Projekt BVFF - publicerade
 
BVFF nummer: 
2014-023
Projekttitel 
Rullmotstånd för tunga fordon och anpassning till vägytans variation i sidled (högerhjulsproblematiken)
Projektledare/Kontaktperson 
Ulf Hammarström
Telefon 
013 204172
Utförarorganisation 
VTI
Medutförare 
-
Bakgrund 
Man kan förvänta att det generellt föreligger ett problem då uppmätt vägytetillstånd skall användas för uppskattning av bränsleförbrukning som följd av:
• Att vägytans variation i sidled inte är helt känd utan avgränsad till ett fåtal ”spår”
• Att vägtrafikens sidolägesposition inte är känd
• Att det kan finnas oklarheter i hur förekommande rullmotståndsmodeller har kalibrerats ifråga om vägytevariabler.

VTI har under de senaste åren utfört omfattande mätningar av vägytans inverkan på rullmotstånd för både lätta och tunga fordon. Den metod som använts är utrullning i kombination med RST-mätningar. Arbetet med tillhörande resultat finns dokumenterat i fyra VTI-publikationer: ECRPD PM; notat 24A-2011; notat 15A-2012 och rapport 748A.
De i projekten genomförda analyserna har för tunga fordon, till skillnad från lätta fordon, resulterat i en förhållandevis stor osäkerhet. Denna osäkerhet skulle kunna förklaras av resultatet inom ett MIRIAM projekt avseende variation av vägytestandard (IRI och MPD) i sidled, se VTI-notat 20A-2012. Speciellt har man påvisat att vägytans egenskaper ut mot vägkanten kan avvika betydligt från vad som normalt registreras vid vägytemätning (RST). Vad som normalt registreras i RST-mätningar är ett sidoläge representativt för lätt trafik. För tunga fordon gäller att hjulen på fordonets högra sida har en position som sammanfaller med sidoläget för de avvikande vägyteförhållandena.
De av VTI hittills utförda utrullningsproven har sammankopplats med RST-data enligt standardiserad mätmetod, vilket då för tunga fordon har medfört att högerhjulen har exponerats för andra vägyteförhållanden än de som analyserna baserats på.
Rullmotståndsdata från olika studier i litteraturen kan förväntas vara kalibrerade mot vägytedata på olika sätt.
För tillämpning av rullmotstånd som funktion av vägytedata krävs att det vägnät som skall utvärderas har blivit uppmätt på samma sätt som kalibreringsdata till använd rullmotståndsmodell.
En utvärdering av vägytestandardens betydelse för bränsleförbrukning kräver också att sidolägena för den utvärderade trafiken kan beskrivas.
Sammanfattning 
För ett energieffektivt vägunderhåll krävs modeller som med god säkerhet kan beskriva bränsleförbrukningens variation med vägytans tillstånd. Detta ställer i sin tur krav på att rullmotstånd kan beskrivas som funktion av vägytans tillstånd (IRI och MPD).

Man kan förvänta att det generellt föreligger ett problem då uppmätt vägytetillstånd skall användas för uppskattning av rullmotstånd/bränsleförbrukning som följd av:
• Att vägytans variation i sidled, vid standardiserad inmätning, inte är helt känd utan avgränsad till ett fåtal ”spår” och att dessa är otillräckliga för beskrivning av tung trafik
• Att vägtrafikens sidolägesposition inte är känd
• Att det kan finnas oklarheter i hur förekommande rullmotstånds- och bränslemodeller har kalibrerats ifråga om vägytevariabler.
VTI har under de senaste åren både inom ett EU-projekt och inom MIRIAM utfört omfattande mätningar av vägytans inverkan på rullmotstånd för både lätta och tunga fordon. Dessa insatser har motiverats av den bedömda stora osäkerheten inom ämnesområdet. Den metod som använts är utrullning (coast down) i kombination med standardiserade RST-mätningar.
De i projekten genomförda analyserna har för tunga fordon, till skillnad från lätta fordon, resulterat i en förhållandevis stor osäkerhet i skattade parametrar. Denna osäkerhet skulle kunna förklaras av resultatet inom ett MIRIAM projekt avseende variation av vägytestandard i sidled. Det finns anledning att tro att hjulen på höger sida av tunga fordon kan exponeras för andra vägyteförhållanden än vad som beskrivs av standardiserade RST-mätningar. Genom att ha kontroll på sidoläget för utrullningsfordonet liksom på flera parallella RST-mätningar kan den vägyta högerhjulen exponeras för beskrivas. Genom en förbättrad beskrivning av exponering förväntas mindre osäkra parameterskattningar för rullmotstånd.
För en slutlig utvärdering av erhållna resultat behöver resultat från flera Bvff-projekt utnyttjas:
”Variation of Vehicle Lateral Positioning (3)”; ”Mätning av däcksbredd och hjulkonfiguration (5)” och ”Variation of road surface characteristic (1)”.
Säkrare samband mellan rullmotstånd och vägytevariabler för tunga fordon kommer att implementeras i bränslemodeller.
Detta kommer att leda till förbättrade planeringsmodeller för vägunderhåll, vilket i sin tur bör medföra en ökad energieffektivitet (PO 1), minskade utsläpp (PO 4) och ett mera kostnadseffektivt vägunderhåll (PO 3).

Förväntat resultat 
Det förväntade direkta resultatet är säkrare skattningar av parametrar ingående i en rullmotståndsmodell för tunga fordon.
Projektet har kopplingar till MIRIAM I och II ifråga om generell rullmotståndsmodell. Det pågående arbetet inom Bvff/MIRIAM II avseende sidolägesval och av vägytans variation i sidled är av stor betydelse för implementering av det förväntade resultatet.
Den förbättrade rullmotståndsmodellen kan utnyttjas i bränslemodeller av olika komplexitetsgrad, från enklare funktioner till mera komplicerad datormodeller. En sådan mera komplicerad modell är den av VTI utvecklade VETO-modellen, vilken använts inom MIRIAM I. Liksom i MIRIAM I kommer mera förenklade bränslemodeller att utvecklas. Dessa bränslemodeller kan användas inom olika delar av vägplaneringen.
En genomgång av den totala problembilden med bränsleförbrukning som funktion av vägyta kommer att genomföras mot bakgrund av tillgängliga resultat från nämnda studier under rubriken bakgrund. Även resultat från en pågående studie om hastighet – vägyta kommer att beaktas.
Plan för resultatspridning och implementering 
Resultaten kommer primärt att spridas genom utgivning av en VTI-publikation. För att få till stånd en diskussion om skattade parametervärdens relevans bör presentation också ske vid lämplig konferens. Även övriga resultat uppnådda inom de tidigare genomförda mätserierna skulle kunna ingå i en sådan presentation.
Rullmotståndsmodellen implementeras i VETO-programmet.
Målgrupp för uppnådda resultat är alla organisationer som har intresse av optimera samhällets kostnader för vägunderhåll (mer nytta för pengarna) och att förbättra energieffektiviteten i samhället. Genom ökad kunskap om rullmotstånd som funktion av vägyta förbättras också möjligheterna till miljöförbättringar.
Tidsramar 
Startdatum: 2014, inom en månad efter ett beviljande av ansökan
Slutdatum: 2015-12-31