Keväällä ohiajavista autoista aiheutuva ääni muuttuu: Nastarenkaiden ropina lakkaa. Nastojen aiheuttama teiden urautuminen tunnetaan, mutta ilmaston muuttumisen myötä urautumiseen vaikuttavat muutkin syyt. Urautumista tapahtuu kaikkina vuodenaikoina. Väyläviraston tutkimuksessa syntyvää tietoa urautumisesta hyödynnetään maanteiden kunnossapidossa ja päällysteiden kehittämisessä.
Asfalttipäällysteet urautuvat talvella nastarenkaista johtuen ja muina vuodenaikoina muista syistä. Seurantatutkimuksessa selvitetään teiden urautumisen syitä entistä tarkemmin. Sen takia tarkkailussa ovat myös nastarenkaiden vaihtoajat. Onnistuneesti on kehitetty rengastyypin automaattista tunnistusta liikennevirrasta. Tätä kehitystyötä tehdään Väyläviraston rahoittamana Tampereen yliopiston Tutkimuskeskus Terrassa.
Miksi maantiet urautuvat?
Suomen maanteiden asfalttipäällysteet suunnitellaan niin, että vilkasliikenteisillä pääteillä ne kestävät hyvin nastarenkaiden aiheuttamaa kulumista. Mitä suurempi liikennemäärä ja ajonopeus, sitä parempi kulumiskestävyys tarvitaan. Vähäliikenteisillä ja pienemmillä teillä tarpeet ovat toiset: sitkeyttä kestää murtumatta roudan sulamisen aiheuttamia liikkeitä. Raskas liikenne ei aiheuta uria talvipakkasilla vaan keväällä kun tierakenteet ovat heikoimmillaan tai kuumilla kesäkeleillä.
Väyläviraston tutkimuksessa noin 1000 km maantieverkkoa on tarkemmassa seurannassa. Urasyvyyksiä mitataan sekä syksyllä että keväällä, jotta pystytään erottamaan nastarengaskauden ulkopuolella syntyvän urasyvyyden osuus ja etsimään syitä siihen. Rengasseurannan avulla voidaan erottaa nastojen aiheuttama urautuminen kuorma-autojen aiheuttamasta deformaatiosta ja valita sen mukaan oikeat korjaustoimenpiteet. Nastarengaskuluman vuosivaihtelua ja sen kehittymistä halutaan myös seurata. Tämän takia tutkittavilla alueilla nastarenkaiden vaihtoaika halutaan tietää mahdollisimman tarkasti.
Kuinka tekniikka korvaa ihmiskorvan?
Nastarenkaiden tunnistusta ohiajavasta liikennevirrasta on tehty jo kauan ihmiskorvan avulla. Tämä on kuitenkin työlästä ja mahdollistaa parhaimmillaankin vain ajoittaisen seurannan yksittäisissä havaintopisteissä. Sopivan tekniikan kehittämiseen on kokeiltu useita eri vaihtoehtoja. Tampereen yliopiston kehittämä akustinen havainnointimenetelmä taltioi ohi ajavien autojen rengasäänen päällysteeseen asennetuilla mikrofoneilla. Äänisignaaleista renkaiden ajoneuvokohtainen tunnistus tapahtuu oppivaa algoritmia hyödyntäen.
Vuoden 2020 aikana menetelmän toimivuutta testattiin kahteen päätiekohteeseen, kantatielle 66 Alavudelle ja valtatielle 26 Luumäelle, asennetuilla prototyyppilaitteistoilla. Vuonna 2021 havaintoasemien maantieteellistä kattavuutta on täydennetty valtatielle 4 Tervolaan ja valtatielle 10 Marttilaan asennetuilla uusilla havaintoasemilla. Lisäksi yksi vastaavanlainen havaintoasema on asennettuna myös Helsingin kaupungin katuverkolle. Havaintoasemaverkoston avulla saadaan nyt maantieteellisesti kattava kuva renkaiden päiväkohtaisesta jakautumasta käytännössä reaaliaikaisesti.
Tulevaisuudessa seurantaa voidaan hyödyntää esimerkiksi nastarengaspölyn ja teiden kuluman ennustamisessa sekä nastattoman liikenteen osuuden seuraamisessa talvikaudella.
