{"id":844,"date":"2016-12-07T09:58:11","date_gmt":"2016-12-07T07:58:11","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/?p=844"},"modified":"2017-12-12T11:10:11","modified_gmt":"2017-12-12T09:10:11","slug":"iot-ja-tieston-talvihoito","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/2016\/12\/07\/iot-ja-tieston-talvihoito\/","title":{"rendered":"Esineiden internet ja tiest\u00f6n talvihoito"},"content":{"rendered":"

Teollinen internet ratkaisee pitkien et\u00e4isyyksien ja hankalien s\u00e4\u00e4olosuhteiden tuomia haasteita tieinfrastruktuurin talvihoidossa<\/h1>\n

Heikki Konttaniemi, tradenomi, projektip\u00e4\u00e4llikk\u00f6, Teollisuus ja Luonnonvarat, Arctic Power TKI-ryhm\u00e4, Lapin ammattikorkeakoulu<\/em><\/p>\n

Lataa PDF-tiedosto <\/a>
\n<\/em><\/h6>\n

Arktisen tieliikenneinfrastruktuurin kunnossapitoon suuret paineet<\/h2>\n

Kaikki tiet\u00e4v\u00e4t jo arktisten erityisolosuhteiden osittain tarkoittavan ainakin pitki\u00e4 et\u00e4isyyksi\u00e4 ja hankalia s\u00e4\u00e4olosuhteita, mitk\u00e4 n\u00e4kyv\u00e4tkin erityisen hyvin talviliikenteess\u00e4. Vuonna 2009 Suomen mittakaavassa 68% tavaraliikenteest\u00e4 ja 93% henkil\u00f6liikenteest\u00e4 tapahtui maanteitse (Tietilasto 2009). My\u00f6s Lapin osalta liikkuminen ja kuljetukset kohdistuvat suurimmilta osin tieverkolle (Lapin liikennej\u00e4rjestelm\u00e4suunnitelma 2011).<\/p>\n

Tulevaisuuden tutkijat n\u00e4kev\u00e4t, ett\u00e4 Suomi kehittyy perifeerisest\u00e4 alueesta globaalin logistiikan keskukseksi vuoteen 2040 menness\u00e4 johtuen arktisen j\u00e4\u00e4n sulamisesta ja uusista globaalisti merkitt\u00e4vist\u00e4 liikenneinfrainvestoinneista (Aaltonen, M. & Loescher, M. 2013). Lappi arktisen alueen keskell\u00e4 tulee olemaan maantieteellisesti merkitt\u00e4v\u00e4ll\u00e4 sijainnilla suhteessa t\u00e4h\u00e4n kehityskulkuun. Lis\u00e4ksi Kaidin kaltaiset isot teollisuuden investoinnit, kaivokset ja kasvava muu ammattiliikenne, puhumattakaan matkailusta, ovat esimerkkej\u00e4 niist\u00e4 tekij\u00f6ist\u00e4, jotka luovat paineita tieverkon kunnolle ja saavutettavuudelle.<\/p>\n

Et\u00e4isyydet ja hankalat s\u00e4\u00e4olosuhteet luovat kuitenkin haasteita erityisesti talviselle maantieliikenteelle, jonka sujuvuudessa oikea-aikaisella tieverkon talvikunnossapidolla on eritt\u00e4in merkitt\u00e4v\u00e4 rooli. Tieverkon talvikunnossapidon p\u00e4\u00e4t\u00f6ksentekoa autetaan monesti erillisten kelikeskusten kautta. N\u00e4m\u00e4 keskukset seuraavat s\u00e4\u00e4olosuhteita ja jalostavat ne ajantasaiseksi kelitiedoksi kunnossapitotoimenpiteiden ennakoimiseksi.<\/p>\n

Et\u00e4isyydet tuovat kelinhallinnan haasteita Lapissa<\/h2>\n

Kelikeskukset saavat ajantasaista s\u00e4\u00e4- ja kelitietoa tien varressa olevilta ties\u00e4\u00e4asemilta. Ties\u00e4\u00e4asemat ovat kriittinen kokonaisuus, kun puhutaan ties\u00e4\u00e4havainnoista. Ne ovatkin monesti ainoa paikallinen havainto olosuhteista. Periaatteessa pelkk\u00e4 kelikamerakin voidaan mielt\u00e4\u00e4 ties\u00e4\u00e4asemaksi, mutta yleens\u00e4 asemilla on erilaisia sensoreita, jotka kertovat mm. tien liukkaudesta, ilmanpaineesta, ilmankosteudesta, tien pinnan l\u00e4mp\u00f6tilasta, tuulen nopeudesta ja suunnasta sek\u00e4 ilman l\u00e4mp\u00f6tilasta.<\/p>\n

Lapin pitkill\u00e4 et\u00e4isyyksill\u00e4 t\u00e4m\u00e4 paikallinen havaintoverkko on kuitenkin hyvinkin harva, mink\u00e4 vuoksi talvikunnossapidon optimointi on k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 hankalaa. Esimerkiksi E8-tiell\u00e4 (valtatie 21) on kahden ties\u00e4\u00e4aseman v\u00e4linen et\u00e4isyys jopa yli 200 kilometri\u00e4 (Kuva 1). Nopeasti vaihtuvassa s\u00e4\u00e4ss\u00e4 n\u00e4iden kahden mittauspisteen v\u00e4liin j\u00e4\u00e4 paljonkin erilaisia keliolosuhteita, mik\u00e4 hankaloittaa kunnossapidon oikea-aikaisuutta.<\/p>\n

\"Kuva
Kuva 1. Et\u00e4isyys ties\u00e4\u00e4asemien v\u00e4lill\u00e4 E8-tiell\u00e4 (Valtatie 21) on jopa yli 200 kilometri\u00e4.<\/figcaption><\/figure>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

S\u00e4\u00e4olosuhteet ovat tulevaisuudessa entist\u00e4 ankarampia<\/h2>\n

Ilmastonmuutos vaikuttaa merkitt\u00e4v\u00e4ll\u00e4 tavalla teiden liukkaudentorjuntaan ja talvikunnossapitoon. Suomen Ymp\u00e4rist\u00f6keskuksen laatiman ilmasto-oppaan mukaan liukkaudentorjunnan tarve kasvaa erityisesti Pohjois-Suomessa ja talvikunnossapidon painotukset siirtyv\u00e4t entist\u00e4 pohjoisemmaksi. Leudontuvat talvet voivat v\u00e4hent\u00e4\u00e4 tien routimista, mutta hankalien s\u00e4\u00e4olosuhteiden, kuten j\u00e4\u00e4t\u00e4v\u00e4n sateen, odotetaan yleistyv\u00e4n pohjoisimmassa Suomessa. (Ilmasto-opas) Tampereen teknillisen yliopiston tekem\u00e4n tutkimuksen mukaan Lapissa olikin vuosina 2004-2006 eniten lumisia ja j\u00e4isi\u00e4 keliolosuhteita liikennevahinkoon johtaneissa onnettomuuksissa, kun tarkastellaan koko Suomen tiepiirej\u00e4 (Kuva 2) (Salli, R., Lintusaari, M., Tiikkaja, H. & P\u00f6ll\u00e4nen, M. 2008), mik\u00e4 kertookin Lapin erityisen hankalista keliolosuhteista.<\/p>\n

\"Kuva
Kuva 2. Vuosien 2004-2005 talviajan liikennevahinkoon johtaneiden onnettomuuksien kelijakauma tiepiireitt\u00e4in. (Salli, R., Lintusaari, M., Tiikkaja, H. & P\u00f6ll\u00e4nen, M. 2008)<\/figcaption><\/figure>\n

Et\u00e4isyydet ja hankalat ilmasto-olosuhteet voitetaan teollisen Internetin avulla<\/h2>\n

K\u00e4sitteet teollinen internet, Internet of Things (esineiden Internet) ja M2M communication (laitteiden v\u00e4linen kommunikaatio) nivoutuvat usein yhteen, mik\u00e4 n\u00e4kyy my\u00f6s Teknologiateollisuuden teollisen Internetin m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4ss\u00e4. Teollinen internet ei rajoitu vain teollisuuteen, vaan koko yhteiskuntaan, kuten kaupan-, terveydenhuollon ja kiinteist\u00f6nhoidon aloille. (Teknologiateollisuus 2015) Teollisen internetin ajureina ovat lis\u00e4\u00e4ntynyt tietojenk\u00e4sittelyn teho, tietoverkkojen nopeus, anturitekniikan saatavuus ja n\u00e4ihin liittyv\u00e4 merkitt\u00e4v\u00e4 hintatason lasku (Tekes). ICT integroituu siis elinymp\u00e4rist\u00f6\u00f6mme tiiviisti ja tulee mullistamaan monia eri osa-alueita, kun sensoreiden avulla voidaan mitata melkeinp\u00e4 mit\u00e4 vain reaaliaikaisesti, k\u00e4sitell\u00e4 ja analysoida niist\u00e4 syntyv\u00e4 data tehokkaasti sek\u00e4 luoda siit\u00e4 viimek\u00e4dess\u00e4 loppuk\u00e4ytt\u00e4j\u00e4lle lis\u00e4arvoa tuottavaa informaatiota. Joidenkin tutkijoiden mukaan esineiden internet tulee mullistamaan my\u00f6s koko teiden talvihoidon \u2013 alalla tullaan siis n\u00e4kem\u00e4\u00e4n tulevaisuudessa voittajia ja h\u00e4vi\u00e4ji\u00e4 perustuen siihen, kuinka t\u00e4t\u00e4 trendi\u00e4 osataan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 (Chapman, L. & Bell. S.J. 2016).<\/p>\n

Lapin ammattikorkeakoulu kehitt\u00e4\u00e4 teollisen internetin sovelluksia talvihoidon p\u00e4\u00e4t\u00f6ksenteon tueksi yhdess\u00e4 Luulajan teknillisen yliopiston, Forecan, Ilmatieteen laitoksen, Casselgren Innovations AB:n ja Tromssan yliopiston kanssa Interreg-rahoittesessa WiRMa (Industrial Internet Applications in Winter Road Maintenance 2016-2019<\/em>) \u2013hankkeessa. Yhteisty\u00f6kumppaneina ovat useat pohjoisen alueen yritykset, kunnat sek\u00e4 liikenneviranomaiset.<\/p>\n

Hankkeessa teollisen internetin sovellukset pohjautuvat pitk\u00e4lti ajoneuvoista ker\u00e4tt\u00e4v\u00e4\u00e4n dataan. Ajoneuvot voivat tuottaa esimerkiksi tien pinnan olosuhteisiin ja s\u00e4\u00e4h\u00e4n liittyvi\u00e4 parametreja ja l\u00e4hett\u00e4\u00e4 reaaliaikaista kamerakuvaa tiest\u00f6lt\u00e4, eli toimia ik\u00e4\u00e4n kuin liikkuvina ties\u00e4\u00e4asemina (Kuva 3).<\/p>\n

\"Kuva
Kuva 3. Esimerkkej\u00e4 datasta, jota voidaan ker\u00e4t\u00e4 ajoneuvopohjaisesti.<\/figcaption><\/figure>\n

Ajoneuvopohjaiset havainnot voidaan esitt\u00e4\u00e4 reaaliajassa urakoitsijoille, tienpit\u00e4j\u00e4lle ja tienk\u00e4ytt\u00e4jillekin. Data kuitenkin vanhenee joskus hyvinkin nopeasti, kun s\u00e4\u00e4olosuhteet muuttuvat, joten on ensisijaisen t\u00e4rke\u00e4\u00e4, ett\u00e4 ajoneuvoista ker\u00e4tt\u00e4v\u00e4 s\u00e4\u00e4data hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n my\u00f6s ties\u00e4\u00e4ennustetuotannossa. T\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 station\u00e4\u00e4risten ties\u00e4\u00e4asemien kohdalle saadaan tuotettua hyvinkin tarkkoja ennusteita, joiden avulla talvihoidon p\u00e4\u00e4t\u00f6ksentekoa voidaan parantaa.<\/p>\n

Visiona on, ett\u00e4 melkein yht\u00e4 tarkat ennusteet voidaan tuottaa pistem\u00e4isesti niihin paikkoihin, joista l\u00f6ytyy ajoneuvojen tekem\u00e4 havainto tie- ja s\u00e4\u00e4olosuhteista. Alla olevassa kuvissa (Kuva 4; Kuva 5) on esimerkkej\u00e4 ajoneuvojen tekemist\u00e4 kelihavainnoista. Tieto on ker\u00e4tty Luulajan teknillisen yliopiston tutkimusajoneuvosta, johon Lapin ammattikorkeakoulun Arctic Power TKI-ryhm\u00e4 on toteuttanut reaaliaikaisen mittaus- ja tiedonkeruuj\u00e4rjestelm\u00e4n. Kuvat on Intelligent Road (Interreg NORD 2012-2014) \u2013demoj\u00e4rjestelm\u00e4st\u00e4, jonka on toteuttanut Lapin ammattikorkekaoulun pLAB \u2013ohjelmistolaboratorio.<\/p>\n

\"Kuva
Kuva 4. Esimerkki tienpinnan olosuhdetiedosta, joka on ker\u00e4tty ajoneuvopohjaisesti. Eri keliolosuhteet on esitetty v\u00e4reill\u00e4. Sensoreiden avulla voidaan esimerkiksi kertoa, onko tien pinta kuiva, kostea, m\u00e4rk\u00e4, loskainen, j\u00e4inen tai luminen.<\/figcaption><\/figure>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

\"Kuva
Kuva 5. Ajoneuvopohjaiset havainnot kitkasta. Kitka on jaoteltu v\u00e4reill\u00e4 kolmeen osa-alueeseen: hyv\u00e4 (vihre\u00e4), huono (keltainen) tai eritt\u00e4in huono (punainen). Kuten n\u00e4kyy, kuvassa oleva mutkassa on paikallisesti eritt\u00e4in huono kitka, mik\u00e4 voisi tulla vaikkapa varoituksena tienk\u00e4ytt\u00e4j\u00e4lle.<\/figcaption><\/figure>\n

Hy\u00f6dyt voivat olla merkitt\u00e4vi\u00e4<\/h2>\n

Yleisesti eri tutkimukset osoittavat ties\u00e4\u00e4j\u00e4rjestelmien olevan varsin hy\u00f6dyllisi\u00e4. Laadukkaampien s\u00e4\u00e4tietojen odotetaankin v\u00e4hent\u00e4v\u00e4n teiden suolauksen tarvetta jopa 50 %:lla (Levi\u00e4kangas, P. & Hietaj\u00e4rvi, A-M. 2010). VTT:lta saatujen tietojen mukaan onnettomuuskustannukset, joissa s\u00e4\u00e4tekij\u00e4t ovat osallisena, ovat Suomessa n. 200 miljoonaa euroa per vuosi. L\u00e4mpim\u00e4t ja kosteat talvet lis\u00e4\u00e4v\u00e4t teiden yll\u00e4pidon ja hoidon kustannuksia arviolta 20-30 M\u20ac vuodessa. Ties\u00e4\u00e4- ja kelipalveluita kehitt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 voidaan arvioiden mukaan saada kymmenien miljoonien eurojen s\u00e4\u00e4st\u00f6t onnettomuuksien v\u00e4henemisen, oikein mitoitetun talvihoidon, tarpeettomien\/my\u00f6h\u00e4styneiden kunnossapitotoimenpiteiden v\u00e4henemisen ja muuttuvan liikenteenohjauksen kautta.<\/p>\n

WiRMa -hankkeessa tullaan toteuttamaan kolme erillist\u00e4 pilottia, yksi jokaisessa osallistujamaassa. Lapin pilotissa tullaa toteuttamaan pilotin osana kattava hy\u00f6tyarviointi.<\/p>\n

L\u00e4hteet<\/h2>\n

Aaltonen, M & Loescher, M. 2013. Arctic Storm, changes in global logistics and the emergence of Finland on the world scene. Aalto University.<\/p>\n

Chapman, L. & Bell. S.J. 2016. Low-cost Road Surface Temperature sensing enabled by the Internet of Things. 18th<\/sup> Standing International Road Weather Congress, Ft. Collins.<\/p>\n

Ilmasto-opas. Ilmastonmuutos aiheuttaa haasteita maantieliikenteelle. Suomen Ymp\u00e4rist\u00f6keskus. Osoitteessa: http:\/\/ilmasto-opas.fi\/fi\/ilmastonmuutos\/vaikutukset\/-\/artikkeli\/11c9a295-4934-492b-afad-33ad270c75ad\/maantieliikenne.html<\/a><\/p>\n

Lapin liikennej\u00e4rjestelm\u00e4suunnitelma 2011. Lapin Liitto. Julkaisu A28\/2011. Osoitteessa: http:\/\/www.lappi.fi\/lapinliitto\/c\/document_library\/get_file?folderId=580976&name=DLFE-11218.pdf<\/a><\/p>\n

Levi\u00e4kangas, P. & Hietaj\u00e4rvi, A-M. 2010. Value of weather information for road management. 15th<\/sup> Standing International Road Weather Congress, Quebec.<\/p>\n

Salli, R., Lintusaari, M., Tiikkaja, H. & P\u00f6ll\u00e4nen, M. 2008. Keliolosuhteet ja henkil\u00f6autoliikenteen riskit. Tampereen teknillinen yliopisto, tiedonhallinnan ja logistiikan laitos. Liikenne ja kuljetusj\u00e4rjestelm\u00e4t. Tutkimusraportti 68. Tampere 2008. http:\/\/www.tut.fi\/units\/ttt\/tlo\/keliriskit.pdf<\/a><\/p>\n

Tekes. Teollinen Internet. Viitattu 8.11.2016. Osoitteessa: http:\/\/www.tekes.fi\/ohjelmat-ja-palvelut\/ohjelmat-ja-verkostot\/teollinen-internet\/<\/a><\/p>\n

Teknologiateollisuus 2015. Teollisesta internetist\u00e4 uutta kasvua. Viitattu 8.11.2016. Osoitteessa: http:\/\/teknologiateollisuus.fi\/fi\/elinkeinopolitiikka\/digitalisaatio\/teollisesta-internetista-uutta-kasvua<\/a><\/p>\n

Tietilasto 2009. Liikenneviraston tilastoja 2\/2010. Suomen virallinen tilasto. Liikenne ja matkailu 2010. Osoitteessa: http:\/\/www.tiehallinto.fi\/pls\/wwwedit\/docs\/26793.PDF<\/a><\/p>\n

Asiasanat: liikennetelematiikka, talvikunnossapito, esineiden internet<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Arktiset erityisolosuhteet tarkoittavan ainakin pitki\u00e4 et\u00e4isyyksi\u00e4 ja hankalia s\u00e4\u00e4olosuhteita, mitk\u00e4 n\u00e4kyv\u00e4tkin erityisen hyvin talviliikenteess\u00e4. Esineiden internet tullee mullistamaan teiden talvihoidon. <\/p>\n","protected":false},"author":1658,"featured_media":836,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"jetpack_post_was_ever_published":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":true,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2}},"categories":[115191,110187],"tags":[110194,115197,115192,115186,115177],"class_list":["post-844","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-115191","category-teema-artikkeli","tag-arktinen-alue","tag-esineiden-internet","tag-etaisyyksien-hallinta","tag-liikenne","tag-teollisuuspalvelut"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/files\/2016\/12\/Konttaniemi-teema-artikkeli-Lumen-lehti-3-2016.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p7X4tP-dC","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/844","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1658"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=844"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/844\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":908,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/844\/revisions\/908"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/media\/836"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=844"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=844"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.eoppimispalvelut.fi\/lumenlehti\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=844"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}