Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet Osa 3 Tienpintaheijastimien toiminnalliset ominaisuudet Sisäisiä julkaisuja 9/2005 Tiehallinto Helsinki 2005

Kannen kuvat: VTT ISSN 1457-991X TIEH 4000448 Verkkojulkaisu pdf (www.tiehallinto.fi/julkaisut) ISSN 1458-1561 TIEH 4000448-v Oy Edita Ab Helsinki 2005 Julkaisua myy/saatavana: asiakaspalvelu.prima@edita.fi Faksi 020 450 2470 Puhelin 020 450 011 Tiehallinto Asiantuntijapalvelut Opastinsilta 12 A PL 33 00521 HELSINKI Puhelinvaihde 0204 2211

Tärinäviivatutkimuksia. Helsinki 2005. Tiehallinto, Asiantuntijapalvelut, Liikennetekniikka. Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 9/2005. 100 s. ISSN 1457-991X, TIEH 4000448 Asiasanat: Tiemerkinnät, poikkileikkaus Aiheluokka: 22, 82 TIIVISTELMÄ Julkaisun ensimmäisenä osana olevassa tutkimuksessa selvitettiin kokeellisesti valtatiellä 4 sijaitsevassa loivassa kaarteessa sulkuviivan uudelleen maalaamisen ja tärinäsulkuviivan vaikutuksia ajoneuvojen sivuttaissijaintiin ja nopeuksiin. Aiempien tutkimusten perusteella oletettiin, että kaarteessa ajoneuvojen sivuttaissijainnin keskihajonnan pienetessä turvallisuus paranee toimenpiteen seurauksena. Kokonaan vapaiden henkilöautojen (ei jonossa eikä vastaantulijoita) sijaintien keskihajonta pienentyi 35 cm:stä kuluneen sulkuviivan aikana, 28 cm:iin maalauksen jälkeen ja 24 cm:iin tärinäviivan aikana. Niiden keskinopeudet eivät eronneet toisistaan tutkimuksen eri vaiheissa. Sulkuviivan noudattamista mitattiin sen ylitysten määrällä. Kokonaan vapaiden henkilöautojen kohdalla ylitysten määrä aleni kuluneen sulkuviivan aikaisesta 9,2 %:sta 2,5 %:iin sulkuviivan maalauksen jälkeen ja pysyi samana tärinäviivan aikana. Sulkuviivan ylittämiseen vaikuttaa myös ajoneuvon koko. Kokonaan vapaista kuorma-autoista 16,4 % ajoi sulkuviivan yli ennen tilanteessa. Maalaus jälkeen kuorma-autojen sulkuviivan ylitysten määrä oli 12,1 %:a, ja tärinäviivan aikana niiden määrä putosi 6,2 %:iin (ei merkitsevä). Pelkkä visuaalisen ohjauksen parantuminen vaikutti sulkuviivan ylityksiä vähentävästi. Tutkimuksessa seuraavana kesänä toistetut mittaukset osoittivat tärinäsulkuviivan vaikutuksen käyttäytymiseen pysyneen samana. Maalauksen ja tärinäviivan aikaiset mittaustulosten erot eivät olleet suuria, mutta voidaan olettaa, että tärinäviivalla saadaan pysyvämpi muutos ajokäyttäytymisessä kuin maalauksella. Julkaisun toisessa ja kolmannessa osassa esitellyissä tutkimuksissa selvitettiin tärinäviivojen ja tienpintaheijastimien toiminnallisia ominaisuuksia. Tarkastelussa oli mukana seitsemän erilaista tärinäviivatyyppiä sekä heijastinura. Tärinäviivakoeosuudet sijaitsivat valtatiellä 3 ja kantatiellä 41, heijastinura valtatiellä 1. Mittauksia suoritettiin seuraavien tärinäviivojen ominaisuuksien osalta: tärinäviivojen dimensiot ja kuluminen, tärinä ajoneuvon sisällä, sisämelu, ympäristömelu, paluuheijastuvuus sekä moottoripyörän ajotuntuma. Näiden ominaisuuksien lisäksi tienpintaheijastimien osalta arvioitiin myös heijastimien likaantumista, kestävyyttä ja toimintakykyä talvella. Mittaukset tehtiin sekä henkilö- että kuormaautoilla. Kaikki tutkitut tärinäviivatyypit toimivat kuljettajan herättäjinä. Sen sijaan keskiviivan heijastimista arvioitiin olevan apua autoilijoille erityisesti huonoimmissa syksyisissä olosuhteissa, sateella pimeällä. Tärinäviivatyypeistä jyrsityt urat saivat aikaan suurimmat melu- ja tärinäarvot. Kuorma-auton ohjaamossa tärinäviivojen vaikutus oli henkilöautoa huomattavasti pienempi. Ainoastaan jyrsitty tärinäviiva oli kuorma-auton ohjaamossa selvästi havaittavissa. Tärinäviivojen haittapuolena pidettiin niiden aiheuttamaa ympäristömelua. Tärinäviivojen osalta tulevaisuuden haasteena olisi löytää viivatyyppi, joka synnyttäisi tärinää ilman melua. Lisäksi tekniikoiden kehittyessä tärinäviivojen kustannukset laskevat. Ensi kokemusten mukaan tienpintaheijastimet uraan asennettuina toimivat hyvin Suomen olosuhteissa. Koeosuuden seurantaa tulisi kuitenkin vielä jatkaa. Tärinäviivojen ja tienpintaheijastimien yhdistelmää tulisi jatkossa kokeilla kaistalla pysymisen varmistamisen tehostamiseksi.

ESIPUHE S 12 Pääteiden parantamisratkaisut -projektissa on kehitetty mm. uusia tietyyppejä sekä ideoitu ja testattu erilaisia turvallisuuden parantamiskeinoja ja suunnitteluperiaatteita kaksikaistaisille teille. Täristävät tiemerkinnät osaprojektin tavoitteena on selvittää, millaisia ratkaisuja on olemassa kaistalta pois ajautumisesta johtuvien onnettomuuksien vähentämiseksi, selvittää niiden vaikutuksia liikenteeseen ja arvioida ratkaisujen soveltuvuutta.. Tämä julkaisu koostuu kolmesta erillisestä osaraportista: 1) Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa, 2) Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet sekä 3) Tienpintaheijastimien toiminnalliset ominaisuudet. Osaprojektit on toteutettu Tiehallinnon Liikennetekniikkaryhmän toimeksiannosta. VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka on vastannut kenttämittauksista mittauksista ja tulosten raportoinnista. Helsingissä, joulukuussa 2004 Tiehallinto Liikennetekniikka

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 7 Sisältö TIIVISTELMÄ 3 ESIPUHE 5 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa 1 JOHDANTO 13 2 AINEISTO JA MENETELMÄT 15 2.1 Tutkimuskohde 15 2.2 Tärinäsulkuviivan mitoitus 17 2.3 Videokuvausmenetelmä 18 3 TULOKSET 21 3.1 Liikennemäärät ja -tilanteet tutkimuksen eri vaiheissa 21 3.2 Ajoneuvojen sivuttaissijainti 22 3.2.1 Sulkuviivan ylittäneiden osuudet 22 3.2.2 Sivuttaissijaintien jakaumat tutkimussuuntaan 24 3.2.3 Sivuttaissijaintien jakaumat Lahden suuntaan 26 3.3 Nopeudet 27 4 YHTEENVETO JA TULOSTEN TARKASTELU 29 4.1 Sulkuviivan noudattaminen 29 4.2 Maalauksen ja tärinäviivan vaikutus ajolinjoihin 29 4.3 Vapaiden henkilöautojen nopeudet 30 4.4 Tulosten arviointia 30 4.5 Tärinäviivan käyttö tien keskilinjassa 31 5 LÄHTEET 32 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet 1 TAUSTA JA ALKUSANAT 35 2 TAVOITE 36 3 MÄÄRITELMÄT JA TERMISTÖ 37 4 TÄRINÄVIIVATYYPIT 38 4.1 Yleistä 38 5 KOKEESSA KÄYTETYT TÄRINÄVIIVAT 40 5.1 Suunnitelma 40 5.2 Toteutuma 40 6 KOEPAIKAT 42

8 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 7 HAVAINTOJA TÄRINÄVIIVOJEN TEOSTA 43 8 TÄRINÄVIIVOJEN TEKOKUSTANNUKSET 45 9 MENETELMÄT 46 9.1 Dimensioiden ja kulumisen mittaus 46 9.2 Tärinän mittaus 47 9.3 Sisämelun mittaus 48 9.4 Ajoneuvot 49 9.5 Ympäristö- eli ulkomelun mittaus 51 9.6 Paluuheijastuvuuden mittaus 52 9.7 Moottoripyörän ajotuntuma 53 10 TULOKSET 54 10.1 Dimensiot 54 10.2 Tärinä 54 10.3 Sisämelu 56 10.4 Ympäristömelu 59 10.5 Paluuheijastuvuus 60 10.6 Moottoripyörän ajotuntuma 62 11 JOHTOPÄÄTÖKSET 63 12 JATKOTOIMENPITEET 65 Osa 3 Tienpintaheijastimien toiminnalliset ominaisuudet 1 TAUSTA JA ALKUSANAT 71 2 TAVOITTEET 72 3 KOEPAIKKA 73 4 HEIJASTINTYYPIT 74 4.1 Kehikkoon asennetut heijastimet 74 4.2 Uraan asennetut heijastimet 74 5 KOEOSUUDEN TEKO 76 6 MENETELMÄT 78 6.1 Mittaukset 78 6.2 Paluuheijastuvuus, kuiva ja märkä 78 6.3 Dimensioiden mittaus 79 6.4 Tärinän mittaus 81 6.5 Sisämelun mittaus 81 6.6 Likaantumisen arvioiminen 82

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 9 6.7 Ajoneuvot 82 6.8 Ympäristö- eli ulkomelun mittaus 84 7 TULOKSET 86 7.1 Paluuheijastuvuus, kuiva ja märkä 86 7.2 Dimensiot 87 7.3 Tärinä 88 7.4 Sisämelu 89 7.5 Ympäristömelu 92 7.6 Moottoripyörän ajotuntuma 92 7.7 Likaantuminen ja toimintakyky talvella 93 7.8 Kestävyys 94 8 JOHTOPÄÄTÖKSET 95 9 JATKOTOIMENPIDE-EHDOTUKSET 96

10 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa 11 Tärinäviivatutkimuksia Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa

12 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa JOHDANTO 13 1 JOHDANTO Kaistalla pysyminen kaarteessa vaatii kuljettajilta enemmän kuin suoralla tiejaksolla ajaminen. On arvioitava tarvittavien ohjausliikkeiden suuruus sekä sovitettava nopeus kaarteen jyrkkyyden, kaltevuuden ja näkemien mukaan. Kuljettajan tahaton ajautuminen keskilinjan yli vastaantulevien kaistalle tai ajolinjan tietoinen oikaiseminen kaarteessa voi aiheuttaa kohtaamisonnettomuuden, jonka seuraukset ovat yleensä vakavimpia kaikista onnettomuustyypeistä johtuen suuresta törmäyksenaikaisesta nopeuserosta. Kaarteen tietoisen leikkaamisen taustalla on luultavasti usein halu ajaa nopeammin kuin kaarteen mitoitus edellyttäisi. Kaarretta ajettaessa kuljettajan katse kiinnittyy eniten kaarteen sisäreunan lähettyville paikkaan (tangenttiin), jossa kaarteen suunta muuttuu ja joka on ohjaamisen kannalta tärkeä kohta (Land & Lee 1994). Tosin näkyvyydeltään rajoitetuissa kaarteissa kuljettajien täytyy jakaa tarkkaavaisuutta enemmän kahden tehtävän: ohjaamiseen ja välittömän vaaran havaitsemisen välillä. Tällöin tangenttikohtaan katsotaan vähemmän ja enemmän suoraan ajoradalle vastaantulevaa liikennettä niin pitkälle kuin se on mahdollista ja muita mahdollisia vaaratekijöitä kaarteen ympäristössä (Underwood, Chapman, Grundall, Cooper & Wallen 1999). On myös havaittu, että onnettomuusasteeltaan korkeissa kaarteissa kuljettajan katse on kiinnittynyt pitempään yhteen paikkaan kuin alhaisen onnettomuusasteen kaarteissa. Kuljettajalla on ilmeisesti vaikeuksia erottaa kaarteen suunnasta kertova tieto (Shinar, Mc- Dovell & Rockwell 1977). Varsinaiseen kaistalla pysymiseen tarvitaan myös perifeerisen näön avulla hankittavaa visuaalista informaatiota lähietäisyydeltä (Land & Horwood 1995; Rumar & Marsh 1998). Voidaankin olettaa, että mikäli ajoneuvojen sivuttaisasemien hajonta pienenee kaarteessa niin onnettomuusaste pienenee (ks. Ranta, Mäkinen & Malmivuo 1998). Tien geometrian vaihteluista johtuen keskilinjan ylityksen vaarallisuus vaihtelee: kuljettajien käytettävissä oleva aika ja mahdollisuudet reagoida yllättävään tapahtumaan vaihtelevat tien eri kohdilla. Sulkuviivalla tienpitäjä haluaa osoittaa tienkäyttäjälle, että erityisesti tällä tien kohdalla keskilinjan ylittäminen on erityisen vaarallista ja kiellettyä. Pelkkä viivan maalaaminen ei kuitenkaan aina välttämättä herätä kuljettajaa, jonka tarkkaavaisuus on jossain muualla kuin ajamisessa, tai estä kaistan leikkaamista. Keskilinjan ylitys voidaan estää tehokkaasti rakentamalla kaide, mutta tähän ei ole aina tilaa tai se ei ole muuten tieympäristön kannalta sopiva tai taloudellisesti kannattava ratkaisu. Olisi siis löydettävä sellaisia ratkaisuja ajoratamaalauksien ja kaiteen väliltä, jotka herättäisivät kuljettajan. Vaikka onnettomuutta ei saataisi kokonaan estettyä niin sen seuraukset voivat lieventyä, jos kuljettaja ehtii aloittaa esimerkiksi jarruttamisen aikaisemmin. Suhteellisen pieni ajonopeuden muutos voi johtaa suureen törmäyksenaikaisen nopeuden ja seurausten vakavuuden muutokseen (Kallberg 2000). Yleisten teiden kuolon-

14 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa JOHDANTO kolarien henkilövahingoista tapahtui kaarteissa 15,4 prosenttia vuosina 1997 2001. Keskilinjan tärinäviivoista on saatu hyviä kokemuksia Norjassa, Kanadassa ja Yhdysvalloissa, joissa tärinäviivoja suositellaan käytettäväksi sulkuviivoina (ja reunaviivoina) kaksikaistaisilla teillä (Räsänen 2002). Tärinä voidaan saada aikaa joko tienpinnasta koholla olevilla tai upotetuilla profiileilla. Tiepiirien edustajat suosittelivat Suomeen upotettuja ratkaisuja kunnossapidon takia (Kärki & Unhola 2002). Tiepiireihin tehdyn kyselyn perusteella Kärki & Unhola (2002) totesivat johtopäätöksissään seuraavaa: Tähänastiset kokemukset palautetta tuottavien merkintöjen käytöstä sulkuviivana ovat olleet niin myönteisiä, että merkintöjen käyttöä sulkuviivana on syytä lisätä Sulkuviivana käytettävän tärinäviivan vaikutukset ajokäyttäytymiseen ja pysymiseen omalla kaistalla vaikuttavat tiepiireistä saadun palautteen perusteella erittäin lupaavilta. Keskilinjan tärinäviivoja on tehty laajemmin vasta viimeisen parin vuoden aikana, siksi niiden vaikutuksista ei ole paljon tutkimustuloksia (Bahar, Wales & Longtin-Nobel, 2001). Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää: 1. Miten sulkuviivan uudelleen maalaaminen vaikuttaa ajoneuvojen sivuttaissijaintiin ja nopeuksiin kaarteessa? 2. Miten urien jyrsiminen sulkuviivojen kohdalle vaikuttaa ajoneuvojen sivuttaissijaintiin ja nopeuksiin kaarteessa?

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa AINEISTO JA MENETELMÄT 15 2 AINEISTO JA MENETELMÄT 2.1 Tutkimuskohde Tutkimus tehtiin valtatiellä 4 (tieosa 213, etäisyys 1927-2394) Onkiniemestä pohjoiseen sijaitsevassa vasemmalle suuntautuvassa 467 metriä pitkässä kaarteessa (kuva 1). Nopeusrajoitus oli 100 km/h. Kaarresäde on tierekisterin mukaan 990. Nopeuksien ja sivuttaissijainnin mittauspaikka sijaitsi kaarteen lopussa. Tasaisen kaarteen jälkeen tie jatkui noin kilometrin mittaisena, kumpuilevana suorana. Kaiken kaikkiaan yhtenäistä kaksoissulkuviivaaluetta oli noin puolitoista kilometriä. Kaarteen kohdalla sulkuviiva oli selvästi kulunut ajolinjojen leikkaamisen takia usean kymmenen metrin pituudelta pohjoiseen päin ajettaessa. Hartolaan n. 20 km mittauspaikalta Maanmittauslaitos lupanumero 20/MYY/03 N Mittauspaikka TÄRINÄVIIVAOSUUS Kuva 1. Tutkimuskohde valtatiellä 4. Heinolaan n. 25 km mittauspaikalta

16 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa AINEISTO JA MENETELMÄT Ajolinjoja ja ajonopeuksia mitattiin neljässä eri vaiheessa (kuva 2): a) Kuluneen sulkuviivan aikana b) Sulkuviivan uudelleen maalaamisen jälkeen c) Tärinäsulkuviivan jyrsimisen jälkeen d) Vuosi ensimmäisen mittauksen jälkeen Kuva 2. Tutkimuskohde eri vaiheissa. Sulkuviiva maalattiin uudelleen 15.7.2002. Tärinäsulkuviiva valmistui 17.9.2002. Ennen tärinäviivan jyrsimistä tien päällyste oli uusittu ja reunaviivat maalattu uudestaan. Jokaisessa vaiheessa mittauksia tehtiin kahtena tai kolmena iltapäivänä poutasäällä. Varsinaisia analyysejä varten purettiin tiistaipäivien mittaukset (9.7., 30.7. ja 8.10.2002 klo 13 17). Näistä saatiin kerättyä suunniteltu aineisto (>500 ajoneuvoa / tutkimuksen vaihe). Mittaukset toistettiin vielä 1.7.2003, jotta saatiin ajankohdaltaan ennen-mittauksia vastaavan liikenteen näyte. Samalla selvitettiin tärinäsulkuviivan pitempiaikaisia vaikutuksia.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa AINEISTO JA MENETELMÄT 17 2.2 Tärinäsulkuviivan mitoitus Tärinäsulkuviivan mitoitusta on esitelty kuvissa 3 ja 4. Urien välinen etäisyys vaihteli jonkin verran suunnitellusta, mutta tällä ei tärinän kannalta ollut ilmeisesti suurempaa merkitystä. Tärinäviivajakson pituus oli yhteensä 760 metriä (4/213/1555-2315), josta 380 m oli suoraa tiejaksoa ja 380 m kaarretta ennen tutkimuskohtaa. Näin ollen kuljettajilla oli mahdollisuus saada palautetta sen päällä ajamisesta ennen mittauspaikkaa. Tärinäsulkuviiva valmistui (ja nopeusrajoitus palautui 100 km/h) lähes kaksi kuukautta myöhemmin kuin oli suunniteltu. Tämä aiheutti muutoksia tutkimuskohteen liikenteen koostumuksessa, jotka oli otettava huomioon analyyseissä. Lisäksi tärinäsulkuviivaa ei tehty aivan kaarteen loppuun. Se loppui noin 20 metriä ennen mittauspaikkaa. Sillä ei kuitenkaan ollut merkitystä tutkimuksen kannalta, koska sivuttaissijainti ei muutu olennaisesti tällä matkalla ajettaessa noin 100 km/h (27,8 m/s) nopeudella. Siitä oli itse asiassa hyötyä, kun vastakkaisen suunnan liikenteen sivuttaissijainnin tietoja voitiin tällöin käyttää tavallaan kontrollina. Kuva 3. Tärinäsulkuviiva ja mittakeppi 5 cm ruudutuksella.

18 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa AINEISTO JA MENETELMÄT Päällystetty piennar 250 mm Reunaviiva 100 mm 3400 mm Tutkimussuunta 250 mm 150 mm Sulkuviiva 100 mm Väli 100 mm Sulkuviiva 100 mm 10-15 mm 3300 mm Lahden suunta Reunaviiva 100 mm Päällystetty piennar 200 mm Kuva 4. Tärinäsulkuviiva tien poikkileikkauksessa. 2.3 Videokuvausmenetelmä Ajoneuvojen sijainnin ja nopeuden määrittämiseksi ohiajavia ajoneuvoja kuvattiin korkealle pylvääseen piilotetulla videokameralla (kuva 5). Videokuvan analyysissä käytettiin ViVAtraffic-ohjelmaa. Sen avulla yhdellä kameralla voitiin hallita koko liikennetilanne. Kuvattava tie ja siitä saatava kuva ovat eri koordinaatistossa (kuva 6). Sen takia tienpinnasta mitattiin neljän pisteen välinen todellinen etäisyys, jonka avulla ohjelma laski mittakaavan oikeaksi videokuvan analysointiin.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa AINEISTO JA MENETELMÄT 19 Kuva 5. Videokamera pylväässä. Kuva 6. Tutkimustason suhde videokuvatasoon (ViVAtraffic manual). Ajoneuvojen sivuttaissijainti kaistalla määritettiin klikkaamalla hiirellä tietokoneen näytöllä renkaan ulkoreunan ja tienpinnan kosketuskohtaa, jolloin Vi- VAtraffic-ohjelma laski etäisyyden sulkuviivan reunasta, joka oli annettu ohjelmalle referenssiviivaksi. Kuvausten alussa tienpintaan asetettiin hetkeksi mittakeppi sulkuviivan reunasta, jonka avulla voitiin vielä tarkistaa, että Vi- VAtraffic antaa oikeat mitat.

20 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa AINEISTO JA MENETELMÄT Muun liikenteen läheisyyden voidaan olettaa vaikuttavan ajoneuvon sivuttaissijaintiin. Sen takia jokaisen ohiajavan ajoneuvon liikennetilanne analysoitiin ja koodattiin tiedostoon. Ensin katsottiin oliko ajoneuvo vapaa vai jonossa (alle 5 sekuntia edellä ajavaan). Sitten tarkistettiin vastaantulevan liikenteen tilanne: oliko alle 5 sekuntia ennen tai jälkeen ajoneuvon saapumista tutkimuspaikkaan vastaantulevaa liikennettä. ViVAtraffic-ohjelman avulla kaistalla kulkevien ajoneuvojen nopeudet voitiin laskea automaattisesti. Hiirellä osoitettiin ajoneuvojen kulkusuunnan mukaiset mittausviivat. Laskenta-aika oli sama kuin videon normaali pyörimisaika. Kuorma-autojen nopeuksia ei voitu laskea, koska ne olivat liian pitkiä suhteessa kuva-alan kokoon. Tutkimuspaikasta 9,6 km pohjoiseen sijaitsevan liikenteen automaattisen mittausaseman (LAM) nopeustietoja käytettiin nopeuksien kontrollina. Päällystystyö ulottui LAM-asemalle saakka.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET 21 3 TULOKSET 3.1 Liikennemäärät ja -tilanteet tutkimuksen eri vaiheissa Taulukossa 1 on esitetty ajoneuvoryhmittäin liikennemäärät tutkimuksen eri vaiheissa mittausaikoina klo 13 17. Henkilöautojen määrä väheni syksyn 2002 tärinäviivamittausten aikana verrattuna aiempiin vaiheisiin. Seuraavan kesän 2003 toistomittauksissa henkilöautojen määrä oli kuitenkin suurin. Taulukko 1. Liikennemäärät ajoneuvoryhmittäin tutkimusajankohtina. Tutkimussuuntaan Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto henkilöauto 731 583 356 1126 pakettiauto 77 66 51 89 kuorma-auto 98 96 91 124 linja-auto 6 4 4 5 moottoripyörä 12 13 - - kevyt yhdistelmä 23 18 11 42 Yhteensä 947 780 513 1402 Tuntiliikenne* 259 216 145 373 Lahden suuntaan Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto henkilöauto 592 554 340 806 pakettiauto 58 51 46 61 kuorma-auto 75 71 99 102 linja-auto 8 2 10 6 moottoripyörä 14 8-3 kevyt yhdistelmä 17 25 18 18 Yhteensä 764 711 513 996 Tuntiliikenne* 209 197 145 265 *Tuntiliikennemäärän laskussa huomioitu nauhojen vaihdoista aiheutuneet katkokset kuvauksissa Henkilöautojen määrän vaihtelu näkyi liikennetilanteissa (taulukko 2). Jonossa ajaneiden osuus tutkimussuuntaan oli suurin ennen- ja toistomittausten aikana. Yhteensä tutkimuksessa luokiteltiin 6266:n ajoneuvon liikennetilanne.

22 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET Taulukko 2. Liikennetilanteet tutkimusajankohtina. Tutkimussuuntaan Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto Vapaat 463 433 329 589 ei vastaan tulevaa 343 306 256 421 vastaan tulevaa liikennettä 120 127 73 168 Jonossa 484 347 184 813 ei vastaan tulevaa 339 252 147 593 vastaan tulevaa liikennettä 145 95 37 220 Jonossa %-osuus 51,1 44,5 35,9 58,0 Vastaantulevaa liikennettä %-osuus 28,0 28,5 21,4 17,3 Lahden suuntaan Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto Vapaat 395 377 306 545 ei vastaan tulevaa 266 258 239 348 vastaan tulevaa liikennettä 129 119 67 197 Jonossa 369 334 207 451 ei vastaan tulevaa 236 227 172 304 vastaan tulevaa liikennettä 133 107 35 147 Jonossa %-osuus 48,3 47,0 40,4 45,3 Vastaantulevaa liikennettä %-osuus 34,3 31,8 19,9 34,5 3.2 Ajoneuvojen sivuttaissijainti Liikenteen koostumus ja määrä vaihteli tutkimusajanjaksolla, joten kaikkien tulosten esittäminen liikennetilanteita erittelemättä vääristäisi tuloksia. Seuraavassa tulokset esitetäänkin liikennetilanteen mukaan. 3.2.1 Sulkuviivan ylittäneiden osuudet Taulukossa 3 on esitetty oikeanpuoleisen sulkuviivan kokonaan ylittäneiden ajoneuvojen prosenttiosuus eri liikennetilanteissa. Kaikista vapaista ajoneuvoista 7,3 % ylitti oikeapuoleisen sulkuviivan kokonaan ennen tilanteessa. Prosenttiyksikköinä määrä lähes puolittui 4,2 %:iin sulkuviivan uudelleen maalaamisen jälkeen ja edelleen 2,4 %:iin tärinäviivan jyrsimisen jälkeen. Jonossa ajaneiden osalta näkyi sama suuntaus. Vastaantulevalla liikenteellä oli odotetusti suuri sulkuviivan ylitysten määrää vähentävä vaikutus. Kokonaan vapaiden henkilöautojen kohdalla sulkuviivan uudelleen maalaus vähensi ylitysten määrän 9,2 %:sta 2,5 %:iin, joka ei enää juuri muuttunut tärinäviivan aikana. Sen sijaan jonossa ajaneiden henkilöautojen sulkuviivan

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET 23 ylityksiä tärinäviiva vähensi verrattuna pelkkään maalaukseen. Kokonaan vapaista kuorma-autoista (ei jonossa eikä vastaantulevaa liikennettä) 16,4 % ajoi sulkuviivan yli ennen tilanteessa. Maalauksen jälkeen kuorma-autojen sulkuviivan ylitysten määrä oli 12,1 %, ja tärinäviivan aikana niiden määrä putosi 6,2 %:iin (ei merkitsevä). Toistomittaukset osoittivat sulkuviivan ylitysten määrän pysyneen samalla tasolla kuin ensimmäisen tärinäviivamittauksen aikana. Taulukko 3. Oikeanpuoleisen sulkuviivan kokonaan ylittäneiden ajoneuvojen prosenttiosuudet eri liikennetilanteissa. Kaikki Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto Vapaat**, 7,3 (34/463) 4,2 (18/433) 2,4 (8/329) 1,5 (9/600) ei vastaan tulevaa** 9,3 (32/343) 5,2 (16/306) 3,1 (8/256) 2,1 (9/430) vastaan tulevaa liikennettä 1,7 (2/120) 1,6 (2/127) - - - - Jonossa*, 6,2 (30/484) 3,2 (11/347) 1,6 (3/184) 1,3 (11/816) ei vastaan tulevaa** 8,3 (28/339) 4,0 (10/252) 2,0 (3/147) 1,8 (11/595) vastaan tulevaa liikennettä 1,4 (2/145) 1,1 (1/95) - - - - Henkilöautot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto Vapaat***, 7,0 (21/302) 1,7 (5/286) 2,0 (4/196) 1,2 (5/413) ei vastaan tulevaa*** 9,2 (20/218) 2,5 (5/200) 2,6 (4/153) 1,7 (5/301) vastaan tulevaa liikennettä 1,2 (1/84) - - - - - - Jonossa*, 7,0 (30/429) 3,4 (10/297) 1,9 (3/160) 1,4 (10/717) ei vastaan tulevaa** 9,2 (28/305) 4,1 (9/220) 2,3 (3/129) 1,9 (10/526) vastaan tulevaa liikennettä 1,6 (2/124) 1,3 (1/77) - - - - Kuorma-autot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto Vapaat, 13,2 (12/91) 9,8 (8/82) 4,8 (4/83) 4,0 (4/101) ei vastaan tulevaa 16,4 (11/67) 12,1 (7/58) 6,2 (4/65) 5,0 (4/80) vastaan tulevaa liikennettä 4,2 (1/24) 4,2 (1/24) - - - - Jonossa, - - 7,1 (1/14) - - - - ei vastaan tulevaa - - 8,3 (1/12) - - - - vastaan tulevaa liikennettä - - - - - - - - *P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001 Khiin neliötestit: sulkuviivan ylitys kyllä/ei vs. tutkimuksen vaihe (ennen/maalaus/tärinäviiva). Tärinäviiva ja sen toistomittaus eivät eronneet toisistaan

24 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET 3.2.2 Sivuttaissijaintien jakaumat tutkimussuuntaan Taulukossa 4 on esitetty henkilö-, kuorma- ja pakettiautojen sivuttaissijainnit eri liikennetilanteissa ja tutkimuksen vaiheissa. Kokonaan vapaiden henkilöautojen (ei jonossa eikä vastaantulijoita) sijaintien keskihajonta pienentyi 35 cm:stä ennen vaiheessa, 28 cm:iin maalauksen jälkeen ja 24 cm:iin tärinäviivan aikana (Levenen varianssin yhtäsuuruustesti ennen/tärinäviiva, F=10,460, P=0.001). Toistomittauksissa kokonaan vapaiden henkilöautojen sijaintien keskihajonta oli 22 cm. Hajonnan pienenemisen suuntaus ennenvaiheeseen verrattuna näkyi myös jonossa ajaneiden henkilöautojen osalta, kun vastaan ei ollut tulossa liikennettä (Levenen varianssin yhtäsuuruustesti ennen/tärinäviiva, F=12,444, P<0.001). Vastaantuleva liikenne siirsi henkilöautojen ja kuorma-autojen ajolinjoja noin 15 20 cm oikealle tutkimuksen jokaisessa vaiheessa. Taulukko 4. Ajoneuvojen sivuttaissijaintien keskiarvot ja -hajonnat (vasemman eturenkaan etäisyys sulkuviivan oikeasta reunasta) Henkilöautot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 43,1 34,3 47,4 29,9 36,4 26,8 41,4 24,1 ei vastaan tulevaa 37,2 35,3 40,5 27,7 32,0 23,8 36,5 22,0 vastaan tulevaa liikennettä 58,2 26,4 63,4 28,9 52,0 30,9 54,8 24,5 Jonossa, 44,2 33,1 41,9 27,3 35,9 25,9 43,7 26,1 ei vastaan tulevaa 39,4 32,1 37,1 26,6 30,7 23,6 39,8 25,7 vastaan tulevaa liikennettä 58,3 31,3 55,5 24,7 57,3 24,2 54,6 23,9 Kuorma-autot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 21,0 24,7 21,8 23,0 21,3 26,3 26,4 21,7 ei vastaan tulevaa 16,1 23,2 16,8 21,1 16,9 21,8 22,4 20,0 vastaan tulevaa liikennettä 34,6 24,0 33,9 23,3 36,9 34,9 41,6 21,6 Jonossa, 29,9 25,0 28,4 24,4 39,4 12,9 21,1 17,4 ei vastaan tulevaa n pieni vastaan tulevaa liikennettä n pieni Paketti-autot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 41,5 27,8 38,1 31,0 33,7 25,0 39,5 26,7 ei vastaan tulevaa 38,7 23,5 38,6 32,7 28,8 22,0 35,4 23,8 vastaan tulevaa liikennettä 68,5 52,4 36,8 27,9 54,7 27,8 44,8 29,9 Jonossa, 55,4 28,5 46,4 26,7 48,9 22,9 45,2 23,2 ei vastaan tulevaa 45,7 30,1 41,2 25,2 54,3 27,0 42,0 23,1 vastaan tulevaa liikennettä 65,1 24,0 53,0 28,3 41,8 15,3 54,1 22,0

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET 25 Kuvasta 7 näkyy kuinka ennen-vaiheeseen verrattuna kokonaan vapaiden henkilöautojen sivuttaissijaintien ääripäät kaventuivat tutkimuksen myöhemmissä vaiheissa. Kuvassa 8 on esitetty vastaava jonossa ajaneiden osalta. % 20 15 Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto 10 5 0-50--59-40--49-30--39 sulkuviiva -20--29-10--19 sulkuviiva 0--9 1-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 101-110 111-120 cm 121-130 Kuva 7. Vapaiden henkilöautojen (ei jonossa, eikä vastaantulevaa liikennettä) vasemman eturenkaan etäisyys sulkuviivan oikeasta reunasta. % 20 15 Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto 10 5 0-50--59-40--49-30--39 sulkuviiva -20--29-10--19 sulkuviiva 0--9 1-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 101-110 111-120 cm 121-130 Kuva 8. Jonossa ajaneiden henkilöautojen (ei vastaantulevaa liikennettä) vasemman eturenkaan etäisyys sulkuviivan oikeasta reunasta.

26 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET Kuorma-autojen osalta tärinäviivan aikana jakauman huippu näytti siirtyvän lähemmäksi sulkuviivaa kuin ennen ja maalausvaiheissa (varianssianalyysissä ei kuitenkaan merkitsevää eroa) (kuva 9). Tärinäsulkuviiva vaiheessa osittain sulkuviivan päällä ajaneiden kuorma-autojen määrä lisääntyi, kun kokonaan sulkuviivan ylittäneiden määrä pieneni. Toistomittausten aikana jakauman huippu oli lähellä ennen ja maalauksen aikaisia mittauksia. % 30 25 20 15 Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto 10 5 0-50--59-40--49-30--39 sulkuviiva -20--29-10--19 sulkuviiva 0--9 1-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 61-70 71-80 81-90 91-100 101-110 111-120 cm 121-130 Kuva 9. Vapaiden kuorma-autojen (ei jonossa, eikä vastaantulevaa liikennettä) vasemman eturenkaan etäisyys sulkuviivan oikeasta reunasta. 3.2.3 Sivuttaissijaintien jakaumat Lahden suuntaan Lahden suuntaan kaarre oli vasta alkamassa kuljettajille pitkän kumpuilevan suoran jälkeen. Ennen vaiheessa oikeanpuoleinen sulkuviiva ei ollut kulunut Lahden suuntaan ajettaessa. Tärinäviiva alkoi mittauspaikan jälkeen, joten sulkuviivan uudelleen maalaaminen ja tärinäviivavaihe eivät eronneet toisistaan Lahden suuntaan. Ajoneuvojen sijainneissa ei tapahtunut merkitseviä muutoksia ennen-vaiheeseenkaan verrattuna (taulukko 5). Vastaantuleva liikenne siirsi ajolinjoja lähemmäksi reunaviivaa samalla tavalla kuin varsinaisessa tutkimussuunnassa.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET 27 Taulukko 5. Ajoneuvojen sivuttaissijaintien keskiarvot ja -hajonnat (oikean eturenkaan etäisyys reunaviivan oikeasta reunasta) LAHDEN suuntaan. Henkilöautot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 58,6 29,9 57,9 26,8 63,6 25,4 55,2 29,1 ei vastaan tulevaa 64,0 29,6 60,4 26,9 67,4 25,5 61,8 29,0 vastaan tulevaa liikennettä 46,3 27,0 52,8 26,1 51,0 20,7 43,8 25,6 Jonossa, 57,4 30,4 61,4 28,1 63,9 26,8 57,6 31,5 ei vastaan tulevaa 62,7 30,3 66,2 28,0 67,1 26,0 62,7 29,6 vastaan tulevaa liikennettä 47,6 28,2 51,0 25,4 49,5 27,3 46,6 32,6 Kuorma-autot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 33,0 23,8 39,9 19,5 34,6 22,3 32,0 21,9 ei vastaan tulevaa 39,5 20,9 41,5 21,2 37,0 22,9 35,4 23,1 vastaan tulevaa liikennettä 24,7 25,0 34,7 11,2 26,5 18,6 25,8 18,1 Jonossa, 31,3 22,9 47 13,9 51,7 19,7 39,3 26,7 ei vastaan tulevaa n pieni vastaan tulevaa liikennettä n pieni Pakettiautot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 56,9 30,0 54,3 26,5 58,7 29,5 52,7 51,3 ei vastaan tulevaa 64,7 27,3 58,4 27,3 62,6 30,7 64,8 59,4 vastaan tulevaa liikennettä 35,0 27,2 46,5 24,0 44,5 20,2 29,9 15,0 Jonossa, 57,2 36,1 56 28,0 60,5 31,6 44,4 17,9 ei vastaan tulevaa 61,3 39,3 64,1 28,5 63,4 28,0 48,9 20,6 vastaan tulevaa liikennettä n pieni 3.3 Nopeudet Henkilö- ja pakettiautojen keskinopeudet eivät eronneet yksisuuntaisessa varianssianalyysissä merkitsevästi toisistaan tutkimuksen eri vaiheissa liikennetilanteittain tarkasteltuna (taulukko 6). Ennen-vaiheen jälkeen henkilöautojen nopeuksien keskihajonta kuitenkin pieneni tilanteissa, joissa ei ollut vastaantulevaa liikennettä (Levenen varianssin yhtäsuuruustesti: vapaat F=5.431, P=0.001; jonossa F=8.436, P<0.001).

28 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa TULOKSET Taulukko 6. Ajoneuvojen nopeuskeskiarvot ja -hajonnat tutkimussuuntaan. Henkilöautot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 99,9 12,3 99,5 10,8 99,2 8,7 99,4 9,8 ei vastaan tulevaa 101,2 12,3 99,9 10,5 99,2 8,9 99,9 9,6 vastaan tulevaa liikennettä 96,5 11,9 98,4 11,5 99,1 7,9 97,9 10,1 Jonossa, 93,5 9,8 94,4 8,3 93,0 9,2 92,4 7,8 ei vastaan tulevaa 93,6 10,1 94,7 8,2 93,2 9,2 93,0 7,9 vastaan tulevaa liikennettä 93,4 8,9 93,7 8,8 92,2 9,1 90,9 7,5 Pakettiautot Ennen Maalaus Tärinäviiva Toisto ka s ka s ka s ka s Vapaat, 94,6 13,4 95,3 10,1 94,3 10,4 92,2 10,0 ei vastaan tulevaa 94,3 12,8 97,4 9,6 93,1 10,9 92,9 11,8 vastaan tulevaa liikennettä n pieni Jonossa, 93,2 7,2 92,4 11,4 86,6 12,0 89,5 8,4 ei vastaan tulevaa 93,6 5,9 94,9 11,2 85,4 15,0 88,3 9,2 vastaan tulevaa liikennettä 92,8 8,4 89,4 11,5 88,3 7,3 92,3 5,2 Tutkimuspaikasta 9,6 km pohjoiseen sijaitsi LAM-asema, josta poimittiin nopeudet kontrollitietona vastaavilta ajankohdilta kuin oli tehty varsinaiset tutkimusmittaukset. LAM-aseman kohdalla tiessä ei tapahtunut muuta muutosta kuin vastaava tien uudelleen päällystyksen yhteydessä tehty reuna- ja keskiviivojen uusiminen syyskuussa, joka tehtiin myös tutkimuspaikalla. Keskinopeudet eivät muuttuneet. Huomattavaa on kuitenkin se, että myöskään keskihajonnoissa ei tapahtunut pienentymistä kuten tapahtui tutkimuspaikalla. Taulukko 7. Vapaiden henkilöautojen nopeuskeskiarvot ja -hajonnat Hartolan LAM-asemalla (623) pohjoisen suuntaan tutkimusajankohtina klo 13-17. Henkilöautot 9.7 (Ennen) 30.7 (Maalaus) 8.10 (Tärinäviiva) ka s ka s ka s Vapaat 99,4 9,6 98,8 8,7 98,1 9,1 n 296 340 251

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa YHTEENVETO JA TULOSTEN TARKASTELU 29 4 YHTEENVETO JA TULOSTEN TARKASTELU Tutkimuksessa selvitettiin kokeellisesti valtatiellä 4 (tieosa 213, etäisyys 1927 2394) sijaitsevassa loivassa kaarteessa sulkuviivan uudelleen maalaamisen ja tärinäsulkuviivan vaikutuksia ajoneuvojen sivuttaissijaintiin ja nopeuksiin. 4.1 Sulkuviivan noudattaminen Sulkuviivan uudelleen maalauksen ja tärinäviivan vaikutukset sulkuviivan ylityksiin vaihtelivat liikennetilanteiden ja ajoneuvotyyppien mukaan verrattuna kuluneen sulkuviivan vaiheeseen. Kokonaan vapaiden (ei jonossa eikä vastaantulevaa liikennettä) henkilöautojen kohdalla sulkuviivan uudelleen maalauksen jälkeen ylitysten määrä aleni kuluneen sulkuviivan aikaisesta 9,2 prosenttiyksiköstä 2,5 prosenttiyksikköön. Se pysyi samana tärinäviivan aikana. Pelkkä visuaalisen ohjauksen parantuminen siis vähensi sulkuviivan ylityksiä. Sulkuviivan maalaus vaikutti myös jonossa ajaneiden sulkuviivan ylityksiin, kun vastaan ei ollut tulossa muuta liikennettä. Kuluneen sulkuviiva aikana 8,3 % jonossa ajaneista ylitti sulkuviivan tilanteissa, joissa ei ollut vastaantulevia, kun maalauksen jälkeen sulkuviivan ylitysten määrä väheni 4 prosenttiyksikköön ja edelleen 2 prosenttiyksikköön tärinäviivavaiheessa. Tärinäviiva näytti vähentävän keskilinjan päällä toisen perässä roikkumista. Seuraavana kesänä tehty toistomittaus osoitti sulkuviivan ylitysten määrän pysyneen samalla tasolla kuin ensimmäisen tärinäviivamittauksen aikana. Tärinäsulkuviivalla saadaan aikaan maalausta pysyvämpi sulkuviivan noudattamisen parantuminen, koska maalaus ilman tärinää kuluisi luultavasti melko pian ennen-vaiheessa olleeseen kuntoon. Lisäksi maalaukset kuluvat hitaammin tärinäviivan kohdalla, koska sulkuviivan päälle ajetaan silloin harvemmin. Sulkuviivan ylittämiseen vaikuttaa luonnollisesti myös ajoneuvon suuri koko. Kokonaan vapaista kuorma-autoista 16,4 % ajoi sulkuviivan yli ennen tilanteessa. Maalaus jälkeen kuorma-autojen sulkuviivan ylitysten määrä oli 12,1 prosenttiyksikköä, ja tärinäviivan aikana niiden määrä putosi 6,2 prosenttiyksikköön. Vaikka muutokset kuorma-autojen ylitysten määrässä eivät olleet tilastollisesti merkitseviä pienen lukumäärän takia, ne ovat kuitenkin selvästi samankaltaisia kuin henkilöautojen ylitysten muutokset. 4.2 Maalauksen ja tärinäviivan vaikutus ajolinjoihin Aiempien tutkimusten perusteella (ks. Ranta, Mäkinen & Malmivuo 1998) oletettiin, että ajoneuvojen sivuttaissijaintien hajonnan pienenemistä voidaan

30 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa YHTEENVETO JA TULOSTEN TARKASTELU käyttää turvallisuuden parantumisen mittarina. Kokonaan vapaiden henkilöautojen (ei jonossa eikä vastaantulijoita) sijaintien keskihajonta pienentyi 35 cm:stä ennen vaiheessa, 28 cm:iin maalauksen jälkeen ja 24 cm:iin tärinäviivan aikana (22 cm toistomittauksen aikana). Sama suuntaus näkyi jonossa ajaneiden henkilöautojen osalta, kun vastaan ei ollut tulossa muuta liikennettä. Maalauksen ja tärinäviivan aikaiset sijaintien keskihajonnat eivät eronneet paljon toisistaan, mutta samalla tavalla kuin sulkuviivan ylitysten vähentymisen kohdalla voidaan olettaa, että tärinäviivalla saadaan pysyvämpi muutos ajolinjoissa kuin maalauksella. Toistomittauksen tulos tuki tätä tulkintaa. Vastaantuleva liikenne siirsi tutkimussuuntaan ajavien henkilöautojen ja kuorma-autojen ajolinjoja noin 15 20 cm oikealle. Tässä ei tapahtunut muutoksia tutkimuksen eri vaiheissa. Vastaantuleva liikenne poisti myös lähes kaikki sulkuviivan ylitykset. Joka tapauksessa tarkastelu osoitti, että vastaantulevan liikenteen kontrollointi on välttämätöntä ajoneuvojen sivuttaissijainteja tutkittaessa. 4.3 Vapaiden henkilöautojen nopeudet Vapaiden henkilöautojen keskinopeudet eivät eronneet tilastollisesti merkitsevästi toisistaan tutkimuksen eri vaiheissa. Nopeuksien keskihajonta pieneni hieman ennen-vaiheen jälkeen tehdyissä mittauksissa. Kontrollina käytetyssä läheisessä LAM-pisteessä nopeuksien keskihajonta ei muuttunut. 4.4 Tulosten arviointia Edellä kuvattujen seikkojen perusteella voidaan todeta, että tärinäsulkuviivan aikana kuljettajat kiinnittävät todennäköisesti enemmän huomiota sulkuviivan noudattamiseen ja ajotehtävään. Tällä on turvallisuuteen positiivisia vaikutuksia. Niiden suuruutta ei tämän tutkimuksen perusteella voida kuitenkaan arvioida. Tutkimuksessa seuraavana kesänä toistetut mittaukset osoittivat tärinäsulkuviivan vaikutuksen käyttäytymiseen pysyneen samana. Yhdestä kaarteesta saatuja tutkimuksen tuloksia ei voi yleistää koskemaan kaksikaistaisen pääteiden kaarteita johtuen mm monista eroista tien geometriassa (esim. kaarresäde, kaltevuudet, näkemät). Tutkimuksessa saatujen positiivisten käyttäytymismuutosten soveltumista laajemmin kaksikaistaiselle päätieverkolle tukevat kuitenkin tiepiirien kokemukset (Kärki & Unhola 2002) ja norjalaisten (Giaver ym. 1999) tutkimus, jonka mukaan näyttää siltä, että keskilinjan tärinäviivalla on suurin onnettomuuksia vaikutus standardiltaan hyvillä teillä (mitoitusnopeus 80 km/h, pienin kaarresäde >250 m). On kuitenkin huomattava, että Norjan tiestö eroaa Suomesta paljon voimakkaamman kaarteisuuden takia. Joka tapauksessa alemmalla tieverkolla pie-

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa YHTEENVETO JA TULOSTEN TARKASTELU 31 nisäteisissä kaarteissa tapahtuu luultavasti enemmän ajolinjojen tietoista oikaisemista, mihin tärinäviiva ei voi niin paljon vaikuttaa. Jatkossa tarvittaisiin pidemmällä tiejaksolla tehtävä ennen jälkeen-tutkimus, jolloin saataisiin mukaan tiegeometrialtaan erilaisia sulkuviivajaksoja. Ensinnäkin voitaisiin vertailla mitoitukseltaan erilaisia kaarteita, mutta myös sitä, miten vaikutus eroaa kaarteessa ja suoralla tiejaksolla. Tärinäsulkuviivojen laajemmalla käytöllä voi lisäksi olla vaikutuksia ohituksiin lähtöön ja ohitusten päättämiseen ja jonossa ajamiseen. Useammassa paikassa tehtävien mittausten suorittaminen helpottuu huomattavasti VTT:ssä kehitteillä olevan automaattisen sivuttaisaseman ja nopeuden mittausjärjestelmän avulla, jolloin ei tarvita työlästä videokuvan purkamista ja samalla havaintojen määrä saadaan suureksi (myös yöajan liikenne mukaan). 4.5 Tärinäviivan käyttö tien keskilinjassa Sulkuviivatiejaksot kattavat vain osan tieverkosta. Suurin osa keskilinjan ylityksistä aiheutuvista onnettomuuksista tapahtuu ilmeisesti tiejaksoilla, joissa on vain valkoinen katkoviiva keskilinjassa. Näille osuuksille tarvitaan myös kuljettajille palautettava antava tiemerkintä vaikka ohittaminen onkin sallittu. Katkoviivajaksoilla tärinä voisi olla lievempi kuin sulkuviivajaksoilla, mutta kuitenkin riittävä varoittamaan keskilinjan ylityksestä. Yhdysvalloissa ja Kanadassa onkin käynnissä laaja tutkimus keskilinjan tärinäviivoista (Retting 2002). Tärinää aiheuttavan katkoviivan pitää olla jyrsitty tai painettu tienpintaan, jotta se kestää talvikunnossapidon. Keskilinjan tärinäviivan onnettomuusvaikutuksen selvittäminen vaatii laajemman ennen jälkeen-kenttätutkimuksen vertailutein.

32 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 1 Tärinäsulkuviivan vaikutus ajokäyttäytymiseen kaarteessa LÄHTEET 5 LÄHTEET Bahar, G., Wales, J., & Longtin-Nobel, L. (2001). Synthesis of Best Practices for the implementation of Shoulder and Centerline Rumple Strips. Ottawa: Transportation Association of Canada. Giaver, T., Sakshaug, K., Jenssen, G. D., & Berge, T. (1999). Tiltak for reduksjon av strekningsulykker. Delrapport 2. Effekter av profilert vegmerkning (STF22 A99553). Trondheim: SINTEF, Bygg, miljoteknik, sam ferdsel. Kallberg, V.-P. (2000). Mitä liikenneturvallisuuden nollavisio edellyttää ajonopeuksilta? Esitelmä Suomen Tieyhdistyksen Väylät ja Liikenne-päivillä 4.- 5.10.2000. Aulanko. Hämeenlinna. Kärki, O. & Unhola, T. (2002). Palautetta tuottavien tiemerkintöjen turvallisuusvaikutukset. Tiehallinnon sisäisiä julkaisuja 46/2002. Land, M. F. & Lee, D. N. (1994). Where we look when we steer? Nature 369, 742-744. Land, M. F. & Horwood, J (1995). Which parts of the road guide steering? Nature 377, 339-340. Ranta, S., Mäkinen, T., & Malmivuo, M. (1998). Palautetta antavat tiemerkinnät suistumis- ja kohtaamisonnettomuuksien torjunnassa. Tielaitoksen selvityksiä 1/1998. Retting, R. A. (2002). A retrospective evaluation of centerline rumble strips on rural 2-lane roads in the US and Canada. Sähköpostiviesti M. Räsäselle 2.8.2002 Rumar, K., & Marsh, D. K. (1998). Lane Markings in Night Driving. UMTRI- 98-50. Michigan: The University of Michigan, Transport Research Institute. Räsänen, M. (2002). Reuna- ja keskilinjan tahattomien ylitysten vähentäminen. Tiehallinnon selvityksiä 56/2002. Shinar, D., McDowell, E. D., & Rockwell, T. H. (1977). Eye Movements in Curve Negotiation. Human Factors, 19 (1), 63-71. Underwood, G., Chapman, P., Crundall, D., Cooper, S. & Wallen, R. (1999). The Visual Control of Steering and Driving: Where Do We Look When Negotiating Curves? In A. E. Gale & I. D. Brown & C. M. Haslegrave & S. P. Taylor (Eds.), Vision in vehicles - VII (pp. 301-310). Amsterdam: Elsevier.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet 33 Tärinäviivatutkimuksia Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet

34 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet TAUSTA JA ALKUSANAT 35 1 TAUSTA JA ALKUSANAT Tiehallinnon Liikennetekniikan projektin S12-PROJEKTI - REUNA- JA KESKILINJAN TAHATTOMIEN YLITYSTEN VÄHENTÄMINEN alkusanojen mukaan kohtaamis- ja suistumisonnettomuudet ovat taajamien ulkopuolella ja erityisesti pääteillä sattuvissa kuolemaan ja vakaviin loukkaantumisiin johtavissa onnettomuuksissa yleisimmät onnettomuustyypit. Eräs syy tällaisten onnettomuuksien syntyyn on ajoneuvon kuljettajan tarkkaavaisuuden herpaantuminen esim. nukahtamisen johdosta. Ajokaistalta tahattoman suistumisen estämiseksi on monissa maissa kokeiltu erilaisia profiloituja merkintöjä ja muita rakenteellisia keinoja. Kokemukset ja tutkimukset maailmalta osoittavat, että reunalinjan tärinäviiva vähentää suistumisonnettomuuksia 20 30 prosenttia edellyttäen melko leveää piennarta (Räsänen). Mitkä jo jossain käytössä olevista tai jostain uudesta tyypistä soveltuvat parhaiten Suomen olosuhteisiin? Tähän kysymykseen haettiin vastausta em. S- 12 projektin osana. VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka tutki erilaisten reunaviivalinjaan rakennettujen tärinäviivojen toiminnallisia ominaisuuksia Vt 3:lla Toijalan eteläpuolella, Kt 41:llä sekä heijastinurakokeen yhteydessä Vt 1:llä. Koeviivat, sekä tiemerkintämassoin että jyrsimällä, teki kesällä ja syksyllä 2002 Vt 3:llä oman päällysteurakkansa (Lemminkäinen) alueella Tielinja Oy, yhteyshenkilönä Jarmo Vainio. Kt 41:n osuudet oli Valtatie Oy tehnyt oman urakkansa yhteydessä kesällä 2002. Vt 1 heijastinurat jyrsi Mansen Timanttisahaus Oy ja heijastimet uriin asensi Reima Virolainen. Heijastimien tutkimuksen tulokset on esitelty tämän julkaisun osassa 3. Kokeessa käytettävät autot luovuttivat VTT:n käyttöön Bilia Oy Ab Vantaan Kaivokselasta ja Oy Sisu Auto Ab Konalasta/Vantaalta. Yli-insinööri Olavi H. Koskinen Tiehallinnosta avusti kuorma-autojen hankinnassa ja kuormauksessa. Tutkimukseen liittyvät mittaukset tehtiin kesällä ja syksyllä 2002 sekä keväällä ja kesällä 2003.

36 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet TAVOITE 2 TAVOITE Tutkimussuunnitelman mukaiset tavoitteet olivat seuraavat: Tutkimuksessa selvitetään monipuolisesti koeviivojen tekoon ja toimintaan vaikuttavat tekijät mitataan toiminnan kannalta oleellisimmat ominaisuudet vertaillaan eri tärinäviivatyyppejä niiden antaman palautteen ja ympäristön suhteen määritetään tärinäviivan minimiominaisuudet eri ajoneuvoilla Tarkemmin sanoen tutkimuksessa selvitetään kenttäkokeilla erilaisten tärinäviivojen ominaisuuksia. Kesällä 2002 rakennetaan koeosuus päällystystyön yhteydessä uudelle päällysteelle Vt 3 suoralle tieosalle 121 (Tarttila- Tyrisevä) Hämeen tiepiirissä. Koealueelle tehdään seitsemän erilaista profiloitua viivatyyppiä (tärinäviivaa), joista arvioidaan tekotapaa, mitataan dimensioita ja kulumista, tehokkuutta (tärinä ja ääni ajoneuvossa), ulkomelua, paluuheijastavuus (kuiva ja märkä) ja arvioidaan vaikutuksia ajoneuvovirran sivuasemaan pimeällä. Mittaukset uusitaan osittain 2003 kulumiskestävyyden selvittämiseksi. Raportoinnissa esitetään tulkintoja vaikutusmekanismeista. Mikä on merkityksellistä (ääni, tärinä vai molemmat). Myös haitat esim. ympäristöön syntyvä melu.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet MÄÄRITELMÄT JA TERMISTÖ 37 3 MÄÄRITELMÄT JA TERMISTÖ Havaittavan tärinän ja melun aikaansaavaa reuna- tai keskiviivaan ja/tai sen yhteyteen tien suuntaisena tehtävää herätemerkintää kutsutaan tärinäviivaksi. Se voi olla joko tiemerkintämassasta (tai muusta) tehty, tienpintaa ylempänä oleva, säännöllinen kuvio tai tienpinnasta alaspäin jyrsimällä kylmään asfalttiin tai telalla painamalla kuumaan asfalttiin tehty säännöllinen epätasaisuus. Toiminnan kannalta oleellista on, että ajoneuvojen renkaat tärinäviivan viistosti ylittäessään joutuvat ylös-alas -liikkeeseen, jonka taajuus on sopiva aikaansaamaan herättävän tärinä/melu -efektin. Tien poikkisuuntaisia, tien/kaistan levyisiä herätemerkintöjä kutsutaan tärinäraidoiksi.

38 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet TÄRINÄVIIVATYYPIT 4 TÄRINÄVIIVATYYPIT 4.1 Yleistä Korkeus Jo hyvinkin pieni korkeusero tärinäviivassa voi antaa ainakin ääniefektin (vrt. hyökkäysvaunujen telapainaumat Hämeenlinnan ja Parolan välillä, mitään ei näy, mutta usein tuntuu tai kuuluu). Yleisesti käytössä olleet tiemerkintätärinäviivat antavat selvän efektin jo 4 mm:n paksuisina. Voimakkaimmat tärinät saadaan aikaan jopa 20 mm:n syvyisillä urilla. Jako Useimmat tärinäviivat ovat 100-250 mm:n jaksoin, mikä antaa äänen/tärinän herätetaajuudeksi maantienopeuksilla 100-300 Hz ja aistitaan "surinana". Joitain tyyppejä käytetään selvästi harvemmassa, jopa vain n. metrin välein (VibraLine, "ExtraLongFlex"). Silloin ääni/tärinä havaitaan erillisinä nytkähdyksinä tai "jumpsutuksena". Käytön perusteluna on silloin esitetty vähäisempi ympäristömelu. RainLine jako on vain pari senttimetriä, ääni heikkoa "sirinää", ei tärinän tuntua. Tasainen jako antaa tasaisen äänen, vaihteleva vaihtelevan. Leveys Suomessa yleisesti käytössä olevat tiemerkinnät ovat 10 cm leveinä liian kapeita antamaan kunnon efektiä ainakaan leveimmillä renkailla varustetuille ajoneuvoille, yleisimmin käytetään 20-30 cm leveitä mutta jopa 50 cm on käytössä (ei-jatkuvia) Muoto Tekotavasta riippuen tärinäviivan pituusprofiili vaihtelee. Massalla tehdyt kohoutumat ovat yleensä tasapaksuja ja upotetut laakeita (jyrsityt, kuvassa oikealla) tai kapeita ja jyrkkiä (jyrätyt, kuvassa vasemmalla). Laakeat pysynevät paremmin puhtaina liasta ja heikentävät vähemmän päällystettä. Oleellista on, että viivat ovat kulkusuuntaan nähden kohtisuorassa.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet TÄRINÄVIIVATYYPIT 39 Vaikutus eri ajoneuvoihin Edellä esitetty pätee lähinnä henkilöautoihin. Vähintään yhtä tärkeää on tietysti, että efekti on havaittava myös kuorma- ja linja-autoissa. Tällöin lähtökohdaksi tulisi ottaa arviolta vähintään 5 mm korkeus, 300 mm leveys ja 200 mm jako. Paikka USA:ssa näyttää olevan useimmiten tapana tehdä tärinäviivat pientareelle reunaviivojen ulkopuolelle. Silloin edellytetään pientareelta riittävästi leveyttä, jotta korjausliikkeeseen jää aikaa. Jos tärinäprofiili tehdään reunaviivaan tai sen alle saavutetaan kuitenkin lisäetua: profiloitu merkintä näkyy paremmin märkänä, koska sen pinnalle muodostuva vesikalvo, joka pilaa helmien paluuheijastuvuuden, on ohuempi. Upotettu profiili on aurauksen kannalta kestävämpi, vaikka ei anna märkäheijastuvuutta yhtä hyvin kuin koholla oleva. Toinen syy linjata tärinäviiva reunaviivaan on se, että merkinnän päällä tällöin ajetaan vähemmän ja se kestää pidempään. Käyttö Useimmissa tapauksissa tärinäviivojen pääasiallinen tarkoitus on "herättää" kuljettaja. Sen takia tärinäviivoja on tehty nimenomaan väsyttävän pitkille suorille tieosuuksille. Joillakin mutkaisemmilla teillä voidaan yrittää vähentää mutkien leikkaamista. Toinen ilmeinen käyttökohde on tehdä tärinäviivakeskiviiva tuplakeltaisen kohdalla tehostamaan ohituskieltoa. Ruotsissa käyttöön otetut vaijerikeskikaiteet ovat saaneet viereensä tärinäviivan, joka joissakin tapauksissa on erittäin lähellä aitaa.

40 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet KOKEESSA KÄYTETYT TÄRINÄVIIVAT 5 KOKEESSA KÄYTETYT TÄRINÄVIIVAT 5.1 Suunnitelma Vt 3:lle Tarttilaan suunniteltiin reunaviivaan 7 erilaista tärinäviivatyyppiä (taulukko 1): Taulukko 1. Tärinäviivatyypit, ehdotus koeosuuksiksi Tyyppi Malli Mitat (korkeus x jako x leveys) Kohotetut 1. LongFlex 2. KamFlex 3. "HumpFlex" (LongFlex, jonka päällä toinen kerros) 4x20x20 cm 4x20x10+10 cm 4x20x20 cm Upotetut 4. rumpujyrsitty, syvä 5. rumpujyrsitty, matala 6. jyrätty (tela) 7. jyrätty (StreetPrint) 12x20x30 cm 5x20x30 cm 10x14x25 cm 10x15x25 cm Upotettujen päälle tehdään normaali yhtenäinen kuumamassamerkintä. 5.2 Toteutuma Laite- ym. ongelmien takia ei suunnitelman mukaisista saatu toteutettua tyyppejä 6 ja 7. Nämä päätettiin korvata Valtatie Oy:n Vt 41:lle tekemällä jyrätyllä viivalla, joka vastasi tyyppiä 6. Lisäksi mukaan kokeeseen otettiin Vt:llä toteutettu keskiviivan heijastinura. Kokeessa olleet tärinäviivat on esitetty seuraavassa taulukossa 2 ja kuvattu tarkemmin liitteessä 1. Viivojen dimensiot on mitattu laserprofilometrillä.

Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet KOKEESSA KÄYTETYT TÄRINÄVIIVAT 41 Taulukko 2. Kokeessa olleet tärinäviivatyypit mittoineen Tyyppi Malli Mitat (korkeus x jako x leveys) Paikka Kohotetut Upotetut 1. LongFlex 2. KamFlex 3. "HumpFlex" 4. LongFlex toisto 5. rumpujyrsitty, syvä 6. rumpujyrsitty, matala 7. jyrätty (tela) 8. heijastinura 4x20x20 cm 4x20x20 cm 4x20x20 cm 16x37x30 cm 8x18x30 cm 4x14x20 cm 18x50x11 cm 4x21x10+10 cm RV Vt3 RV Vt3 RV Vt3 RV Vt3 RV Vt3 RV Vt3 RV Kt 41 KV Vt1 Kussakin kohteessa tarvittiin referenssi. Vt3:lla referenssi oli normaali tasomerkintänä tehty 20 cm reunaviiva koeviivojen jälkeen, Kt41:llä ja Vt1:llä referenssinä toimi viivan vieressä oleva päällyste.

42 Tärinäviivatutkimuksia 2002-2004 Osa 2 Tärinäviivojen toiminnalliset ominaisuudet KOEPAIKAT 6 KOEPAIKAT Tärinäkoeviivat tehtiin Vt3:lla tieosan 121 ainoalle, n. 1,7 km pituiselle suoralle (kuva 1), sen oikeaan ja vasempaan reunaviivaan (ks. Liite 1). Jyrätty tärinäviivaosuus valittiin Kt 41:ltä ja heijastinura Vt1:ltä (kuva 2). Kuva 1. Vt 3 tärinäviivakoealue Kuva 2. Vt 1 ja Kt 41 tärinäviivakoealueet