Tieverkon korjausvelan kasvu, perusväylänpidon niukka rahoitus sekä kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistavoitteet luovat painetta päällystystöiden tuottavuuden nostamiselle. Väylävirasto on pyrkinyt tähän digitalisaation avulla. Osana sitä on kehitetty tienpäällystystöiden toteutumatiedon automaattista mittaamista, raportointia ja analysointia.
Infra-alan tuottavuuden kasvu viime vuosikymmeninä Suomessa ja muualla Euroopassa on ollut hyvin heikkoa esimerkiksi tehdasteollisuuteen verrattuna. Syitä muita toimialoja hitaampaan kehitykseen on useita, mutta eräs merkittävimmästä on jälkeenjääneisyys digitalisaation hyödyntämisessä. Päällysteala ei ole tässä poikkeus muusta infra-alasta.
Teknologian kehitys on luonut uusia hyödyntämismahdollisuuksia
Päällystystöissä toteutettavaa työnaikaista automaattista mittaamista on tehty vuosikymmenien ajan etenkin levitetyn päällysteen lämpötilan osalta. Teknologian jatkuva kehittyminen, parempi saatavuus ja edullisuus mahdollistavat yhä laajemman sekä monipuolisemman mittaustiedon keräämisen. Etenkin paikannusteknologian parantuminen on luonut uusia mahdollisuuksia mittaamisessa.
Väylävirastolla oli vuosina 2016-2018 käynnissä digitalisaatiohanke, jonka yhtenä kehityskohteena oli automaattisen toteumatiedon mittaaminen päällystystöissä. Kehitystyön kannustimina käytettiin niin sanottuja digibonuksia, joita urakoitsijoille myönnettiin, kun urakka-asiakirjojen edellyttämät digikokeilut oli toteutettu.
Toteumatiedon automaattista mittausta kokeiltiin REM- ja MPKJ- päällystysmenetelmissä sekä LJYR-/TJYR -menetelmissä. Mittauksen kohteina olivat jyrsinsyvyys ja lämpötilan mittaus (kuumennettu ja kuumajyrsitty vanha asfaltti sekä levitetty asfaltti). Alla olevassa kuvassa on esitetty toteutumatiedon hyödyntämismahdollisuuksia.
Kuva 1. Automaattisen toteumatiedon hyödyntäminen (Väyläviraston julkaisuja 23/2023).
Kehitystä ei lopetettu digitalisaatiohankkeen päätyttyä, vaan Väyläviraston johdolla työtä on jatkettu alan yritysten toimesta vuosina 2019–2022. Mittaamisen lisäksi nyt panostetaan mittaustulosten automaattisen raportoinnin ja analysoinnin kehittämiseen. Alla olevassa kuvakaappauksessa on esitetty erään vuoden 2022 kohteen mittausten yhteenvetoa graafisesti kuvaajina ja kartalla Tableu-palvelussa.
Kuva 2. Automaattisen toteumatiedon hyödyntäminen, analysointi- ja yhteenvetopalvelu (Väyläviraston analytiikkapalvelu 2023).
Analytiikkapalvelussa on tällä hetkellä nähtävillä seuraavia tietoja mittauskohteista:
• nopeus, jyrsinsyvyydet sekä päällysteen ja jyrsityn pinnat lämpötilat graafeina kellonaikaan sidottuna
• päällysteen lämpötilat karttaesityksenä
• keskiarvot eri mittausarvoista
• histogrammit lämpötilan mittauksista
Aineistoa voi rajata eri keinoin ja esimerkiksi korostaa levitetyn päällysteen lämpötilan tärkeitä raja-arvoja. Analysointi- ja yhteenvetopalvelun jatkokehityksen tärkeitä tavoitteita ovat ainakin
• mittausaineiston automaattinen nouto urakoitsijoiden palvelimista
• datan sitominen tiepaalutukseen ja kuljettuun matkaan
• datan erilaiset suodatusmahdollisuudet
• pysähdysten ja kylmien kohteiden lukumäärien laskenta
Urakoitsijoilla mittausjärjestelmät laajasti käytössä
Väylävirasto julkaisi päällystyskaudelle 2020 ensimmäisen version ohjeesta, jossa määriteltiin käytettävien mittalaitteiden tarkkuus, mittauspisteet ja mittausaineistojen raportointi. Tämän jälkeen ohjetta on vuosittain päivitetty, viimeisin versio on luettavissa Väyläviraston ohjeesta 4/2023: Uusien päällysteiden laadunosoitusmittaukset (luku 9). Ohjeistuksella varmistetaan se, että urakoitsijoille on asetettu yhteneväiset kriteerit mm. mittaustarkkuudelle, -tiheydelle ja -pisteille. Ohjeen mukainen mittaustietojen raportointi mahdollistaa toteutumatiedon automaattisen analysoinnin Väyläviraston palvelimilla.
Päällystyskausilla 2017–2022 kerätyt kokemukset toteumatiedon mittauksesta ovat olleet kannustavia. Mittausjärjestelmien valmiusaste on usealla urakoitsijalla niin korkea, että kaudella 2023 mittausaineistojen laajamittainen tuottaminen ja analysointi on mahdollista Väyläviraston palveluissa.
Urakoitsijat voidaan jakaa mittausjärjestelmän hankinnan osalta 3 ryhmään
A. Järjestelmän rakentaminen omana tuotantona
B. Ulkopuolelta hankittuna räätälöitynä järjestelmänä
C. Ulkopuolelta hankittuna valmiina järjestelmänä
Eri hankintatavoissa on hyötynsä ja haasteensa muun muassa mittausjärjestelmän tukipalveluiden ja omiin tarpeisiin tehtävän räätälöinnin suhteen. Yleisesti voidaan todeta, että suuremmilla yrityksillä on enemmän vaihtoehtoja järjestelmän hankkimisen suhteen.
Onkin huolehdittava siitä, että pienemmät yritykset, joiden talous- ja osaamisresurssit ovat pienemmät kuin suurilla yrityksillä, eivät joudu epätasa-arvoiseen asemaan päällystealan digitalisaation edistämisen vuoksi. TF-Technologies Matmanagerin, Moba PAVE-IR:n ja RoadScanners Paverin kaltaiset valmiit tuotteet helpottavat urakoitsijoiden siirtymistä automaattisen toteumatiedon mittaukseen.
Jatkokehityksessä hinta–hyöty-suhteen arviointi
Kuvassa 3 on esitetty viime vuosina tehtyä kehitystyötä päällystystöiden toteumatiedon tuottamisessa sekä tavoitteita lähivuosille. Jatkossa toteumatiedon mittauksessa on tärkeää arvioida, mikä tieto on tarpeellista ja millä tarkkuudella mittaukset suoritetaan. Mittauksen tuoma hyöty täytyy olla riittävä mittauksen vaatimaan taloudelliseen panokseen (kustannukset mm. laitteista ja operoinnista).
Kuva 3. Kehitystyön historia ja lähitulevaisuus (Väyläviraston julkaisuja 23/2023).
Kuvassa 1 esiteltiin toteumatiedon mittaamisesta saatavia hyötyjä urakoitsijalle, tilaajalle ja päällystystöiden suunnittelijalle. Näiden lisäksi mittaustietoja voisi mahdollisesti hyödyntää päällysteisiin liittyvässä tutkimuksessa. Toteumatietoa ja myöhemmin hankittuja päällysteen kuntomittaustietoja vertailemalla saadaan arvokasta tietoa eri päällystysmenetelmien toimivuudesta erilaisissa kohteissa.
Kuten tähän mennessä, myös jatkossa yhteistyö urakoitsijoiden, tilaajien ja mittalaitetoimittajien/-asentajien on tärkeää digitalisaation tuomiseksi päällystystöihin. Kokemuksia jakamalla parhaat toimintatavat saatetaan kaikkien alan toimijoiden tietoon.
Toteumatiedon mittaamiseen liittyvässä jatkokehityksessä olisi syytä pohtia tarkempien mittalaitteiden (esim. paikannuksen osalta) käyttöä sekä uusien mittauskohteiden mukaan tuomista (esim. päällysteen paksuus). Lisäksi kansainvälisen kehityksen seuraaminen on hyvin tärkeää etenkin standardien ja avoimien rajapintojen hyödyntämisen osalta, jotta kansalliset ohjeet ja vaatimukset eivät menisi liikaa ”omille teilleen” ja siten esimerkiksi vaikeuttaisi tarpeettomasti ulkomailta tulevien mittalaitteiden käyttöä.
Digitalisaatiolla on mahdollista saavuttaa tuottavuuden kasvua päällystysalalla, kun päällystykseen liittyviä toimenpiteitä automatisoidaan ja päällysteiden korjaussykliä pidennetään laatua parantamalla. Suurin hyöty saadaan, kun erilliset järjestelmät kykenevät kommunikoimaan keskenään. Tämä edellyttää avoimia rajapintoja ja laajaa yhteistyötä eri toimijoiden kanssa (järjestelmätoimittajat, urakoitsijat ja tilaajat).
Kirjoittaja: Mikko Ailisto, puh. 050 508 8991, etunimi.sukunimi@finnmap-infra.fi
Aiheesta voi lukea enemmän Väyläviraston julkaisussa 23/2023: Toteumatiedon automaattinen mittaaminen, raportointi ja analysointi päällystystöissä – Kehitystyön taustaraportti.
