat siis samaa tasoa, mutta kaistanosien kuvaajat osoittavat toisin. Keskiarvojen samankaltaisuus selittyy sillä, että purkaumaa on löydetty melko vähän ja tuloksissa on paljon nolla-arvoja. Lisäksi koko kaistan keskiarvo on tavallaan kahteen kertaan keskiarvoistettu: se on periaatteeltaan keskiarvo kaistanosien tuloksista ja lisäksi kuviin 11-12 on laskettu mitattujen kohtien tulosten keskiarvo. Esimerkiksi, jos yhdellä 1-metrisellä on kaistanosien purkaumaosuuden arvot 1 %, %, 5 %, 5 % ja %, saadaan koko kaistan purkaumaosuudeksi 4 %. Jos 5 metrin matkalla ei ole muita purkaumia, tulee koko kaistan purkaumaosuuden keskiarvoksi tuolle matkalle 8 % ja kaistan osien keskiarvoiksi 2 %, %, 1 %, 1 % ja %. Näin havaitaan, että keskiarvoistaminen antaa hiukan väärän kuvan tuloksista ja kaistanosien tulokset voivat tässä mielessä pitää paikkansa.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 25 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 8 7 Purkaumaosuus koko kaista (%) 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 PU_Kostean päällysteen mittaus PU_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Päällyste kostea, vasen reuna melko kuiva olosuhdemittauksessa / kuiva pinta tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 13. Kostean ja kuivan päällysteen koko kaistan purkaumaosuusarvot tien 1215 tieosalta 2. 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Purkaumaosuus, keskiosa (%) PU-KESKI_Kostean päällysteen mittaus PU-KESKI_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Päällyste kostea, vasen reuna melko kuiva olosuhdemittauksessa / kuiva pinta tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 14. Kostean ja kuivan päällysteen keskiosan purkaumaosuusarvot tien 1215 tieosalla 2. Kaistanosien tulosten sijaintieroihin vaikuttaa se, että olosuhdemittausten tarkastelussa on käytetty 1 metrin dataa ja kahden eri mittauksen välillä on aina pieniä sijaintieroja. Vieläkin tärkeämpi seikka on se, että kaistan osat saavat vain arvoja %, 5 % tai 1 % (ei purkaumaa, jonkin verran purkautunut, selkeästi purkautunut).

26 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Sinällään näiden tulosten perusteella ei kuitenkaan voida arvioida, onko kostean/märän vai kuivan päällysteen purkaumaosuuden mittaustulos tarkempi. Laserantureiden käytössä on kuitenkin pidetty jo kauan ohjenuorana sitä, että kuivan päällysteen mittaustulos on oikea. Esimerkiksi PTM-mittauksia ei tehdä kostealle tai märälle päällysteelle. 2.2.3 Halkeamapituus ja -leveys sekä poikkihalkeamat Vuonna 28 otettiin vaurioparametreihin mukaan purkaumaosuuden lisäksi halkeamapituus, halkeaman leveys (neljässä eri suuruusluokassa) sekä poikkihalkeamien määrä. Näiden parametrien mittaustulokset kostealla ja märällä päällysteellä ja niiden vertailu kuivan päällysteen mittaustuloksiin antaa vastaavat tulokset kuin vaurio-osuuden mittaustulokset. Kostea päällyste antaa suurempia parametrien arvoja kuin kuiva päällyste (kuva 15) ja märkä päällyste pienempiä parametrien arvoja kuin kuiva päällyste (kuva 16). Halkeamaleveyttä yli 2 mm ei ole esitetty kuvissa, koska leveitä halkeamia ei esiintynyt mitatuilla tieosilla. 7. Kostea päällyste, keskiarvot Parametrin keskiarvo (yksikköä) 6. 5. 4. 3. 2. Kuiva päällyste, keskiarvot 1...5.5.4.2.1 Halkeamapituus Halk.leveys -5 Halk.leveys 5-1 Halk.leveys 1-2 Poikkihalk.määrä Suhdeluku kostea/kuiva päällyste Kuva 15. Kostean päällysteen APVM-mittauksen sekä samojen teiden kuivan päällysteen mittauksen halkeamapituuden ja leveyden sekä kostean ja kuivan päällysteen tulosten suhdeluku.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 27 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 6. 5.1 Parametrin keskiarvo (yksikköä) 5. 4. 3. 2. 1. 3.9 4. 4. Märkä päällyste, keskiarvot Kuiva päällyste, keskiarvot Suhdeluku märkä/kuiva päällyste 4.4. Halkeamapituus Halk.leveys -5 Halk.leveys 5-1 Halk.leveys 1-2 Poikkihalk.määrä Kuva 16. Märän päällysteen APVM-mittauksen sekä samojen teiden kuivan päällysteen mittauksen halkeamapituuden ja leveyden sekä märän ja kuivan päällysteen tulosten suhdeluku. Kuvassa 17 esitetään jakaumat kostean päällysteen ja sitä vastaavan kuivan päällysteen suhteellisista osuuksista halkeamapituuden, halkeamaleveyden 1-2 mm ja poikkihalkeamien määrän osalta. Kuvassa 18 on vastaavasti märän ja kuivan päällysteen mittausten jakaumat. Tulokset tukevat keskiarvojen antamaa tietoa mittaustulosten käyttäytymisestä.

28 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 1 % 9 % Suhteellinen osuus (%) 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Halkeamapituus, kostea päällyste Halkeamapituus, kuiva päällyste Halkeamaleveys 1-2, kostea päällyste Halkeamaleveys 1-2, kuiva päällyste Poikkihalkeamien määrä, kostea päällyste Poikkihalkeamien määrä, kuiva päällyste 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 Kuva 17. Halkeamapituuden, halkeamaleveyden 1-2 mm ja poikkihalkeamien määrän suhteelliset osuudet kolmelta mitatulta tieosalta kostealla ja kuivalla päällysteellä. 1 % 9 % Suhteellinen osuus (%) 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Halkeamapituus, märkä päällyste Halkeamapituus, kuiva päällyste Halkeamaleveys 1-2, märkä päällyste Halkeamaleveys 1-2, kuiva päällyste Poikkihalkeamien määrä, märkä päällyste Poikkihalkeamien määrä, kuiva päällyste 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 Kuva 18. Halkeamapituuden, halkeamaleveyden 1-2 mm ja poikkihalkeamien määrän suhteelliset osuudet kolmelta mitatulta tieosalta märällä ja kuivalla päällysteellä

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 29 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuvissa 19-2 on esitetty kuvaajat poikkihalkeamien määrästä kostean/kuivan päällysteen sekä märän/kuivan päällysteen mittaustuloksissa. Tulokset tukevat tässäkin keskiarvojen antamaa tietoa. 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Poikkihalkeamien määrä (kpl) Poikkihalkeamat (kpl)_kostean päällysteen mittaus Poikkihalkeamat (kpl)_kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Päällyste kostea, vasen reuna melko kuiva olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 19. Poikkihalkeamien kappalemäärät kostean ja kuivan päällysteen mittaustuloksissa tien 1215 tieosalla 2. 8 Poikkihalkeamien määrä (kpl) 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 52 54 56 Poikkihalkeamat (kpl)_märän päällysteen mittaus Poikkihalkeamat (kpl)_kuivan päällysteen mittaus Päällyste märkä olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Päällyste osittain kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kuva 2. Poikkihalkeamien kappalemäärät märän ja kuivan päällysteen mittaustuloksissa tien 1131 tieosalla 2.

3 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 2.3 Kostea, märkä ja kuiva päällyste vauriokartoissa Vauriokartat ilmaisevat visuaalisesti vaurioituneiden kohtien paikat jokaiselta kymmenmetriseltä. Vauriokarttojen vaurioituneiden ruutujen avulla on mahdollista hahmottaa kaistanosien vaurioastetta ja millaisia halkeamia kyseisellä kohdalla esiintyy. Tämän selvityksen apuna käytettiin myös etukameran kymmenen metrin välein otettuja kuvia suoraan eteenpäin mittausajoneuvosta. Seuraavissa kuvapareissa on esimerkkejä vauriokartasta ja etukameran kuvista joiltakin oleellisilta olosuhdemittausten kohteilta. Kuvassa 21 on kuivan läikän ja muutoin märän päällysteen rajapinta tulkittu automaattisessa kuvantulkinnassa vaurioksi. Tämä oli melko yleistä mittaustuloksissa. Kuvan 22 kostean päällysteen vauriokartta osoittaa huomattavaa vaurioiden määrää verrattuna kuivan päällysteen vauriokarttaan. Etukameran kuvasta havaitaan päällysteen olevan ikääntynyttä, mutta varsinaisia halkeamia ei kyseisellä kohdalla ole. Kuvassa 23 on esitetty märän ja kostean pinnan vauriokarttojen eroja samalla tienkohdalla. Toisessa esimerkissä (kuva 24) samalta tieosalta on aavistuksen leveämpi halkeama, joka näkyy osittain myös märän päällysteen mittaustuloksessa. Märän päällysteen mittaustuloksista kuvatulkinta löytää siis osan suuremmista halkeamista. Kuvien osalta on syytä mainita, että kahden eri mittauksen pituuslukemat ovat harvoin metrilleen täysin samalla kohdalla.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 31 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuva 21. Kuivan ja kostean päällysteen rajapinta on automaattisessa kuvantulkinnassa tulkittu vaurioksi.

32 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuva 22. Esimerkki kostean päällysteen (vasen) ja saman kohdan kuivan päällysteen (oikea) mittauksesta saaduista vauriokartoista. Alimmaisena kostean pinnan mittauksen aikana otettu etukameran kuva.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 33 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuva 23. Märän päällysteen (vasen) ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen (oikea) vauriokartat sekä märän päällysteen mittauksessa otettu etukameran kuva. Etukameran kuvan halkeamat näkyvät kuivan päällysteen vauriokartan yläreunassa.

34 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Kuva 24. Märän päällysteen (vasen) ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen (oikea) vauriokartat sekä märän päällysteen mittauksessa otettu etukameran kuva. Leveämpi halkeama näkyy osittain märän päällysteen vauriokartassa.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 35 MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS 2.4 Eri kosteusolosuhteiden väliset erot tuloksissa Luvussa 2 esitettyjen tulosten perusteella havaitaan seuraavat seikat kostean, märän ja kuivan päällysteen mittaustuloksista: Vaurio-osuus, halkeamapituus- ja leveys, poikkihalkeamien määrä: Kostean päällysteen mittaustulokset ovat selkeästi suuremmat kuin vastaavan tienkohdan kuivan päällysteen mittaustulokset. Kasvillisuuden suojatessa päällystettä sateelta tai päällysteen kuivuessa epätasaisesti tulee kostean ja kuivan päällysteen rajapintaan väriero, joka tulkitaan kuvatulkinnassa vaurioksi. Purkaumakohdat keräävät kosteutta enemmän kuin sileä päällystepinta ja aiheuttavat myös värieroja päällysteeseen. Näistä syistä johtuen kostean päällysteen mittaus purkautuneilla kohdilla antaa suuria vaurio-osuuden arvoja. Märän päällysteen mittaustulokset ovat selkeästi pienemmät kuin vastaavan tienkohdan kuivan päällysteen mittaustulokset. Märkä päällyste toimii peilipintana, josta kuvatulkinta löytää vain osan kaikkein suurimmista vaurioista. Purkaumaosuus: Kostean ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen sekä märän ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen purkaumaosuuden keskiarvoilla sekä koko kaistan purkaumaosuuden arvoilla ei ole suurta eroa. Tämä johtuu osittain keskiarvoistamisen vaikutuksesta (koko kaistan purkauma on keskiarvo kaistan osien purkaumasta) ja suuresta määrästä nolla-arvoja. Lisäksi 1 m datassa kaistan osien purkaumaparametrien arvot ovat joko, 5 tai 1. Tämä johtaa siihen, että keskiarvot pyrkivät olemaan samoja. Kostean ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen sekä märän ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen kaistan osien purkaumaosuuden arvoilla on selkeät sijainti- ja suuruuserot. Selittävänä tekijänä ovat kymmenen metrin datassa usein kahden samalta tieosalta tehdyn mittauksen välillä olevat pienet sijaintierot sekä mainittu parametrien arvoskaala, 5 tai 1, joka tuo herkästi eroja tuloksiin. Tulosten perusteella ei sinällään voi sanoa kumpi tulos on oikea, mutta laserantureiden käytön ohjenuorana on periaatteessa se, että kuivan pinnan mittaaminen antaa virheettömämmän tuloksen.

36 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus MITTAUSOLOSUHTEIDEN VAIKUTUS Lisäksi tarkasteltiin olosuhdemittauksen lähes kuivan pinnan ja samalta tienkohdalta mitatun kuivan pinnan mittauksen eroa. Taulukossa 2 on esitetty eroa kuvaavat kertoimet eri parametreille, lukuun ottamatta purkaumaosuutta (esim. millä luvulla lähes kuivan päällysteen parametriarvo tulee kertoa, jotta päästään kuivan päällysteen tasolle). Lisäksi taulukossa on esitetty vertailukohtana kostean/kuivan päällysteen ja märän/kuivan päällysteen mittaustulosten eroja kuvaavat kertoimet. Taulukon 2 tulosten perusteella kostean pinnan vaurio-osuuden tulokset ovat noin 3-4 kertaa suurempia, märän pinnan noin 2 kertaa pienempiä ja lähes kuivan pinnan noin 2 kertaa suurempia verrattuna kuivan pinnan tuloksiin. Taulukko 2. Lähes kuivan / kuivan, kostean / kuivan ja märän / kuivan päällysteen eroja kuvaavat kertoimet. Kertoimet ilmaisevat millä numeroarvolla kostean, märän tai lähes kuivan päällysteen parametriarvo tulee kertoa, jotta päästään samalle tasolle kuivan päällysteen kanssa. Parametri Kostea / kuiva päällyste Kertoimet Märkä / kuiva päällyste Lähes kuiva / kuiva päällyste Vaurio-osuus, koko kaista.28 4.7.55 Vaurio-osuus, vasen reuna.63 3.8.78 Vaurio-osuus, vasen ajoura.21 9.1.57 Vaurio-osuus, keskiosa.13 2.6.37 Vaurio-osuus, oikea ajoura.21 4.8.58 Vaurio-osuus, oikea reuna.29 8.1.44 Halkeamapituus.48 3.9.63 Halkeaman leveys -5 mm.46 4..54 Halkeaman leveys 5-1 mm.43 4..65 Halkeaman leveys 1-2 mm.24 5.1.52 Poikkihalkeamien määrä.1 4.4.58

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 37 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS 3 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Tässä luvussa keskitytään tarkastelemaan tärkeimpien APVM-muuttujien kuntoarvojen tarkkuutta tarkastelemalla mittausjärjestelmän kykyä tuottaa sama tulos eli toistettavuutta. Tätä kutsutaan myös mittaustarkkuudeksi (= kuinka hyvin mittaus voidaan toistaa). Toinen tarkkuuteen liittyvä määrite on kohdistuvuus (= miten hyvin mittaus yleensä löytää vaurioita), jota ei tämän selvityksen koejärjestelyssä toteutettu, koska tavoitteena on pystyä arvostelemaan tuotantomittausten tulosten tarkkuutta. Vauriomittauksen yhteydessä kuntorekisteriin toimitetun tunnusluvun tarkkuuteen vaikuttavat useat tekijät, joista tärkeimmät ovat: a) Mittauksen alkupisteen oikea sijainti b) Mittauksen ajolinjojen sijainti poikkileikkauksessa c) Päällysteen kosteus ja likaisuus mittaushetkellä d) Varjojen ja auringonvalon määrä mittaushetkellä e) Kameran linssin ja valaisimen puhtaus mittaushetkellä f) Kuvatulkinnan säädöt Tässä tutkimuksessa keskenään vertailtavat mittaukset tehtiin samana päivänä, jolloin erot tekijän a, c, d, e ja f suhteen ovat jonkin verran tavallista pienempiä. Tärkeimmäksi eroja tuottavaksi muuttujaksi jäänee tässä tutkimuksessa tekijä b, joissain tapauksissa myös puolipilvisenä päivänä d ja e. Normaalimittauksissa tekijän a vaikutusta vähennetään merkitsemällä maastoon mittalinjan alkupiste. Tekijän c osuutta pienennetään hylkäämällä kaikki osittainkin kosteasta päällysteestä saadut havainnot. Tekijän d osuutta on pienennetty mittausauton omalla valonlähteellä. Tekijä f ei tuota eroja, jos valaistusolot, kosteus ja päällysteen pinnan karkeus säilyvät vakiona. Mittausjärjestelmän kyky tuottaa haluttu kuntomuuttuja on edellä mainittujen tekijöiden yhteisvaikutus. 3.1 Havaintoaineisto tarkkuuden arviointia varten Tarkkuuden arviointia varten tehtiin kahdeksalle tieosalle toistomittauksia, joiden tulokset esitetään seuraavassa. Kohteet valittiin siten, että ne edustavat erilaisia tieluokkia, tieleveyksiä, päällysteitä, vauriotasoja sekä eri-ikäisiä päällysteitä. Kohteet sijaitsivat Turun, Uudenmaan ja Savo-Karjalan tiepiireissä, tieosapituus yhteensä n. 42 km eli tarkastelussa on noin 4 havaintokohdetta (1 m tuloksia) viiteen kertaan mitattuna (kukin kohde mitattiin muutaman tunnin sisällä viidesti). Taulukossa 3 on esitetty kohteiden yleistietoja. Tiet kuuluvat ylläpitoluokkiin 3-6 ja niiden liikennemäärät eivät ole suuria. Tällaiset tiet muodostavat kuitenkin valtaosan tieverkosta ja niiden vaurioitumisen seuraaminen on tärkeää.

38 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Taulukko 3. Kohteet, joilla tehtiin kesällä 28 toistomittauksia mittaustulosten tarkkuuden määrittämiseksi. Tiepiiri Ylläpitoluokka Tie Tieosa Nopeusrajoitus KVL KVL raskas Tieleveys Päällysteleveys Päällystetyyppi 1 3 116 2 8 1764 71 8 7.5 AB 2 3 224 5 1 2145 227 7 7 AB 1 4 11635 1 4 1119 32 7 6.5 AB 8 5 1564 1 4 788 14 6 5.5 ABK 2 3 192 12 8 1469 116 7 7 PAB-- 2 4 281 2 8 37 36 7 6.8 PAB-V 2 5 66 1 8 536 29 7 6.5 SOP 2 6 1329 1 5 246 14 7 6.5 SOP Tiepiiri Ylläpitoluokka Tie Tieosa Rakenteen ikä Päällysteen ikä ka VO% ka Purkauma ka Halk.pituus Päällystetyyppi 1 3 116 2 27 16 1.1 1.5 24.4 AB 2 3 224 5 38 5 1.9 1.1 35.9 AB 1 4 11635 1 19 8 2.3 1.7 36.1 AB 8 5 1564 1 42 11 3.1 8.1 44. ABK 2 3 192 12 25 12.5 11.9 12.1 PAB-- 2 4 281 2 15 4.8 9.6 56. PAB-V 2 5 66 1 14 6 1.7 11.3 3.5 SOP 2 6 1329 1 15.6 13.1 11.2 SOP Kohteiden päällystetyyppiä voidaan pitää tärkeimpänä tekijänä vauriomittauksessa. Vauriomäärä ja päällysteen ikä antavat viitteen tien rakenteen tilasta: Jos päällysteen ikä on suuri ja tiellä ei ole havaittuja vaurioita, voidaan olettaa, että tien rakenne on kunnossa. Tieosa on kuitenkin liian pitkä jakso käsiteltäväksi yhtenä kokonaisuutena. Kuten taulukosta nähdään, aineistossa on vanha SOP-päällyste, jolla ei ole havaittu vaurioita ja vastaavasti 8 vuotta vanha AB päällyste, joka on kolmanneksi vaurioitunein tarkasteltavista kohteista. Tarkastelun perusteen muodostaa kuitenkin kukin yksittäinen tieosa ja sillä tehdyt toistomittaukset. Jos näitä havaintoja on ryhmitelty tästä poikkeavalla tavalla, on se selostettu ko. kappaleessa. Kaikki kohteet kuuluivat kesän 28 tuotantomittausohjelmaan. Näille kohteille tehtiin samalla mittalaitteella samana päivänä 4 toistomittausta eli käytettävän aineiston määrä oli 5 havaintoa jokaiselta 1 m jaksolta. Mittalaitteen tarkkuutta arvioidaan vertaamalla saman 1 m jakson mittaustulosten vaihtelua. Käytössä on ainoastaan yksi mittalaite, joten usean laitteen välistä eroa ei ole mukana tässä tarkastelussa. Kullekin 1 m jaksolle pitää määrittää mittatikkuna käytettävä vertailukohta. Tieverkkomittauksissa tämä määritetään mittalaitteen tuottaminen tulosten perusteella, eikä yksityiskohtaisena inventointina. Tuotantomittausten laatua valvotaan vertaamalla kahta mittaustulosparia. Tällöin ei oteta kantaa siihen, kumpi mittauksista on enemmän oikein tai onko kumpikaan oikein. Tulos kertoo miten hyvin mittausjärjestelmä pystyy tuottamaan samanlaisen tuloksen. Tässä tutkimuksissa mittatikuksi pyritään etsimään mahdollisimman oikea tulos kullekin 1 m jaksolla laskemalla keskiarvo hyväksyttävistä tuloksista edustamaan jakson kuntoarvoa. Kun samoja jaksoja mitataan monta kertaa, jakson kuntoa kuvaava keskiarvo stabilisoituu. Uusi mittauskerta lisää samalla riskiä saada virheellinen tulos, joka olikin havaittavissa muutamissa tieosa-ajokerta

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 39 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS tulospareissa. Selkeästi muista tuloksista poikkeavien mittauskertojen poistaminen keskiarvon laskennasta on perusteltua muodostettaessa jaksoa kuvaava mittaustulos. Kunkin jakson eri mittauskertojen tuloksia verrattiin toisiinsa ja niille lasketaan tunnuslukuja, kuten kuvassa 25 ja liitteessä 3. Näistä tuloksista on nähtävissä sekä tieosien väliset suuret erot että yhden tieosan sisällä olevat erot. Onnistuneen toistomittauksen tuleekin noudattaa tätä vaihtelua eri jaksoilla. Kun mittauskertoja verrataan toisiinsa, voidaan nähdä, että ainoastaan molemmilla SOP-teillä kaikki viisi mittaustulosta ovat lähellä toisiaan. Kaikilla tieosilla on kolme mittaustulosta hyvin lähellä toisiaan. Esimerkiksi PAB-tiellä 192 yksi mittauskerta on jonkin verran muita huonompi, mutta on kuitenkin laatuvaatimusten puitteissa. Jaksoja kuvaavaksi vertailukohdaksi valittiin siis kolmen lähinnä toisiaan olevan havaintokerran tulosten keskiarvo. Tuloksia esitettäessä kuviin on piirretty kuitenkin kaikki 5 havaintokertaa. 3.2 Tulosten esittämisen periaate Jokainen tieosa muodostaa yhden kokonaisuuden. Kuvissa 25 ja 26 on esitetty esimerkit PAB-päällysteisten teiden 192 ja 281 mittaustuloksista. Molemmat tiet ovat noin 4,5 km pitkiä. Kuvissa esitetään viiden mittauskerran vaurio-osuus muuttujan mediaani, minimi- ja maksimiarvot, näiden erotus ja keskihajonta. Tiellä 192 on viiden mittauksen vaurio-osuus -muuttujan mediaani noin 1 %- yksikköä tai alle ja havaintojen hajonta noin,5 %-yksikköä. Tunnuslukuja Tie 192APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 25. Tien 192 tieosan 12 havaintojen tunnuslukuja. Tiellä 281 on tien alkupää (-6) ehjä ja tiellä on huonoja kohtia (VO%>5) useassa kohdassa. Viiden mittauksen vaurio-osuus -muuttujan mediaani vaihtelee välillä 2-12 %-yksikköä ja havaintojen hajonta on noin,5-2, %- yksikköä. Kohdetta voidaan pitää paljon vaurioituneena.

4 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Tieosan pituussuuntainen graafi kuvaa tien ominaisuuksia, homogeenisuutta ja mittauksen kykyä kuvata toistettavasti tien eri kunnossa olevia osia. Kuvan 26 perusteella voidaan esimerkiksi päätellä, että PAB-päällysteen mittaustulosten hajonta pysyy kohtuullisena (,5-2,%-yksikköä), vaikka tieosan vauriomäärä vaihtelee paljon. Liitteessä 3 on esitetty kaikkien 8 mitatun tieosan vaurio-osuuskuvaajat. Tunnuslukuja Tie 281APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 26. Tien 281 tieosan 2 havaintojen tunnuslukuja. Tiehallinto on käyttänyt tiestömittausten laadunarvioinnissa menestyksekkäästi ns. laatukäyrää, jossa mitattujen kohteiden kahden mittaustuloksen (tuotanto- ja kontrollimittaus) erotusten itseisarvoista piirretään jakauma. Tiedetään myös, että mittausvirhe jakautuu normaalisti. Laatukäyrän perusteella nähdään, miten paljon tietyn suuruisia eroja on havaintojen välillä. Tätä menettelytapaa käytetään verkkotason tiestömittausten laatumäärityksissä sekä laadun osoittamisessa. Nykyisen APVM-palvelusopimuksen laatuvaatimuksena on, että 5 % tuotanto-kontrollimittausten havaintoparien kaistan vaurio-osuus muuttujan erotuksesta pitää olla alle 1 %-yksikköä ja 95 % havaintopareista alle 3 %-yksikköä. Kuvassa 27 on tien 192 (PAB) laatukäyrä, jossa verrataan 5 havaintokerran mittaustuloksia kolmen lähimpää toisiaan olevan havaintokerran keskiarvoon. Kuvaan on myös piirretty vuoden 28 tuotantomittausten toteutunut laatu (VO% Tuotantolaatu 28).

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 41 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS 1 % APVM laatukäyrä - Tie 192 Erotusten summakäyrä 75 % 5 % 25 % Kum_osuus Tie 192Toistok_1 Kum_osuus Tie 192Toistok_2 Kum_osuus Tie 192Toistok_3 Kum_osuus Tie 192Toistok_4 Kum_osuus Tie 192Toistok_5 VO% Tuotantolaatu 28 %.5 1 1.5 2 2.5 Muuttujan vo% - Toistokerran mittaustuloksen erotus jakson kuntoarvosta (3 mittauskerran ka), (VO%) Kuva 27. Tien 192 tieosan 12 laatukäyrä (kohteen VO% keskiarvo.5 %-yksikköä). Kun raportissa arvioidaan kunkin kuntomuuttujan tarkkuutta, on perusteena laatukäyrän arvot 5 % ja 95 % havainto-osuuksien kohdalta. Esimerkiksi kohteella tie 192, 5 % tarkkuus (toistettavuus) on,1 VO% ja 95 % tarkkuus,5 VO%. Tulosta voidaan pitää erinomaisena neljällä ajokerralla viidestä. Kohteen vauriomäärä on pieni ja tämä vaikuttaa hyvään tulokseen. Huonoimmankin mittauksen antama tulos antaa päällysteen vauriomääräksi arvoja välillä 1-2 VO%. 3.3 Vaurio-osuus Kaistan vaurio-osuus on ehdottomasti tärkein vauriomuuttuja ja se on suunniteltu havainnollistamaan päällysteen vaurioitumisen määrää. Ruutumallin periaate on yksinkertainen ja samalla se antaa karkealla tasolla hyvän kuvan vaurioiden sijainnista sekä laadusta. Vaurio-osuus muuttuja havainnollistaa pelkästään päällysteen pinnassa havaittuja ongelmia kaksiulotteisen valokuvan perusteella. Mikä vauriotulkinnan on aiheuttanut? -kysymys tuleekin aina tarkistaa kohdesuunnittelun yhteydessä maastokatselmuksen yhteydessä. Alustavan käsityksen vauriotulkinnasta saa tarkastelemalla tieosan 1 m vauriokarttoja APVM-tulosten tietopalvelussa. Tieverkkotasolla yhden 1 m tulkinnassa tapahtunut vaihtelu on hyväksyttävää, kunhan se tiedetään päätöksiä tehtäessä. Seuraavassa kappaleessa vaurio-osuus -muuttujalle esitetään lukuarvoja, jotka ovat ominaisia nykyisen mittausjärjestelmän tarkkuudelle. Tässä selvityksessä ei ole otettu kantaa mittausten pysyvyyteen, eri vuosina mitattujen tulosten eroihin, ja sen selvittäminen onkin suositeltava kehityshanke.

42 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Kuvatulkinnan tulos, vaurioituneeksi kohdaksi tunnistettu ruutu, on uudentyyppinen kuntomuuttuja. Kolmen vuoden aikana, jolloin mittauksia on tehty, on usein poimittu havaintoja, jotka osoittavat jaksolla olevan liian paljon tai liian vähän vaurioita. Kuvatulkinnan asetukset ovat aina tasapainoa väärien ja oikeiden havaintojen pois jättämisen kesken. Nykyinen taso on tähänastisen työn tulos ja vuoden 28 analyysi edustaa Rambollin asiantuntijoiden valintoja vakaan ja luotettavan kuntomuuttujan tuottamiseksi. 3.3.1 Vaurio-osuus, koko kaista Havaintokohteiden toistomittausten laatukäyrien perusteella saadaan vaurioosuus -kuntomuuttujan tarkkuudelle arvoja, jotka on esitetty taulukossa 4. Taulukossa on vauriomittauksen aiheuttama epävarmuus 5 % ja 95 % havainnoista. 95 % arvo on varsin luotettava tunnusluku, kun esitetään tietyn arvon mittaamisen oikeellisuutta. Lisäksi taulukossa esitetään tieosan vaurio-osuuden keskiarvo sekä suhdeluku (95 % tarkkuus jaettuna VO% keskiarvolla). Tuloksista nähdään, että 5 % tarkkuus on hyvä tai kohtuullinen kaikilla kohteilla. Voidaan sanoa, että puolet havainnoista on yleensä,2 %-yksikön sisällä mitatusta arvosta. Tuloksissa 95 % tarkkuus vaihtelee välillä,3 1,3 %-yksikköä, mitä voidaan pitää erittäin hyvänä. Tuotantomittausten laatukriteeri on 3 %-yksikköä eli siihen nähden näiden kohdeteiden mittaustulosten toistettavuus onnistui hyvin. Kun tarkastellaan vaihtelua kaikista 5 ajokerrasta saadaan mukaan myös satunnaisesta vaihtelusta aiheutuneet mittausvirheet. Koko aineiston 5 % tarkkuus on,5,8 % ja 95 % tarkkuus vaihtelee välillä,6 3, %. Taulukossa 5 on esitetty nämä tulokset kohteittain. Taulukossa 4 on omana sarakkeenaan suhdeluku (95 % tarkkuus jaettuna VO% keskiarvolla), koska keskusteluissa on esiintynyt idea, jonka mukaan tarkkuuden ja vaurio-osuuden määrän välille olisi löydettävissä yksinkertainen suhdeluku. Suora jakolasku ei kuitenkaan anna hyvää lopputulosta, sillä 95 % tarkkuuden vaihteluväli on huomattavasti pienempi kuin vaurio-osuus - muuttujan arvojen vaihteluväli. Pienilläkin arvoilla 95 % tarkkuuden vaihteluväli on lähellä,5 %, jolloin suhdeluvuksi saadaan suuria arvoja pienillä vaurio-osuus -arvoilla. Muutoin tuo suhdeluku on suhteellisen vakio, noin 3 %. Taulukko 4. Vaurio-osuus muuttujan tarkkuus. Tie Päällystetyyppi 5 % tarkkuus 95 % tarkkuus ka VO% Suhdeluku 116 AB.1.4 1.1.3 224 AB.15.6 1.9.3 11635 AB.1.3 2.3.1 1564 ABK.2.9 3.1.3 192 PAB--.1.5.5 1. 281 PAB-V.4 1.3 4.8.3 66 SOP.15.75 1.7.4 1329 SOP.1.4.6.7

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 43 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Eri tieosien mittaamisen tarkkuuden kolminkertaiselle erolle ei ole helposti nähtävissä syytä. Suurimmat erot ovat sekä AB- että PAB-päällysteellä (lihavoidut kohteet). Neljällä kohteella kahdeksasta tarkkuus on ollut erinomainen (95 % alle,5 %). Suurimmat epätarkkuudet löytyvät teiltä 281 ja 1564. Näillä molemmilla kohteilla on havaittu suuria vauriomääriä eli suuret vaurio-osuusluvut aiheuttavat myös suuria eroja eri havaintokertojen välillä. Taulukko 5. Vaurio-osuus muuttujan tarkkuus, kaikki havainnot. Kaistan vaurio-osuus, kaikki 5 ajokertaa tie paal_tyyppi 5 % tarkkuus 95 % tarkkuus Ka VO% 116 AB.1.6 1.1 224 AB.4 1.3 1.9 11635 AB.2 1. 2.3 1564 ABK.3 1.4 3.1 192 PAB--.3 1.4.5 281 PAB-V.8 3. 4.8 66 SOP.2.8 1.7 1329 SOP.3 1..6 Kun tarkastellaan tarkemmin tien 11635 tuloksia (hyvä 95 % tarkkuus, vaikka tieosan vaurio-osuuden keskiarvo on suhteellisen korkea 2,3 %). Kohde on 2,5 km pitkä ja kohteen havainnot jakautuivat selkeästi sekä vaurioituneisiin kohteisiin että ehjiin havaintoihin (kuva 28). Tunnuslukuja Tie 11635APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 25 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 28. Tien 11635 tieosan 1 tunnusluvut. Päällystetyyppi 3 eli ns. SOP-teiden vauriotulkinta noudattaa samaa laatutasoa kuin muidenkin päällystetyyppien. Kuvissa 29 ja 3 on esitetty tien 66 tunnusluvut sekä laatukäyrä. Tie 66 on alussa (-6) hyväkuntoinen, mutta vauriomäärä lisääntyy tien loppua kohden.

44 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Tunnuslukuja Tie 66APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 29. Tien 66 tieosan 1 tunnusluvut. Kohteen mittaaminen on kuitenkin ollut varsin tasalaatuista. Kaikki viisi havaintokertaa ovat lähellä toisiaan, kuten kuvan 3 tuloksesta voidaan nähdä. 1 % APVM laatukäyrä - Tie 66 Erotusten summakäyrä 75 % 5 % 25 % Kum_osuus Tie 66Toistok_1 Kum_osuus Tie 66Toistok_2 Kum_osuus Tie 66Toistok_3 Kum_osuus Tie 66Toistok_4 Kum_osuus Tie 66Toistok_5 VO% Tuotantolaatu 28 %.5 1 1.5 2 2.5 Muuttujan vo% - Toistokerran mittaustuloksen erotus jakson kuntoarvosta (3 mittauskerran ka), (VO%) Kuva 3. Tien 66 tieosan 1 laatukäyrä (kohteen VO% keskiarvo 1,7 %-yksikköä). Näiden havaintokohteiden perusteella voidaan sanoa, että päällystetyyppi 3 (SOP) ei vaikuta vaurio-osuus -tuloksen tarkkuuteen.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 45 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS 3.3.1.1 Vaurio-osuuden tarkkuus vaurioitumisen tason mukaan Kun havaintoaineisto luokitellaan havaitun vauriomäärän mukaan, saadaan tuloksista karsittua pois tieosien epähomogeenisuuden aiheuttama luontainen vaihtelu. Luokittelun rajoina on käytetty vaurio-osuus -arvoa 2 ja 5. Ensin mainittuun luokkaan kohteiden tuloksista kuului 347 kappaletta ja paljon vaurioita sisältävään luokkaan 39 havaintoa. Tuloksissa on mukana kaikki mittaushavainnot. Kuvassa 31 on esitetty sellaisten 1-metristen mittausten tarkkuus, joilla VO% oli alle 2 % (keskiarvo,8 %). Tuloksista jakson vertailuarvo on kaikkien mittaustulosten keskiarvo. Tällaisten jaksojen 5 % tarkkuus on,1 %- yksikköä ja 95 % tarkkuus 1, %-yksikköä. Mittausjärjestelmän tarkkuus on ollut varsin samanlainen kaikissa toistoissa. Tulosta voidaan pitää hyvänä. APVM tarkkuus kohteilla joiden VO% alle 2 Erotusten summakäyrä 1 % 75 % 5 % 25 % % VO% Tuotantolaatu 28 toisto_1 toisto_2 toisto_3 toisto_4 toisto_5 Laatuvaatimus.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Muuttujan vo% - Toistokerran mittaustuloksen erotus jakson kaikkien mittaustulosten keskiarvosta, (VO%) Kuva 31. Vaurio-osuuden tarkkuus, kun 1 m jaksojen VO% on alle 2 %. Kuvassa 32 on esitetty sellaisten 1-metristen tarkkuus, joilla vaurio-osuus oli yli 5 % (keskiarvo 7,2 %). Tästä aineistosta AB:n osuus oli 9 %, PABteiden osuus 81 %. Jaksojen 5 % tarkkuus on,7 1,7 %-yksikköä ja 1 % tarkkuus vaihtelee välillä 1,6 3,2 %-yksikköä. Havaintojen lukumäärä on liian pieni tuloksen luotettavaan arviointiin ja suurimmat arvot tulevatkin yhden ajokerran yksittäisistä 1-metristen jaksojen erotuksista.

46 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS APVM laatu kohteilla joiden VO% yli 5 Erotusten summakäyrä 1 % 75 % 5 % 25 % % VO% Tuotantolaatu 28 toisto_1 toisto_2 toisto_3 toisto_4 toisto_5 Laatuvaatimus.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Muuttujan vo% - Toistokerran mittaustuloksen erotus jakson kaikkien mittaustulosten keskiarvosta, (VO%) Kuva 32. Vaurio-osuuden tarkkuus, kun 1 m jaksojen VO% on yli 5 %. Kun 1 m jakson vauriotaso on suuri (vaurio-osuus yli 5 %), tuloksen epätarkkuus on suurempi kuin pienillä arvoilla. Ero on kuitenkin kohtuullinen, 2-3 %-yksikköä. Tuloksen perusteella voidaan todeta, että mittaustulosten suurilla arvoilla tulosten lukuarvon vaihteluväli kasvaa. Näissä havainnoissa tämä vaihtelu oli kuitenkin korkeimmillaankin noin 3 %-yksikön tasolla. Kuvassa 33 esitetään kaikki edellä esitetyt havainnot eli mitattu VO% on alle 2 %-yksikköä tai yli 5 %-yksikköä. Näistä kuvaan on piirretty 5 % vaihtelu eli keskiarvo jakson eri mittauskertojen tuloksista sekä 1 % mittaustulosten vaihtelu. Kuten kuvasta voidaan nähdä, havaintoja on liian vähän mittaustarkkuuden esittämiseksi vauriotason mukaan. Tuloksesta nähdään kuitenkin selvästi, että pienten VO%-arvojen vaihtelu on alle 1 %-yksikköä. APVM VO% mukaan luokitellut havainnot Toistokerran mittaustuloksen erotus jakson kaikkien mittaustulosten keskiarvosta, (VO%) 3.5 3. 2.5 2. 1.5 1..5. 5 1 15 Havainnon vaurio-osuus % Vaihtelun keskiarvo (5%) Vaihtelun maksimiarvo kun VO%>5 (1%) Vaihtelun maksimiarvo kun VO%>2 (1%) Kuva 33. Vaurio-osuuden tarkkuus, kun VO% on yli 5 %.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 47 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Kun tarkastellaan 1 % tarkkuuden eroja VO% tasolla 5-15 %-yksikköä on tulosten vaihtelu pääosin alle 2 %-yksikköä. Mittaustuloksen arvoalueena tämä merkitsee, että havainnot ovat alueella 3, 7, %- ja vastaavasti 13-17 %-yksikköä. Suurin osa mittaustuloksista on pieniä lukuja, joten luokittelemalla kuntomuuttuja esimerkiksi 3 luokkaan, ei mittaustulosten vaihtelu haittaa kuntomuuttujan hyväksikäyttöä. Tällöin 1 m vauriotilannetta kuvattaisiin hyvänä, tyydyttävänä tai huonona vauriotilanteena. Kuntomuuttujan erottelukykyä testattiin myös tilastollisen R&R-testin avulla, jossa havaintojen kokonaisvaihtelua verrataan toistojen vaihteluun. Testin tuloksissa muuttujan erottelukyky riitti yleensä 6 luokkaan ja vähimmilläänkin 4 luokkaan. Yhteenvetona voidaan sanoa, että kun VO%-muuttujan arvo on alle 2 %- yksikköä, tuloksen tarkkuus on noin +/- 1 %-yksikköä ja arvon ollessa 5 %- yksikköä, tuloksen tarkkuus on +/- 2 % yksikköä. Suurilla VO% arvoilla tuloksen tarkkuus on vaihtelee enemmän kuin pienillä VO% arvoilla, mutta tämän selvityksen havainnoissa suurin yksittäinen ero oli 3.2 % yksikköä. Kun tätä virhettä suhteutetaan VO% arvoon, joka on esimerkiksi 1 %, voidaan kuntomuuttujan tarkkuutta pitää riittävänä. Vaurio-osuus % -kuntomuuttujaa voidaan käyttää kuvaamaan tieverkon vaurioituneisuutta. 3.3.2 Vaurio-osuus kaistan osilla Vaurio-osuus kaistan osilla -muuttujien tarkkuus on huonompi kuin koko kaistan osan tarkkuus. Kukin muuttuja on lukuarvoltaan noin viidesosa koko kaistan vaurio-osuuden arvosta (joka itsessäänkin on yleensä alle 2 %). Tämän vuoksi kahden mittaustuloksen vertailun tulokset joudutaan tekemään kahden desimaalin tarkkuudella, mikä puolestaan ei ole tarkoituksenmukaista verkkotason kuntomuuttujasta puhuttaessa. Syy kaistanosan mittaustuloksen tarkkuuden heikompaan laatuun aiheutuu kahden mittauskerran ajolinjan erosta. Koska ruudun leveys on 1 cm ja kaistanosien määritys on vakio, luokittuu alueiden reunalla oleva halkeama toiseen muuttujaan jo pienenkin ajolinjan eron perusteella. Muuttujaa tulee käyttää, kun halutaan tietää, sijaitsevatko havaitut vauriot reunassa, keskellä vai ajourissa. 3.4 Purkauma Purkauma -muuttujan lukuarvot lasketaan kaistanosilta 5 metrin matkalta mitatun karkeustiedon perusteella. Karkeusarvot saadaan viiden tien pituussuuntaan mittaavan laserin avulla. Tunnusluvun laskennassa yksi 5 metrin osuus voi saada arvon tai 1 eli muuttuja ei ole jatkuva. Kun nämä 5 m arvot lasketaan yhteen 1 m tulokseksi, yksi kaistanosa voi saada arvon, 5 tai 1 %. Koko kaistan 1 metrin purkauma lasketaan kaistanosien purkauman keskiarvona. Silloin, kun purkauma lasketaan 1 m raportointivälille, voi yksi kaistanosa saada arvon 1 % (5 % -yksikön välein) ja koko kaistan purkauma on keskiarvo kaistanosien arvoista.

48 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Tällä tavoin laskettuna purkauma-muuttuja on suhteellinen luku, joka osoittaa kohtia, jotka ovat enemmän avoimia alueita päällysteessä kuin seuraavat 5 m jaksot. Tämä laskentatapa poikkeaa esimerkiksi mega- tai makrokarkeuden absoluuttisista arvoista (jotka on mahdollista tuottaa mittalaitteiden tuloksista). 3.4.1 Purkauma, koko kaista Purkauman tarkkuutta tarkastellaan tässä samalla tavalla kuin vaurioosuutta kappaleessa 3.3. Taulukossa 6 on esitetty toistomittauskohteiden tulosten 5 ja 95 % vaihtelu sekä kohteiden purkaumatulosten keskiarvot. Tulokset ovat varsin tasaisia kahta kohdetta lukuun ottamatta. Taulukko 6. Purkauma muuttujan tarkkuus. Tie Päällystetyyppi 5 % tarkkuus 95 % tarkkuus Purkauman keskiarvo 116 AB 1 5 1.5 224 AB 1 5 1.1 11635 AB 2 9 1.7 1564 ABK 1 4 8.1 192 PAB-- 1.5 7 11.9 281 PAB-V 1 5 9.6 66 SOP 1 5 11.3 1329 SOP 1 5 13.1

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 49 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Kuvissa 34 ja 35 on esitetty purkautuneimman kohteen, tien 11635, laatukäyrä sekä havainnot. Vastaavat diagrammit tieltä 2821 on esitetty kuvissa 36 ja 37. Molemmat kohteet näyttävät samanlaisilta ja suurin syy kohteen 11635 huonompaan tulokseen voi olla sen lyhyys, ainoastaan 25 havaintoa. Siten muutama huonompi tulos painottaa jakauman kauemmaksi normaalista tuloksesta. APVM laatukäyrä - Tie 11635 Erotusten osuus 1 % 75 % 5 % 25 % Kum_osuus Tie 11635Toistok_1 Kum_osuus Tie 11635Toistok_2 Kum_osuus Tie 11635Toistok_3 Kum_osuus Tie 11635Toistok_4 Kum_osuus Tie 11635Toistok_5 Purkauman tuotantolaatu 28 % 2 4 6 8 1 Toiston purkauman ja jakson purkauman arvosta (3 havainnon keskiarvo) Kuva 34. Tien 11635 tieosa 1 purkauman laatukäyrä (kohteen purkauman keskiarvo on 1,7). Toistokerrat 4 ja 5 edustavat hiukan huonompaa tarkkuutta. Kuvasta 35 voidaan huomata, että tiellä 11635 on pari huonompaa jaksoa päällysteen avoimuuden suhteen. APVMmuuttujan arvot 45. 4. 35. 3. 25. 2. 15. 1. 5.. 1 2 3 4 5 Tunnuslukuja Tie 11635APVM kuntomuuttuja: pu_kaista 6 7 8 9 1 11 12 Etäisyys Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 35. Tien 11635 tieosa 1 purkaumahavaintojen tunnusluvut. 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 25

5 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Erotusten summakäyrä 1 % 75 % 5 % 25 % % APVM laatukäyrä - Tie 281 Kum_osuus Tie 281Toistok_1 Kum_osuus Tie 281Toistok_2 Kum_osuus Tie 281Toistok_3 Kum_osuus Tie 281Toistok_4 Kum_osuus Tie 281Toistok_5 Purkauman tuotantolaatu 28 2 4 6 8 1 Toiston purkauman ja jakson purkauman arvosta (3 havainnon keskiarvo) Kuva 36. Tien 281 tieosa 2 purkauman laatukäyrä. Mittauskerrat antavat samoja tuloksia, joten muuttujan lukuarvon tarkkuuteen +/- 5 % voidaan olla tyytyväisiä. Kuvassa 37 nähdään muutamia kohtia (purkauman arvo yli 2), joissa on enemmän purkaumaa kuin muilla jaksoilla. 45 4 Tunnuslukuja Tie 281APVM kuntomuuttuja: pu_kaista APVMmuuttujan arvot 35 3 25 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 37. Tien 281 purkauma -havaintojen tunnusluvut. 3.5 Halkeaman pituus Halkeaman pituus -muuttuja kuvaa vaurioituneen päällysteen etenemää tien pituussuuntaan. Muuttujan maksimiarvo on 1 m sadan metrin jaksolla.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 51 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Muuttujan arvo lasketaan kuvatulkinnan tuloksista laskettavan ruutumallin perusteella eli muuttujaan vaikuttaa sekä kuvien keruun tarkkuus että kuvatulkinnan yhteydessä tehdyt valinnat. Taulukossa 7 on yhteenveto halkeaman pituus muuttujan tarkkuudesta toistohavaintojen perusteella. Taulukossa on myös tieosien halkeamapituuksien keskiarvo. Koska muuttuja perustuu samaan aineistoon kuin vaurioosuuden laskenta, on tuloksista nähtävissä yhteneväisyyttä vaurio-osuuden tarkkuuden kanssa. Muuttujan saamien arvojen vaihteluväli on pienempi kuin vaurio-osuus, mikä kuvastaa yksiulotteisen laskentatavan ominaisuutta. Tuloksista nähdään, että 5 % tarkkuus on hyvä tai kohtuullinen kaikilla kohteilla. Voidaan sanoa, että puolet havainnoista on 2 metrin sisällä mitatusta arvosta. Tuloksissa 95 % tarkkuus vaihtelee välillä 8 13 m, mitä voidaan pitää kohtuullisena tuloksena. Kahdeksan metrin vaihtelu, silloin kun halkeamapituus on 4 metrin tasolla, tarkoittaa noin 2 % vaihteluväliä muuttujalle. Taulukko 7. Halkeaman pituus muuttujan tarkkuus. Tie Päällystetyyppi 5 % tarkkuus 95 % tarkkuus Halkeman pituus keskiarvo 116 AB 2 9 24.4 224 AB 2 8 35.9 11635 AB 2 8 36.1 1564 ABK 2 9 44. 192 PAB-- 2 9 12.1 281 PAB-V 3 13 56. 66 SOP 3 12 3.5 1329 SOP 1 7 11.2 Koska muuttuja perustuu samaan laskentatulokseen kuin vaurio-osuus, tuloksen tarkkuus on parempi pienillä halkeaman pituus -arvoilla.

52 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Kuvassa 38 on esimerkki halkeaman pituus muuttujan havaintojen tunnusluvuista. Kuvasta nähdään hyvin, missä tien päällyste on ehjä. Tunnuslukuja Tie 1329APVM kuntomuuttuja: halkeaman pituus 5 45 APVMmuuttujan arvot 4 35 3 25 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys Mediaani min max Max-min keskihajonta Kuva 38. Halkeaman pituus havaintojen tunnusluvut, tie 1329. Kuvassa 39 on tien 66 tieosa 1 laatukäyrä. Toistokerroilla on vain pieni vaikutus tuloksen tarkkuuteen. 1 % APVM laatukäyrä - Tie 66 Erotusten summakäyrä 75 % 5 % 25 % Kum_osuus Tie 66Toistok_1 Kum_osuus Tie 66Toistok_2 Kum_osuus Tie 66Toistok_3 Kum_osuus Tie 66Toistok_4 Kum_osuus Tie 66Toistok_5 % 5 1 15 2 25 3 Toiston halkeamapituuden ja jakson halk.pituuden arvosta (3 havainnon keskiarvo)(m) Kuva 39. Halkeaman pituus havaintojen laatukäyrä, tie 66 tieosa 1 (kohteen halkeamien pituuden keskiarvo on 3,5 m).

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 53 SADAN METRIN TULOSTEN TARKKUUS Kuvassa 4 on esitetty halkeamapituus tulokset niillä jaksoilla, joiden VO% on yli 5 %-yksikköä. Koska havaintoja on vähän, tuloksiin on piirretty toistoajojen sekä pienimmät että suurimmat halkeamapituudet. Mittaustuloksen vaihtelu on noin 1 m sisällä. Halkeamapituus paljion vaurioituneilla 1 m jaksoilla 1 Halkeaman pituus (m) 8 6 4 2 VO% ja Halkeamanpituus_mininimi VO% ja Halkeamanpituus_maksimi 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Vaurio-osuus (VO%) Kuva 4. Halkeamapituus paljon vaurioituneilla (VO% >5) jaksoilla. Halkeaman pituus muuttujaa voidaan pitää VO% yksiulotteisena rinnakkaismuuttujana, jonka avulla voidaan etsiä lähinnä liian huonoja kohtia. 3.6 Sadan metrin tarkkuuden keskeiset havainnot APVM-mittaustuloksen tarkkuus riippuu jonkin verran tulosten arvotasosta. Päällysteen vaurioitumisen aste kasvattaa epätarkkuuden absoluuttista suuruutta. Kun 1 metrin jakson vauriotaso on suuri (vaurio-osuus yli 5 %- yksikköä), tuloksen epätarkkuus on suurempi kuin pienillä arvoilla. Ero on kuitenkin kohtuullinen ja selvästi alle tuotantomittausten laatuvaatimuksen. Joka tapauksessa vaurio-osuus -muuttujan erottelukyvyn avulla päällysteen vauriomäärää voidaan luokitella ainakin 3 luokkaan (hyvä, tyydyttävä, huono). Tutkituilla päällysteen tyypeillä, liikennemäärällä tai muilla taustatekijöillä ei ole vaikutusta vaurio-osuuden tarkkuuteen. Selvityksessä tarkasteltu aineisto on kuitenkin liian pieni yksiselitteisten johtopäätösten tekemiseen. Purkauman laskentatavasta johtuen tunnusluvun arvot ovat suhteellisia ja varsin tasaisia. Halkeaman pituus muuttujan tuloksista nähdään, että sen tarkkuus on hyvä tai kohtuullinen kaikilla kohteilla.

54 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET 4 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET 4.1 Lähtötiedot Selvityksen tässä osassa pyrittiin tutkimaan voidaanko koko kaistan vaurioosuutta käyttää pitkän takuuajan urakoiden laatuvaatimuksena ja millä edellytyksillä. Kohteiden tuloksia tarkasteltiin käyttämällä APVM-mittausten 1 metrin mittaustuloksia. Selvityksen data-aineisto kerättiin vuonna 28 mitatuista APVMmittaustuloksista, jolloin vuosina 26-27 mittauslaitteistoon tehdyt muutokset ja kehitystoimenpiteet eivät vaikuta tuloksiin. Alkuperäiseen dataaineistoon valittiin mittauksista ne kohteet, joille oli kuntotietorekisteriaineiston perusteella tehty rakenteenparantamistoimenpide vuosina 22 24. Tuloksista poistettiin ne osuudet, joille oli jo ehditty tehdä uudelleen päällystys sekä kohteet, joille on tehty kevyt rakenteen parantaminen. Tällä tavalla data-aineiston koko rajattiin 384,3 kaistakilometriin. Taulukossa 8 nähdään kohteiden pituudet kokonaisuudessaan sekä päällysteluokan ja teknisen toimenpiteen suhteen lajiteltuna. Päällysteluokkina käytettiin kuntotietorekisterin luokittelua: 1. Kestopäällyste (AB, SMA) 2. Kevytpäällyste (PAB) 3. Soratien pintaus (SOP) ja teknisinä toimenpiteinä kuntotietorekisterin toimenpiteitä: 1. Uuden tien rakentaminen 2. Suuntauksen parantaminen 3. Rakenteen parantaminen 4. Kevyt rakenteen parantaminen Taulukko 8. Tehtävää varten valittujen kohteiden mittauspituudet teknisen toimenpiteen ja päällysteluokan mukaan. Päällysteluokka Tekninen toimenpide 1 (m) 2 (m) 3 (m) 1-3 yhteensä (m) 1 (kestopääll.) 7586 35112 4537 156342 2 (kevytpääll.) 23616 2253 175274 221393 3 (SOP) 42 24 66 Yhteensä (m) 13676 57615 22344 384335 Kevyen rakenteen parantamisen ja tavallisen rakenteen parantamisen osalta on syytä ottaa huomioon se että, toimenpiteiden kirjaaminen on tiepiirien vastuulla. Luokittelu tekniseen toimenpiteeseen 3 ja 4 ei aina ole yksiselitteinen. Tähän vaikuttavat eri kohteille ja tieosille tehtyjen toimenpiteiden laajuus sekä tiepiirin käytäntö näiden merkitsemisessä rekisteriin. Näin ollen rakenteen parantamisen kohteiden tulokset saattavat sisältää osittain virheellisiä tietoja.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 55 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET 4.2 Mittausten kuvausleveys APVM-mittauksissa käytetään kuvausleveytenä 3,5 metriä. Tämä tarkoittaa sitä, että leveämmillä teillä (kaistojen leveys yli 3,5 metriä) kuva-ala ei kata koko kaistan leveyttä. Leveämpien teiden mittaustuloksista jäävät siis pois tien keskiviivan ja reunaviivan lähellä olevat halkeamat. 4.3 Vaurio-osuuden tulokset Aineiston perusteella kohteilla mitattiin koko kaistan vaurio-osuuden arvoja välillä 15,7 %. Kuvassa 41 nähdään näiden mittaustulosten jakautuminen eri lukuarvoihin. Kuvassa havaittu pienien VO % -arvojen suuri määrä on odotettavaa uusia ja vasta korjattuja teitä mitattaessa. Vaikka mitatut tiet olivat melko uusia, havaittiin myös joitakin suuria koko kaistan vaurioosuuden arvoja. Alla oleva kuva esittää suurinta osaa kerätystä mittausaineistosta. 1 8 Suhteellinen osuus (%) 6 4 2..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 41. Vaurio-osuuden (koko kaista) arvojen jakauma selvitykseen valituilta teiltä. Kuva 41 on rajattu siten, että siinä ei näy arvoa 5 % suurempia lukemia. Tämän lukeman ylittävien mittaustulosten määrä on hyvin vähäinen ja niitä esiintyy vain satunnaisesti. Arvoja, jotka on rajattu kuvaajan ulkopuolelle, on yhteensä 4,3 %, mikä tarkoittaa 16,7 kilometriä koko tutkimusaineistosta (384,3 km). Kuva 42 esittää edellä mainittua joukkoa jaettuna eri-ikäisinä mitattuihin ryhmiin. Kuvan perusteella 4 6 -vuotiaat tiet käyttäytyvät hyvin samankaltaisesti, eikä niiden erottelulle tässä työssä ole tarvetta. Kuvassa ainoastaan nelivuotiaiden teiden kuvaaja on muita kuperampi, mikä johtuu päällystysluokkaan 1 (AB) ja tekniseen toimenpideluokkaan 1 (uusi tie) kuuluvien teiden suuresta osuudesta sen ikäisinä mitatuista teistä. Päällystysluokan ja toimenpiteen vaikutukseen tuloksissa palataan vielä myöhemmin nähtävien esimerkkien avulla.

56 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET 1 Suhteellinen osuus (%) 8 6 4 2 Ikä 4 Ikä 5 Ikä 6..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 42. Vaurio-osuuden (koko kaista) jakaumat eri-ikäisinä mitatuille teille. Tähän asti aineistoa on tutkittu yhtenä massana. Tulosten käytettävyyden tarkemman arvioinnin vuoksi jaettiin aineisto eri kriteerien mukaan, jolloin voitiin arvioida mittaustuloksia eri ominaisuuksia omaavilla teillä. Kuvassa 43 nähdään tulokset jaoteltuna liikennemäärien mukaan. Rajoina käytettiin liikennemääriä < 15, 15 3 ja > 3 ajon / vrk. Liikennemäärien rajaksi otettiin vähäliikenteisten teiden liikennemäärä 15 ajoneuvoa vuorokaudessa. Ylempi raja säädettiin niin että aineiston jäljelle jääviin ryhmät edustavat vilkkaasti liikennöityjä ja liikenteellisesti tärkeitä teitä. 12 % Suhteellinen osuus (%) 1 % 8 % 6 % 4 % < 15 15-3 > 3 2 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 5. Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 43. Vaurio-osuuden (koko kaista) jakaumat liikennemääräluokittain KVL < 15, 15-3 ja > 3 ajon / vrk.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 57 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET Kuvan 43 ryhmissä on mittauksia seuraavasti: kohteita, joilla liikennemäärä alle 15, yhteispituus on 274,5 km kohteita, joilla liikennemäärä välillä 15 3, pituus on 35,5 km kohteita, joilla liikennemäärä yli 3, pituus 74,3 km Suurin liikennemäärä, joka havaittiin mitatuilla kohteilla, oli 1869 ajon / vrk. Kaksi pienintä liikennemääräluokkaa käyttäytyvät odotetusti. Kuvasta kuitenkin huomataan, että vilkkaimmilla teillä on huomattavan vähän pieniä (alle,5 %) vaurio-osuuden arvoja koko kaistan alueelta. Samanlaista taipumusta vilkkaampien ja leveiden teiden osalta havaitaan myös kuvassa 44, jossa kohteet on luokiteltu päällysteleveyden mukaan. Suhteellinen osuus (%) 14 % 12 % 1 % 8 % 6 % 4 % Pääll. lev < 7, m Pääll. lev 7, - 1, m Pääll. lev > 1, m 2 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 5. Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 44. Vaurio-osuuden (koko kaista) jakaumat päällysteen leveysluokittain. Päällysteleveyden osalta luokkarajat määrättiin seuraavasti: alle 7, m välillä 7-1, m yli 1, m Näillä rajoilla havaintojoukkojen pituudeksi saatiin kapeimmasta suurimpaan lueteltuna 238,8 km, 87,3 km ja 58,2 km. Kapein mitattu päällyste oli kuntotietorekisterin mukaan 5,2 metriä ja levein oli 14 metriä leveä. Päällysteen leveyden rajat poimittiin niin, että selvästi suuret pääväylät ja leveät tiet erottuvat omiksi ryhmikseen. Alemman rajan valinnan osalta mukailtiin osittain tiemerkintöjen toimintalinjoissa käytettyjä raja-arvoja. Mittausleveyttä mietittäessä kannattaa huomioida se, että nykyinen mittausleveys 3,5 metriä edellyttää mittausautolta tietynlaista ajolinjaa. Kapeiden teiden osalta (kaistan leveys < 3,5 m) se tarkoittaa sitä, että ajolinja määritetään päällysteen oikean reunan suhteen. Tämä pakottaa mittausauton ka-

58 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET peilla teillä lähelle keskilinjaa ja vaikeuttaa vastaantulevan liikenteen kohtaamista. Samalla kapeimmilla teillä huomattavan suuri osa mittausaineistosta olisikin kerätty vastaantulevan kaistan alueelta, eikä tässä tapauksessa esimerkiksi kaistan osa-alueiden käyttö ole yksiselitteistä. Kuvassa 44 havaitaan sama tulos suurempien teiden osalta kuin kuvassa 43. Leveimmiltä teiltä puuttuvat pienet vaurio-osuuden arvot, joita kuitenkin havaitaan kapeammilta teiltä. Vaurio-osuus vaikuttaa olevan riippuvainen tien standardista. Tuloksien perusteella päätettiin selvittää, paljonko yksittäisten päällystetyyppien käyttäytymisessä havaitaan poikkeavuuksia. Mitatun aineiston tieosien päällystetyyppejä oli seitsemän erilaista: AB, EA, PAB--, PAB-O, PAB-V, SMA ja SOP. Näistä EA- sekä PAB-O -päällysteet rajattiin ulkopuolelle koska näiden osuuksien yhteispituus oli vain kilometri. Jäljelle jäävien päällystetyyppien jakaumat nähdään kuvassa 45. Kuvan perusteella muut päällysteet käyttäytyvät, kuten aiempien kuvien mukaan voidaan olettaa, mutta pääteillä käytetyt AB- ja SMA-päällysteet muodostavat jälleen hieman kuperan käyrän. Suurin osa havainnoista AB- ja SMA-päällysteillä on lukujen,3 ja 3, välillä. Osa tuloksista johtuu mahdollisesti ajoittain näkyvästä keskisauma- tai reunahalkeamista, jotka eivät aina tule mukaan mitattaessa leveitä ajoratoja. 2 % Suhteellinen osuus (%) 18 % 16 % 14 % 12 % 1 % 8 % 6 % AB PAB-- PAB-V SMA SOP 4 % 2 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 5. Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 45. Vaurio-osuuden (koko kaista) jakaumat lajiteltuna päällystetyypin mukaan. Kuva 46 esittää tuloksia jaettuna kolmeen tekniseen toimenpideluokkaan: uusi tie, suuntauksen parantaminen ja rakenteen parantaminen. Erilaiset tekniset toimenpiteet eivät olennaisesti näytä vaikuttavan päällysteen myöhempään vaurioitumiseen. Kaikki osuudet, joille on tehty tekninen toimenpide saavat koko kaistan vaurio-osuudelle tasaisesti kaikenlaisia arvoja, myös nolla-arvoja.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 59 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET 1 Suhteellinen osuus (%) 8 6 4 2 Tekn_tp 1 Tekn_tp 2 Tekn_tp 3..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 46. Mitattujen tulosten jakauma teknisen toimenpiteen mukaan lajiteltuna. Tp 1 = uuden tien rakentaminen, tp 2 = suuntauksen parantaminen ja tp 3 = rakenteen parantaminen. Teknisen toimenpiteen lisäksi tarkasteltiin vaikuttaako kohteen päällysteluokka koko kaistalta mitattujen vaurio-osuuksien arvoon. Kuvassa 47 kohteet on lajiteltu päällysteluokan mukaan. Luokat ovat kuntotietorekisterin mukaiset luokat 1, 2 ja 3. Myös nämä tulokset osoittavat pääteiden osalta ilmenevän kuperan käyrän, joka on havaittu jo eri tavoin luokitelluista aiemmista tuloksista. Tässä kuvassa näkyvän luokan kolme tuloksia on vain 66 km, jonka johdosta kuvaaja on melko kulmikas. Tuloksien perusteella voidaan olettaa, että tämä päällysteluokka käyttäytyy, kuten muutkin päällysteluokat. Ainut erottava tekijä on se, että nolla-arvoja sekä lähellä nollaa olevia tuloksia ei ole. Tämä voi osaltaan johtua siitä, että kapeammilla ja pienemmillä teillä mittausalue kattaa huomattavan suuren osan koko tien leveydestä. Myös keskihalkeaman näkyminen mittaustuloksissa on todennäköisempää.

6 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET Suhteellinen osuus (%) 14 % 12 % 1 % 8 % 6 % 4 % Pääll_lk 1 (kestopäällyste) Pääll_lk 2 (kevytpäällyste) Pääll_lk 3 (soratien pintaus) 2 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. 4.5 5. 5.5 6. Vaurio-osuus, koko kaista (%) Kuva 47. Vaurio-osuuden (koko kaista) tulosten jakauma päällysteluokan mukaan jaoteltuna. 4.4 Vuosittainen muutosnopeus Kohteiden osalta tiedettiin niille tehtyjen toimenpiteiden tekovuosi. Tarkka tieto päällysteen iästä mahdollistaa kohteen arvioimisen kuntomuutoksen perusteella. Tässä tapauksessa kuntomuutosta edustaa vuosittain tapahtuva vaurio-osuuden kasvu. Kuvassa 48 on esitetty kaikilta kohteilta laskettu vuosittainen vaurio-osuuden muutos. Kuvassa nähdään, että suurella osalla kohteista vauriot ovat kasvaneet 4-6 vuoden aikana vuosittain alle 1, prosenttiyksikköä. Valtaosalla on muutos ollut jopa alle,5 %, mikä mahtuu mittaustarkkuuden sisään. Voidaan sanoa, että peräkkäisinä vuosina tehdyt mittaukset eivät välttämättä paljasta tien vaurioissa tapahtuvaa muutosta. Tieosilta ja koko tieverkolta kuitenkin löydetään vaurioituneemmat kohdat luotettavasti.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 61 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET Vaurio-osuuden muutos 25 % 2 % VO-muutos Suhteelllinen osuus (%) 15 % 1 % 5 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.6 Vaurio-osuuden (koko kaista) muutos vuosittain (%) Kuva 48. Vaurio-osuuden (koko kaista) tulosten vuosittainen muutos. Kun kohteita tarkastellaan teknisten toimenpiteiden (kuva 49) mukaan, ei havaita eroa kohteiden välillä. Käytös on samansuuntainen kuin aiemmin esitetty vaurio-osuuden jakauma teknisen toimenpiteen suhteen. Vaurio-osuuden muutos Suhteelllinen osuus (%) 3 % 25 % 2 % 15 % 1 % Tekn_tp 1 Tekn_tp 2 Tekn_tp 3 5 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.6 Vaurio-osuuden (koko kaista) muutos vuosittain (%) Kuva 49. Vaurio-osuuden (koko kaista) tulosten vuosittainen muutos teknisen toimenpiteen mukaan lajiteltuna.

62 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET Kuvasta 5 nähdään, että muutosnopeus on todella pieni, ainoastaan päällysteluokan 1 (AB) vuosittainen muutos on hieman muita luokkia suurempaa. Jo koko kaistan vaurio-osuuden vastaavassa kuvassa (kuva 45) havaittiin hieman enemmän vaurioita tässä päällysteluokassa, joten tulos oli osin ennakoitavissa. Päällysteluokan 3 teitä on vain 66, kilometriä, mikä osaltaan vaikuttaa kuvaajan muotoon tehden siitä kulmikkaan. Aiempien tulosten pohjalta tällä ei katsota olevan niin suurta vaikutusta vaurio-osuuden muutokseen kuin kuva 5 osittain antaa ymmärtää. Myös kolmannen päällysteluokan tulokset muuttuvat muiden luokkien tapaan melko hitaasti (< 1 prosenttiyksikkö) vuosittain. Yksittäisiä poikkeavia kohtia kyllä havaitaan, mutta niiden käytöstä ei tämän aineiston perusteella voida yleistää koko päällysteluokkaan. 4 % Suhteellinen osuus (%) 35 % 3 % 25 % 2 % 15 % 1 % Pääll_lk 1 Pääll_lk 2 Pääll_lk 3 5 % %..5 1. 1.5 2. 2.5 3. 3.6 Vaurio-osuuden (koko kaista) vuosittainen muutos (%) Kuva 5. Vaurio-osuuden (koko kaista) tulosten vuosittainen muutos päällysteluokan mukaan lajiteltuna. 4.5 Johtopäätökset vaurio-osuuden käytettävyydestä urakoiden laatuvaatimuksena Tulosten perusteella vaurio-osuus kuntomuuttujaa (koko kaista) ei voi käyttää yksiselitteisenä pitkän takuuajan urakoiden laatuvaatimuksena. APVMmittauksesta saadaan kuitenkin sellaista tietoa, mikä helpottaa investointikohteiden loppukatselmusta arvioitaessa päällysteiden vaurioita. Mittaustulosten perusteella saadaan indikaatio, jos kohteella on selkeitä vaurioita. Vauriokartat ja päällystekuvat ja ehkä myös etukameran kuvat (tiekuvat) ovat helppokäyttöisiä apuvälineitä lopputilanteen arvioimiseen. Vaurio-osuudelle ei voida asettaa nolla-rajaa, koska mittausepätarkkuus on muutaman prosentin luokkaa. Menetelmää voidaan kuitenkin käyttää tuomaan esille selkeitä vaurioita. Järkevämpää on käyttää vauriotyyppikohtaisia laatuvaatimuksia.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 63 4 6 VUOTTA RAKENTAMISEN JÄLKEEN MITATUT TIET Tässä tutkimuksessa ei selvitetty, voitaisiinko esimerkiksi poikkihalkeamien määrälle tai tietyn levyisten poikkihalkeamien märälle asettaa erillistä laatuvaatimusta. Rajoituksina tulosten käytölle ovat kuvausleveys, joka ei kata koko kaistaa leveillä teillä. Leveillä teillä keskisauman halkeamaa ei todennäköisesti havaita ja se näkyy tuloksissa vain satunnaisesti. Kapeilla teillä keskisauman halkeama näkyy kokonaan tai osittain mittaustuloksissa. Jos mittausta käytetään kohteiden laadunvalvonnassa, tulee mittaus ohjeistaa erikseen. Levennetyillä teillä on tarpeen mitata myös levennyssauman kohta. Yhtenä hyödyntäismahdollisuutena on käyttää APVM:n tuottamaa karttaa tai muuta tulostetta sen päättämiseen, millä osuuksilla halkeamien laatu on arvioitava paikan päällä.

64 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus JOHTOPÄÄTÖKSET 5 JOHTOPÄÄTÖKSET 5.1 Olosuhteiden vaikutus mittauksiin Tutkimusta varten tehtiin olosuhdemittauksia kuudelle tieosalle. Kolme tieosaa mitattiin siten, että päällyste oli kostea, kolme tieosaa märällä päällysteellä ja kaikki 6 tieosaa kuivalla päällysteellä. Mitattuihin tieosiin sisältyi jonkin verran kostean, märän ja kuivan pinnan vaihtelua. Erilaiset olosuhdejaksot määritettiin tieosien sisällä. Olosuhdemittausten 1 metrin datan perusteella kostean, märän ja kuivan päällysteen mittaustulokset eroavat merkittävästi toisistaan vaurio-osuuden ja muiden vaurioparametrien osalta. Kostea päällyste antoi selkeästi suuremmat parametriarvot kuin samojen tieosien kuivan päällysteen mittaus (esimerkiksi koko kaistan vaurio-osuus noin 3-4 kertaa suurempi). Märän päällysteen mittaus antoi puolestaan selkeästi pienemmät parametriarvot kuin samojen tieosien kuivan päällysteen mittaus (koko kaistan vaurio-osuus noin 2 kertaa pienempi). Nämä tulokset osoittavat, että kostealla tai märällä päällysteellä ei ole suotavaa mitata. Nykyiset tuotantomittaukset tehdäänkin visuaalisesti täysin kuivalle päällystepinnalle. Lisäksi tutkittiin lähes kuivan päällysteen (päällysteessä esimerkiksi reunaosa tms. hiukan kostea) tulosten ero samojen tieosien kuivan päällysteen tuloksiin. Lähes kuiva päällyste antoi suuremmat parametriarvot kuin kuiva päällyste (esimerkiksi koko kaistan vaurio-osuus noin 2 kertaa suurempi). Tämä osoittaa, että pienetkin kosteat alueet päällysteessä vaikuttavat tuloksiin. Olosuhdemittauksen parametriarvoja verrattiin vauriokarttoihin ja etukameralla otettuihin tiekuviin. Vertailun perusteella saatiin selville syyt kostean ja märän päällysteen mittaustulosten eroihin verrattuna kuivan päällysteen mittaustuloksiin koskien vaurio-osuutta ja muita vaurioparametreja: Kasvillisuuden suojatessa päällystettä sateelta tai päällysteen kuivuessa epätasaisesti tulee kostean ja kuivan päällysteen rajapintaan väriero, joka tulkitaan kuvatulkinnassa vaurioksi. Purkaumakohdat keräävät kosteutta enemmän kuin sileä päällystepinta ja aiheuttavat myös värieroja päällysteeseen. Tällöin kuvatulkinta löytää eroja kostealle ja kuivalle päällystepinnalle. Märkä päällyste toimii peilipintana, josta kuvatulkinta löytää vain osan kaikkein suurimmista vaurioista. Purkaumaosuuden mittaus poikkeaa vaurio-osuuden ja muiden vaurioparametrien mittauksesta, koska se perustuu laserantureilla tehtävään mittaukseen. Mittaustulosten mukaan kostean ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen sekä märän ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen purkaumaosuuden keskiarvoilla sekä koko kaistan purkaumaosuuden arvoilla ei ole suurta eroa. Tämä johtuu osittain keskiarvoistamisen vaikutuksesta (koko kaistan purkauma on keskiarvo kaistan osien purkaumasta) ja suuresta määrästä nolla-arvoja. Lisäksi 1 m datassa kaistan osien purkaumaparametrien arvot ovat joko, 5 tai 1. Tämä johtaa siihen, että keskiarvot pyrkivät olemaan samoja.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 65 JOHTOPÄÄTÖKSET Kostean ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen sekä märän ja samalta kohdalta mitatun kuivan päällysteen kaistan osien purkaumaosuuden arvoilla on selkeät sijainti- ja suuruuserot. Selittävänä tekijänä ovat kymmenen metrin datassa usein kahden samalta tieosalta tehdyn mittauksen välillä olevat pienet sijaintierot sekä aiemmin mainittu parametrien arvoskaala, 5 tai 1, joka tuo herkästi eroja tuloksiin. Tulosten perusteella ei sinällään voi sanoa onko kostean/märän vai kuivan päällysteen purkaumatulos on oikea. Laserantureiden käytön ohjenuorana on kuitenkin periaatteessa se, että kuivan pinnan mittaaminen antaa virheettömämmän tuloksen. 5.2 Sadan metrin tulosten tarkkuus Sadan metrin tulosten tarkkuutta tarkasteltiin toistamalla saman kohdan vauriomittaus ja kuvatulkinta useita kertoja. Tutkimusta varten tehtiin toistomittauksia kahdeksalle tieosalle, joilla oli kesto-, kevyt- ja SOP päällysteitä. Tutkituilla päällystetyypeillä, liikennemäärällä tai muilla taustatekijöillä ei ole vaikutusta vaurio-osuuden tarkkuuteen. Sen sijaan päällysteen vaurioitumisen aste kasvattaa epätarkkuuden absoluuttista suuruutta. Kun 1 metrin jakson vauriotaso on suuri (vaurio-osuus yli 5 %), tuloksen epätarkkuus on suurempi kuin pienillä arvoilla. Ero on kuitenkin kohtuullinen, 1,8 % ja selvästi alle tuotantomittausten laatuvaatimuksen. Puolet havainnoista (5 % tarkkuus) on kuitenkin erittäin lähellä toisiaan (alle,25 %). Jos tarkastellaan 95 % tarkkuuden eroja VO% tasoilla,8 % ja 7,2 %, ovat tulokset 1, % ja 1,8 %. Tarkkuuden ero pienillä ja suurilla VO%-arvoilla on siis lähes kaksinkertainen. Mittaustuloksen arvoalueena tämä merkitsee, että 95 % havainnosta on ollut alueella, -1,8 % ja vastaavasti 5,4-9, %. Joka tapauksessa vaurio-osuus -muuttujan erottelukyvyn avulla päällysteen vauriomäärää voidaan luokitella luotettavasti ainakin 3 luokkaan (hyvä, tyydyttävä, huono). Purkauman laskentatavasta johtuen tunnusluvun arvot ovat suhteellisia ja varsin tasaisia. Havaintojen perusteella koko kaistan purkaumamuuttujan 95 % tarkkuus on +/- 5 %. Halkeaman pituus muuttujan tuloksista nähdään, että 5 % tarkkuus on hyvä tai kohtuullinen kaikilla kohteilla. Voidaan sanoa, että puolet havainnoista on 2 metrin sisällä mitatusta arvosta. Tuloksissa 95 % tarkkuus vaihtelee välillä 8 13 m, mitä voidaan pitää kohtuullisena tuloksena. Kahdeksan metrin vaihtelu, silloin kun halkeamapituus on 4 metrin tasolla tarkoittaa noin 2 % vaihteluväliä muuttujalle. Tässä selvityksessä ei ole otettu kantaa mittausten pysyvyyteen eli eri vuosina mitattujen tulosten eroihin, ja sen selvittäminen onkin suositeltava kehityshanke.

66 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus JOHTOPÄÄTÖKSET 5.3 4-6 vuotta rakentamisen jälkeen mitatut tiet Tulokset noudattavat päällyste- ja tieluokkia melko johdonmukaisesti. Erityisesti pienemmillä teillä tulokset muodostavat odotetun mukaisen jakauman vaurio-osuuden arvojen ja sen vuosittaisen muutoksen mukaan. Pääteillä käytetyt AB- ja SMA-päällysteet käyttäytyvät eri tavalla kuin muut päällystetyypit vertailtaessa vaurio-osuuden jakaumia koko kaistalla. AB:n ja erityisesti SMA:n osalta nolla-arvoja sekä lähellä nollaa olevia tuloksia on vähän. Tulosten perusteella vaurio-osuus kuntomuuttujaa (koko kaista) ei voi käyttää yksiselitteisenä pitkän takuuajan urakoiden laatuvaatimuksena. APVMmittauksesta saadaan kuitenkin sellaista tietoa, mikä helpottaa investointikohteiden loppukatselmusta arvioitaessa päällysteiden vaurioita. Mittaustulosten perusteella saadaan indikaatio, jos kohteella on selkeitä vaurioita. Vauriokartat ja päällystekuvat ja ehkä myös etukameran kuvat (tiekuvat) ovat helppokäyttöisiä apuvälineitä lopputilanteen arvioimiseen. Vaurio-osuudelle ei voida asettaa laatuvaatimuksena nolla-rajaa, koska mittausepätarkkuus on muutaman prosentin luokkaa. Tämä on epärealistista myös edellä mainitun AB- ja SMA-päällysteiden nolla-arvojen vähyyden vuoksi. Järkevämpää on käyttää vauriotyyppikohtaisia laatuvaatimuksia. Suurin rajoittava tekijä APVM-mittauksen käytölle laadunvalvonnassa on kuvausleveys. Mikäli mittausta halutaan käyttää kohteiden laadunvalvonnassa, tulee mittaustapahtuma ohjeistaa erikseen. Levennetyillä teillä on tarpeen mitata myös levennyssauman kohta. Yhtenä hyödyntäismahdollisuutena on käyttää APVM:n tuottamaa karttaa tai muuta tulostetta sen päättämiseen, millä osuuksilla halkeamien laatu on arvioitava paikan päällä.

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus 67 LIITTEET 6 LIITTEET Liite 1 Liite 2 Liite 3 Mittausohjelma Olosuhdemittauksen vaurio-osuuskuvaajat Mittauksen tarkkuus kohteiden vaurio-osuuskuvaajat

Liite 1 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus LIITTEET LIITE 1 MITTAUSOHJELMA Olosuhdemittaukset Tiepiiri Tie Tieosa Pituus Mittaussuunta Kaista Päällystetyyppi Päällystysvuosi Toim.lk KVL Päällysteleveys 1 172 1 5163 1 1 PAB-- 22 4 1445 7.5 1 172 2 5111 1 1 PAB-- 22 4 15 7.5 1 1131 2 562 1 1 AB 21 4 2759 7.4 1 1215 2 5176 1 1 AB 1996 4 1112 7. 1 11233 1 315 1 1 AB 23 4 65 6. 1 11233 2 7817 1 1 AB 23 4 42 6. Sadan metrin datan tarkkuus Tiepiiri Tie Tieosa Pituus Mittaussuunta Kaista Päällystetyyppi Päällystysvuosi Toim.lk KVL Päällysteleveys 2 224 5 4697 1 1 AB 23 3 2145 7. 1 116 2 7118 1 1 AB 1993 3 1764 7.5 2 192 12 727 1 1 PAB-- 23 3 1333 7. 2 281 2 4885 1 1 PAB-V 1997 4 37 6.8 2 66 1 457 1 1 SOP 22 4 536 6.6 2 1329 1 7452 1 1 SOP 1993 4 138 6.5 1 11635 1 2541 1 1 AB 2 4 1119 5.2 8 1564 1 3752 1 1 ABK 1997 4 788 5.5

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus Liite 2 LIITTEET LIITE 2 OLOSUHDEMITTAUKSEN VAURIO-OSUUS- KUVAAJAT 25 Tie 172, tieosa 1 Vaurio-osuus, koko kaista (%) 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 VO_Kostean päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Ura melko kuiva, muuten kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Kostea päällyste olosuhdemittauksessa / kuiva pinta tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) 25 Tie 172, tieosa 2 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Vaurio-osuus, koko kaista (%) VO_Kostean päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Ura melko kuiva, muuten kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Tietyö

Liite 2 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus LIITTEET 35 Tie 1131, tieosa 2 3 25 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 Vaurio-osuus, koko kaista (%) VO_Kostean päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste märkä olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Päällyste osittain kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) 25 Tie 1215, tieosa 2 Vaurio-osuus, koko kaista (%) 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 VO_Kostean päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste kokonaan kuiva molemmissa mittauksissa (visuaalinen havainto) Päällyste kostea, vasen reuna melko kuiva olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto)

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus Liite 2 LIITTEET 3 Tie 11233, tieosa 1 25 2 15 1 5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 Vaurio-osuus, koko kaista (%) VO_Märän päällysteen mittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste märkä olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Päällyste osittain kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) 14 Tie 11233, tieosa 2 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 46 48 5 52 54 56 58 6 62 64 66 68 7 72 74 76 Vaurio-osuus, koko kaista (%) VO_Märän päällysteenmittaus VO_Kuivan päällysteen mittaus Päällyste märkä olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto) Päällyste osittain kostea olosuhdemittauksessa / kuiva päällyste tuotantomittauksessa (visuaalinen havainto)

Liite 3 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus LIITTEET LIITE 3 MITTAUKSEN TARKKUUS -KOHTEIDEN VAURIO- OSUUS-KUVAAJAT Tunnuslukuja Tie 116APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 APVM -muuttujan arvot (%) 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Tunnuslukuja Tie 192APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta

APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus Liite 3 LIITTEET Tunnuslukuja Tie 224APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 APVM -muuttujan arvot (%) 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Tunnuslukuja Tie 281APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keski hajonta Tunnuslukuja Tie 66APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta

Liite 3 APVM-vauriotiedon tarkkuus ja luotettavuus LIITTEET Tunnuslukuja Tie 11635APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 APVM -muuttujan arvot (%) 19 2 21 22 23 24 25 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Tunnuslukuja Tie 1329APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 42 44 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta Tunnuslukuja Tie 1564APVM kuntomuuttuja: Vaurio-osuus% 1 9 APVM -muuttujan arvot (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 22 24 26 28 3 32 34 36 Etäisyys (m) Mediaani min max Max-min keskihajonta

ISSN 1459-1561 TIEH 467-v