Forskningsområden

Djupdränering är en effektiv metod för att reglera grundvattenytan och kan, i samband med väggbygge, rekommenderas som metod i de fall vägen ligger i jordskärning under befintlig markyta i kombination med hög grundvattenyta. Dräneringen måste dock underhållas för att behålla sin effektivitet.

Utmed väg 126 nära Torpsbruk har Trafikverket under många år haft problem med bärighet, tjälskott och liknande. Problemen bedöms bero på en kombination av dåliga material och för höga vattenhalter på den aktuella platsen.

Försök som VTI gjort på platsen visar att djupdränering är en mycket effektiv metod att reglera grundvattenytan. Detta kunde bekräftas vid dämningsförsöken då grundvattennivåerna steg och sjönk mycket snabbt i samband med pluggning och öppning av djupdräneringen. Djupdränering är även en mycket effektiv metod att reglera vattenhalten i vägen, i synnerhet då grundvattenytan utan djupdränering ligger högt i vägkonstruktionen. Tätning av stödremsa och innerslänt påverkade vattenhaltens dynamik. För att undersöka infiltrationen av regn och vägvatten tätades även en del av stödremsan och innerslänten längs vägen.

Resultaten kan användas för att utvärdera om täta innerslänter kan vara lämpligt ur underhållssynpunkt av vägar. För att kunna utvärdera den långsiktiga effekten av en tätad stödremsa och innerslänt på vattenhalterna i vägen måste mätningar pågå under ett eller ett par år till.

Detta projekt har haft som syfte att öka kunskapen om funktionskonflikter mellan miljö och drift och underhåll av väg. Funktionskonflikter uppkommer exempelvis då en vägskötselåtgärd ger negativa effekter på fastighetsägares möjlighet till användning av sin mark eller vice versa då markens brukande ger negativa effekter på vägens funktion.
I detta projekt var målet att hitta nya, relativt okända funktionskonflikter i Sverige genom observationer vid fältresa och genom en genomgång av frågor och synpunkter inkomna till Trafikverket.

Identifierade funktionskonflikter från fält var följande:
• återanvändning av stenmaterial som påverkar vägens livslängd negativt
• slåtter som orsakar erosion i känsliga slänter
• kalhygge som gett upphov till lätteroderat material vilket sätter igen dike och vägtrummor
• vägtrumma som slutar mitt i skogen och gör skogsmarken försumpad.

För att hitta fler funktionskonflikter studerades frågor och synpunkter som inkommit till tre av Trafikverkets regioner (Region Mitt, Region Väst, Region Stockholm) inom området drift och underhåll 2009-10-31 till 2011-11-01. Följande sökord användes för att hitta exempel på funktionskonflikter: slåtter, dike, dikesrensning, vilt, vegetation, sly, växter, träd, artrikedom, erosion, rasat/rasade, underminerat, dikning, hyvling, energi, förening, konflikt, förorening och allé.

Många funktionskonflikter verkar återkomma i de olika regionerna, till exempel olika funktionspåverkande effekter av slåtter och röjning, snöröjning och grusvägsunderhåll. Dessutom finns många exempel på när olika typer av skyddade objekt (fornlämningar eller kulturminnesmärkta objekt) blir skadade av drift- och underhållsåtgärder.
Det bör vara en prioriterad fråga för Trafikverket och väghållare att i möjligaste mån undvika att funktionskonflikter uppstår eftersom de kan ge negativa effekter på miljö, kostnader och samhället.

Fotgängarna är den trafikantkategori som vid is/snöväglag drabbas av flest skador som kräver sjukvård. I en VTI-studie visar forskarna att på is/snöväglag är skadadekostnaden för fotgängare betydligt mycket högre än kostnaden för vinterväghållningen. Cirka 85 procent av de skadade fotgängarna i trafikmiljö skadas dessutom i tätort. Detta gör att Sveriges kommuner och landsting (SKL) vill få bättre kännedom om dessa skador.

Syftet med projektet var att analysera betydelsen av väghållare. Är det avgörande för skadeutfallet om det är kommunen självt eller fastighetsägare som sköter vinterväg¬hållningen? SKL vill också veta vad fotgängarskadorna kostar och sätta detta i relation till kostnaden för vinterväghållningen.

Skadade fotgängare från STRADA-sjukvårdsklienten under perioden 2003-07-01–2010-06-30 har utgjort underlag för analyserna. Ofta har endast länen Kalmar, Skåne, Värmland, Västmanland, Västernorrland och Jämtland ingått i analysen, eftersom sjukhusen där registrerat under hela perioden. Alla skadade uppsöker dock inte sjukhus utan söker sig till annan sjukvård. Ju större avståndet är till sjukhuset desto troligare är det att man uppsöker annan sjukvård, det vill säga det blir en under¬skattning av de skadade.

Vinterväghållningskostnad har erhållits för vintrarna under kalenderåren 2005 och 2007. Kostnaderna avser kommunens totala vinterväghållningskostnader. När fastighetsägare vinterväghåller gångytor motsvarar kommunens kostnader främst vinterväghållning av gator, det vill säga fordonsytor. Där kommunen varit väghållare även på gångytor är kostnaden för att vinterväghålla dessa ytor endast en del av de totala kostnaderna. Detta innebär att de väghållarkostnader som används är en överskattning av kostnaden.

Det har inte gått att utifrån detta dataunderlag avgöra om det finns någon skillnad i antal skadade fotgängare beroende på om det är kommun eller fastighetsägare som vinterväghåller.

Det har däremot gått att visa att på is/snöväglag är skadadekostnaden för fotgängare betydligt mycket högre än kostnaden för vinterväghållningen. Jämfört med den totala vinterväghållningskostnaden i kommuner där kommunen vinterväghåller gångytor är skadekostnaden minst fyra gånger större.

Det innebär att samhällsekonomiskt vore det lönsamt med större satsningar på vinter-väghållning för fotgängare.

En viktig fråga inom vinterväghållningen är hur man ska kunna göra den mer energieffektiv. VTI-forskaren Anna Arvidsson har gjort en litteraturstudie och samlat kunskap om flertalet faktorer som påverkar hur, när och var vinterväghållningen utförs. Inte minst är vinterväghållningen beroende på vädret, ett område som det borde forskas mer i.

Först och främst är det sensorer som mäter hur vädret är på och vid vägen. På en VViS-station (VägVäderinformations-System) mäts många parametrar, till exempel yttemperatur, lufttemperatur, relativ luftfuktighet, nederbördsmängd och nederbördstyp samt vindens riktning och hastighet. Med hjälp av de uppmätta parametrarna och väderprognoser kan man avgöra när och var det behövs åtgärder. Utvecklingen av sensorer går hela tiden framåt, några nyare svenska exempel är BIRDS som mäter fryspunktstemperaturen på vägen och RoadEye som identifierar väglaget.

När man vet vilka åtgärder som ska utföras, är det dags för att göra en bra ruttplanering för att säkerställa att rätt åtgärd görs på rätt plats vid rätt tillfälle.

När det gäller vilken utrustning som är bäst lämpad för utförandet av vinterväghållningsåtgärden beror det på vilken typ av åtgärd som skall utföras. En utrustning på en plogbil som passar bra för landsvägen kan vara mindre effektiv på motorvägen. Det finns nya plogbilar som kan köra fortare än deras föregångare och därmed behöver inte fordonsparken vara lika stor och på så sätt kan en hel del energi sparas.

Salt- och sandspridning kan bland annat effektiviseras med hjälp av olika datorprogram som beräknar vilken mängd salt/sand som behövs, men även vilka sträckor som är lämpligast att köra.

Var salt/sand förvaras påverkar körsträckorna, det vill säga fordonets bränsleförbrukning, och finns det möjlighet att placera förrådet till en lämplig plats i början på en optimalt planerad salt-/sandningsrutt skulle energiförbrukningen kunna sänkas. Om det behövs påfyllning av material för att täcka in en hel runda, skulle en hel del energi kunna sparas genom att ha ett förråd utmed rutten för att slippa köra med ett tomt fordon.

En av faktorerna som ganska uppenbart står för den största osäkerheten när det gäller vinterväghållningen är vädret. De senaste två vintrarna 2009/2010 och 2010/2011 har varit kalla och med mycket snö, vilket har krävt stora resurser för vinterväghållningen. Det svenska klimatet går mot varmare temperaturer med mer nederbörd som följd enligt bland annat FN och IPCC. Detta borde leda till att vinterväghållnings-åtgärderna minskar i södra Sverige (färre dagar med kalla temperaturer), medan norra Sverige kan komma att behöva mer åtgärder på grund av att antalet riktigt kalla dagar kommer att minska och det kommer att bli fler dagar med halkrisk. Detta är ett område som behöver mer forskning.

Denna litteratursammanställning är inriktad på vinterväghåll-ning, men skulle likaväl kunna gälla för järnväg i många frågor.

Ett av de största problemen angående drift och underhåll av vägar är att kunna känna till sambandet mellan vägytans tillstånd och olyckor, till exempel om spårdjupet ökar olycksrisken. I en VTI-studie ser forskarna dock inga bevis för att djupare spår generellt skulle tendera öka olycksrisken.
Pavement management systems, inklusive trafikanteffektmodeller för beräkning av konsekvenser och kostnader för trafikanterna av olika underhållsstrategier, har utvecklats under de senaste åren. Det finns dock ett identifierat behov av förbättring av befintliga trafikanteffektmodeller i många länder. Trafikverken i Finland, Sverige, Norge och Estland är bekymrade över att nuvarande modeller inte fungerar tillfreds¬ställande. Det största problemet i dessa länder är sambandet mellan vägytans tillstånd och olyckor, effekten av den viktigaste tillståndsparametern spårdjup för trafikant¬kostnaderna, liksom betydelsen av trafikantkostnaderna/-effekterna för ett vägnät som är i ett huvudsakligen gott tillstånd. Detta är problem som måste lösas för att bättre kunna rättfärdiga budgettilldelningen för vägunderhåll. VTI har därför fått i uppdrag att genomföra en studie för att avgöra hur spårdjup påverkar olycksrisken för trafikanter. Separata analyser gjordes för data från Sverige, Finland respektive Norge.
Det antogs att olycksrisken också beror på andra vägtillståndsvariabler, t.ex. längs¬gående ojämnhet, textur, tvärfall, geografiskt läge (land), fordonsflöde, klimat, väder¬förhållanden etc. Alla dessa data, inklusive spårdjup, levererades från varje land vilket ger en mycket bra uppsättning data för att studera effekten av vägytans tillstånd på olycksrisken.
Eftersom det antogs att förhållandet mellan olycksrisk och spårdjup inte nödvändigtvis är en linjär funktion, var spårdjup dessutom uppdelat i ett antal kategorier. Det beslutades också att separata ekvationer bör härledas för olika hastighets- och ÅDT-klasser. Spårdjupskategorier samt hastighets- och ÅDT-klasser har valts för att matcha varje lands strategier för underhåll.
Den övergripande slutsatsen av analysen är att data inte ger stöd för några allmänna regler för en underhållsplan. Det finns inga resultat som säger att djupare spår generellt tenderar att öka olycksrisken. Det finns heller inga resultat som säger att spår har samma påverkan på olycksrisken i olika ÅDT-klasser vid en given hastighet eller vice versa. Det tycks finnas en ökad risk vid spårdjup ≥ cirka 15 mm i högsta hastighetsklassen, men resultaten skiljer sig åt mellan olika ÅDT-klasser och inte är lika i angränsande hastighetsklasser, vilket gör resultaten svåra att förstå och mindre användbara för att ange regler för underhåll.
För norska data kan denna trend inte ses för den högsta hastighetsklassen
(≥ 90 km/tim), men då är denna hastighetsklass inte är heller jämförbar med de svenska och finska högsta hastighetsklasserna (≥ 110 km/tim-vägar respektive motorvägar).