Tiedotearkisto: 2013

Talvisen tienpinnan kitkakertoimelle kehitettiin tilastollinen malli

17.10.2013 8:39

Tilastollista mallia hyödyntäen voidaan tiesäämallin tuottaman ennustetiedon pohjalta ennustaa myös tienpinnan kitkakerrointa.

Kuva: Eija Vallinheimo

Kuva: Eija Vallinheimo

Vallitsevalla säällä ja tienpinnan kelillä on suuri vaikutus onnettomuusriskiin. Talvella lumisade ja jäätyminen heikentävät merkittävästi pitoa tiellä. Renkaiden pitoa tien pinnalla voidaan kuvata kitkakertoimella. Sen arvo vaihtelee välillä 0-1 ja esimerkiksi kuivalla asfaltilla se on noin 0,8 ja kovalla jäällä puolestaan 0,1-0,2. Kaikkein alhaisimmat kitkakertoimen arvot havaitaan silloin, kun sileän jään pinnalla on ohut vesikerros tai irtolunta. Ajoneuvon pysäyttämiseen tarvittava jarrutusmatka riippuu huomattavasti kitkakertoimesta. Esimerkiksi jos nopeus on 100 km/h, vaadittava jarrutusmatka voi kasvaa 50 metristä 200 metriin, kun kuiva asfaltti muuttuu jäiseksi.

Tienpinnan kitkakerrointa voidaan mitata mekaanisilla laitteilla, ajoneuvon hidastuvuuden havainnointiin pohjautuvilla menetelmillä ja kitkakerroin voidaan myös arvioida havaitsemalla tienpinnan tilaa optisesti. Tässä tutkimuksessa hyödynnettiin Vaisalan optisella DSC111 -mittalaitteella tehtyjä tiesäähavaintoja. Laite pystyy erittelemään lumen, jään ja veden määrän tienpinnalla ekvivalenttimillimetreinä ja antaa arvion myös vallitsevasta kitkakertoimesta. Rinnakkainen DST111-laite mittaa tienpinnan lämpötilaa.

Ilmatieteen laitoksen operatiivinen tiesäämalli ennustaa yllämainittuja lumen, jään ja veden kerrospaksuuksia sekä tienpinnan lämpötilaa, joten tiesäämallin ennustetiedon pohjalta voidaan ennustaa myös kitkakerrointa, kunhan riippuvuus em. parametrien ja kitkakertoimen välillä on mallinnettu riittävän laajasta havaintoaineistosta.

Tässä tutkimuksessa tilastollinen riippuvuus laskettiin muutamalla hieman toisistaan poikkeavalla menetelmällä hyödyntäen neljän pääteillä sijaitsevan tiesääaseman havaintoja talvikausilta 2007/08 ja 2008/09. Saatujen malliversioiden toimivuutta testattiin riippumattomassa otoksessa talvelta 2009/10 ja tulokset olivat lupaavia. Havainnot toimitti Liikennevirasto. Tutkimus tehtiin osana EU:n seitsemännen puiteohjelman ROADIDEA-projektia. Jatkossa voitaisiin esimerkiksi tutkia ja mallintaa kunnossapitotoimien vaikutusta tienpinnan keliin ja kitkaan.

Lisätietoja:

Ylimeteorologi Ilkka Juga, puh. 029 539 3440, ilkka.juga@fmi.fi