74 procent av världens vägnät genomgår just nu digital omställning, enligt World Economic Forum, med krav på att BIM-täckning genom hela vägens livscykel ska nå minst 90 procent. Samtidigt kostar en enda körfältsavstängning för mätning uppemot 120 000 kronor i timmen i ekonomisk förlust, och vägmätning är förknippat med 2,3 gånger fler olyckor än allmänt byggarbete. Det är en obekväm ekvation: väghållare behöver mer data än någonsin, samtidigt som sättet att samla in den är både dyrt och riskfyllt.
Det här är del fem i vår serie om 3D-laserscanning, och den här gången handlar det om infrastruktur och vägmätning – ett område där vi på RoboService ser tydligt hur teknik kan lösa ett genuint samhällsproblem, inte bara effektivisera ett redan välfungerande arbetssätt.
18–25 procent av underhållsbudgeten försvinner i mätning
Manuell vägmätning är så resurskrävande att den enligt branschuppskattningar står för mellan 18 och 25 procent av hela underhållsbudgeten för ett vägnät – utan att en enda meter väg faktiskt åtgärdas för de pengarna. Varje kilometer som ska mätas kräver ofta körfältsavstängning under flera timmar, vilket både kostar direkt och skapar trafikstörningar. Och till skillnad från de flesta andra byggrelaterade yrken innebär vägmätning en förhöjd olycksrisk, eftersom personal ofta måste vistas nära levande trafik, särskilt vid nattarbete då risken för påkörning ökar ytterligare.
Utöver kostnads- och säkerhetsproblemen finns ännu ett: traditionell totalstationsmätning ger bara tvådimensionella resultat. Att bygga en riktig tredimensionell modell av en vägsträcka – vilket blir allt viktigare i takt med att vägplanering digitaliseras – kräver ett helt annat sätt att samla in data.
Från gångbana till motorväg – samma grundteknik
LiDAR-scanning löser detta genom att samla in hundratusentals mätpunkter per sekund medan man rör sig genom området, oavsett om det sker till fots, med ryggsäck eller monterat på ett fordon. För smala gator, gränder och gångstråk – till exempel vid renovering av äldre stadskärnor – används handhållen scanning, som klarar av att täcka en 500 meter lång gata på 15 minuter. För medelstora vägnät, som inom en campus- eller industrianläggning, används ofta ryggsäcksmonterad utrustning för att täcka större områden bekvämt. För kommunala huvudvägar är fordonsmonterad scanning standard – utrustningen samlar in georeferens punktmolnsdata i normal körfart, vilket drastiskt minskar behovet av avstängningar.
Efter insamlingen bearbetas datan i flera steg: SLAM, RTK och bilddata fuseras för att bygga ett färgläggt punktmoln med exakta koordinater och realistisk textur, rörliga objekt och irrelevanta områden runt vägen rensas bort automatiskt, och om flera scanningspass använts – till exempel en kombination av fordons-, ryggsäcks- och handhållen data – registreras allt samman till en enda exakt, sammanhängande modell.
Från punktmoln till färdigt underlag
Därifrån öppnar sig flera användningsområden. Punktmolnet kan gå direkt till CAD-ritningar för planering, projektering och ombyggnad av vägen. Beläggningsytor som behöver åtgärdas kan markeras direkt i punktmolnet för att räkna ut längd, bredd och area – vilket ger en materialåtgångsberäkning för asfalt med en felmarginal på under 15 procent, vilket minskar risken för kostsam över- eller underbeställning.
För den som vill längre finns även en mer avancerad tillämpning: att bygga en fullständig digital vägtvilling, en 1:1 virtuell representation av den fysiska vägen som grund för intelligenta transportapplikationer. Där kan trafikflödesprognoser och simuleringsmodeller byggas ovanpå samma grunddata, och kombinerat med IoT-sensorer kan man till och med bygga prediktiva underhållssystem som varnar innan en skada faktiskt uppstår, istället för att reagera i efterhand.
Vad siffrorna faktiskt visar
En vägsträcka som tidigare tog en halv arbetsdag att mäta med traditionell utrustning kan med fordonsmonterad scanning täckas på ungefär fem minuter. Räknat över ett helt vägnät är det en skillnad som påverkar hela underhållsbudgeten, inte bara enskilda projekt. Och eftersom fordonsmonterad scanning sker i normal körfart istället för att kräva att personal går ut i körbanan, minskar samtidigt den förhöjda olycksrisken som annars följer med vägmätning.
Vilken utrustning passar vilket vägnät?
Valet av monteringssätt är sällan en småsak i praktiken. För ett bostadsområde med smala gåtor och begränsad fordonsframkomlighet är handhållen eller ryggsäcksburen scanning ofta det enda realistiska alternativet, och där vinner man mest på att slippa avstängningar helt och hållet. För en kommunal huvudväg eller ett längre vägavsnitt är fordonsmonterad scanning överlägset mest tidseffektiv, eftersom hastigheten normalt hålls mellan 15 och 20 kilometer i timmen – tillräckligt långsamt för hög datakvalitet, men fortfarande betydligt snabbare än att stanna och mäta punkt för punkt.
En annan aspekt som ofta förbises är vad som händer med datan efter själva mätningen. Eftersom punktmolnet innehåller fullständig geometrisk information om hela vägområdet – inte bara de detaljer man råkade tänka på att mäta vid tillfället – går det att gå tillbaka till samma datamängd månader eller år senare för att svara på helt nya frågor, utan att behöva åka ut och mäta om. För en väghållare med ett stort och åldrande vägnät är den typen av återanvändbar dokumentation ofta minst lika värdefull som själva tidsbesparingen vid det första mättillfället.
Nästa steg i serien
I nästa del går vi djupare in på den digitala vägtvillingen – hur den byggs, vilka datakällor som kombineras, och hur kommuner redan idag använder liknande modeller för trafikplanering.
Sammantaget handlar det här inte bara om att göra en existerande arbetsuppgift snabbare – det handlar om att göra en helt ny nivå av datadriven vägplanering ekonomiskt och praktiskt möjlig för fler väghållare, inte bara de allra största aktörerna med obegränsade budgetar.
RoboService och infrastrukturmätning
På vår sida om FJD Trion för infrastruktur och vägmätning går vi igenom hela lösningen i mer detalj, inklusive vilken monteringslösning som passar olika typer av vägnät. För fordonsmonterad storskalig mätning är S2-serien standardvalet tack vare sin räckvidd på upp till 300 meter.
Har din organisation ett vägnät, en industrianläggning eller ett kommunalt uppdrag där mätkostnader och trafiksäkerhet båda är problem ni brottas med? RoboService hjälper gärna till att räkna på vad en övergång till 3D-scanning skulle betyda för er verksamhet.
Nästa del i serien: digitala vägtvillingar och prediktivt underhåll – från punktmoln till smart infrastruktur.