search query: @keyword modeling / total: 119
reference: 44 / 119
« previous | next »
Author:Junes, Janne
Title:Tiepäällysteiden ylläpitostrategioiden vertailu simulointimallilla
Comparing Road Pavement Maintenance Strategies Using Simulation Model
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:74      Language:   fin
Department/School:Matematiikan ja systeemianalyysin laitos
Main subject:Sovellettu matematiikka   (Mat-2)
Supervisor:Salo, Ahti
Instructor:Mild, Pekka
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  9   | Archive
Keywords:modeling
simulation
maintenance strategy
road pavements
rutting
mallintaminen
simulointi
ylläpitostrategia
tiepäällysteet
urautuminen
Abstract (eng): Increasing traffic volume and decreasing maintenance budget force road agencies to develop new strategies for the road maintenance.
This thesis studies road pavement maintenance strategies by mathematical modeling.
Modeling focuses on high traffic volume main roads where pavement rutting is the main reason for resurfacing.
Rutting is an inhomogeneous phenomenon, so that rut depth may vary considerably within a road section even if the age of the pavement and traffic volume were the same.

This thesis compares road pavement maintenance strategies on high traffic volume roads.
One strategy is patching which means that worst rutted spots are patched to wait for the actual resurfacing.
Another strategy is to increase maximum rut depth allowed on the roads.
The aim is to decrease the maintenance cost by delaying the actual resurfacing.

This thesis develops a new approach to the research of road pavement maintenance strategies.
A simulation model is built to model rutting and pavement maintenance.
Strategies are compared using the model without field tests on roads.
A rutting model to produce realistic inhomogeneous rut depth profiles is developed for the simulation model.
The strategies are converted to decision rules related to rut depth.
The simulation model executes maintenance to a virtual road based on the decision rules.
The model features a new condition-based criterion to stop the simulation run.
This new criterion helps to provide more comparable information about the annual maintenance costs of different strategies than using a fixed number of simulation years.
Strategies are compared based on the results from the simulation model which gives an extensive amount of information about the effects of different strategies.

New methods and tools as well as new information about the effects of different strategies to the maintenance costs and pavement condition are obtained as the result of this thesis.
Increasing the average rut depth of resurfacing sites by one millimeter generates average savings of about 10 percent in annual maintenance cost.
About 15 percentage savings are reached by patching.
Combination of patching and increased average rut depth generates about 20 percent savings.
A disadvantage is that the service level experienced by road user decreases due to patches and increased rut depth.
The results of this thesis can be used by the Finnish Transport Agency to update the maintenance policy and by road districts to support maintenance programming.
Abstract (fin): Kasvavat liikennemäärät yhdistyneenä tienpidon vähentyneeseen rahoitukseen pakottavat soveltamaan uusia strategioita tiepäällysteiden ylläpitoon.
Tässä työssä tutkitaan tiepäällysteiden ylläpitostrategioita matemaattisen mallintamisen keinoin.
Mallinnuksen kohteena ovat vilkkaasti liikennöidyt tiet, joilla päällysteen uusimistarpeen aiheuttaa urautuminen eli ajourien syntyminen päällysteeseen.
Urautuminen johtuu pääosin nastarenkaiden aiheuttamasta kulumisesta, ja se on epähomogeeninen ilmiö, eli urasyvyys saattaa vaihdella voimakkaasti jopa samaan aikaan päällystetyn ja yhtä vilkkaasti liikennöidyn tieosuuden sisällä.

Tässä työssä vertaillaan vilkkaasti liikennöidyn tieverkon päällystysstrategioiden vaikutuksia.
Eräs strategia on väliaikaispaikkaus, jolla tarkoitetaan pahimmin urautuneiden kohtien urien paikkaamista odottamaan varsinaista uudelleenpäällystystä.
Toinen strategia on toimenpiderajojen nostaminen, jolloin tiellä sallitaan syvemmät urat ennen uudelleenpäällystystä.
Molemmissa on tavoitteena ylläpitokustannusten pienentäminen päällysteen uusimista lykkäämällä.

Päällysteiden ylläpitostrategioiden tutkimiseen sovelletaan uutta lähestymistapaa.
Työssä rakennetaan simulointimalli, joka mallintaa urautuvan tien päällysteen ylläpitoa.
Mallilla strategioita voidaan vertailla keskenään toteuttamatta toimenpiteitä todellisille teille.
Simulointimallia varten kehitetään urauttamismalli, joka tuottaa todenmukaisia, epähomogeenisia uraprofiileja.
Ylläpitostrategiat muokataan urasyvyyttä koskeviksi suoraviivaisiksi päätössäännöiksi, joiden perusteella malli valitsee päällystyskohteet.
Simulointimalliin toteutetaan lopetusehdoksi kuntokriteeri, joka lopettaa simuloinnin määrättyyn keskimääräiseen urasyvyyteen.
Kuntokriteerin avulla saadaan vertailukelpoisempaa tietoa strategioiden vuosikustannuksista kuin kiinteää simulointiaikaa käyttämällä.
Strategioita vertaillaan keskenään simulointitulosten pohjalta, jolloin saadaan uutta monipuolista tietoa niiden vaikutuksista.

Työ tuottaa uusia menetelmiä ja työkaluja infrastruktuurin ylläpidon mallinnukseen sekä uutta tietoa strategioiden vaikutuksista ylläpitokustannuksiin ja tiestön tilaan.
Simulointitulosten perusteella voidaan todeta, että lisäämällä päällystyskohteiden keskimääräistä urasyvyyttä yhdellä millimetrillä voidaan saavuttaa keskimäärin noin 10 prosentin säästöt ylläpitokustannuksiin.
Väliaikaispaikkauksella on mahdollista säästää noin 15 prosenttia, ja yhdistämällä väliaikaispaikkaus ja päällystyskohteiden urasyvyyden lisäys voidaan saada noin 20 prosentin säästöt.
Haittapuolena on tienkäyttäjän kokeman palvelutason heikkeneminen paikkojen ja urasyvyyden kasvun myötä.
Työn tuloksia voidaan hyödyntää toimintalinjojen päivittämisessä Liikennevirastossa, ja sitä kautta ne tukevat myös päällystysohjelmointia elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksissa.
ED:2011-09-22
INSSI record number: 42794
+ add basket
« previous | next »
INSSI