Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Road surface characterization using near infrared spectroscopy
Luleå University of Technology, Department of Engineering Sciences and Mathematics, Fluid and Experimental Mechanics.
2011 (English)Doctoral thesis, comprehensive summary (Other academic)Alternative title
Väglags karakterisering - med nära infraröd spektroskopi (Swedish)
Abstract [en]

This thesis presents a technology and method for classifying and characterizing different road conditions such as dry asphalt and asphalt covered with water, ice and snow. The method uses light sources of different wavelengths to illuminate the road surface and a detector to measure the reflected light from the road surfaces, dependent on how the surface have absorbed, scattered and polarized the light it is possible to classify the road condition. However, knowing what substrate that is on the asphalt is not enough to make good road grip estimations. Hence, by applying a radiative transfer model and estimate parameters such as the porosity, roughness and depth of the substrate it is possible to get more information that could improve a road grip estimate. Such investigations were carried out both in a laboratory environment and on actual roads.The technology here presented shows potential for classifying and characterizing different road conditions. Statistics shows that many traffic accidents with fatal outcome can be related to slippery road conditions. The most hazardous road conditions are the ones that are hard for the driver to detect and that appears sudden on the road. A sensor that can classify road conditions, could improve road safety considerably. Road condition information could be used in several applications, such as in the own vehicle both to inform the driver and safety applications such as the electronic stability program (ESP), anti-lock brake system (ABS) or the traction control system (TCS) on the prevailing road conditions. Such information could also be sent to other drivers and to the infrastructure, making it possible to plan a travel route depending on the prevailing road conditions. Or as information to road maintenance so they know where work is needed. Since there are a number of prototypes and ideas how to estimate the road grip, it is important that different methods are evaluated and tested in the same way. Hence, this thesis includes test methods and metrics to verify the various systems and investigate the weaknesses and strengths of the technologies. This is also carried out for the technology presented in this thesis.

Abstract [sv]

Denna avhandling presenterar en teknik och metod för att klassificera och beskriva olika vägförhållanden som torr asfalt och asfalt täckt med vatten, is och snö. Metoden använder ljuskällor av olika våglängder för att belysa vägbanan och en detektor för att mäta det reflekterade ljuset från vägbanan, beroende på hur ytan har absorberats, spritt och polariserat ljuset är det möjligt att klassificera de olika vägförhållanden. Men att veta vad för beläggning som är på asfalt är inte tillräckligt för att göra en bra uppskattning av väggreppet. Därför, genom att tillämpa en ljuspropageringsmodell och skatta parametrar såsom porositet, ojämnhet och djup i beläggningen är det möjligt att få mer information som kan förbättra en uppskattning av väggreppet. Dessa undersökningar genomfördes både i laboratoriemiljö och på verkliga vägar.Tekniken som presenteras i denna avhandling visar potential för att klassificera och beskriva olika väglag. Statistiken visar att många trafikolyckor med dödlig utgång kan relateras till halt väglag. De mest riskfyllda väglagen är de som är svåra för föraren att upptäcka och som uppkommer plötsligt på vägen. En sensor som kan klassificera vägförhållanden, skulle kunna förbättra trafiksäkerheten avsevärt. Information om rådande vägförhållanden skulle kunna användas i flera tillämpningar, exempelvis i det egna fordonet både för att informera föraren och till olika system i fordonet som t ex elektroniska stabilitetsprogrammet (ESP), låsningsfria bromsar (ABS) eller antispinnsystem (TCS). Sådan information kan även överföras till andra förare och till infrastrukturen, vilket gör det möjligt att planera en resväg beroende på rådande vägförhållanden. Men även för vägunderhåll och då på en lokal nivå på de vägsträckor där det verkligen behövs.Eftersom det finns ett antal prototyper och idéer hur man kan uppskatta väggrepp, är det viktigt att olika metoder utvärderas och testas på samma sätt. Därför innehåller denna avhandling en testmetod och ett antal mått för att kontrollera de olika systemen och undersöka svagheter och styrkor hos olika tekniker. Den teknik som har undersökts i denna avhandling har även utvärderats enligt denna metod.

Place, publisher, year, edition, pages
Luleå: Luleå tekniska universitet, 2011.
Series
Doctoral thesis / Luleå University of Technology 1 jan 1997 → …, ISSN 1402-1544
Keyword [en]
Engineering mechanics - Other engineering mechanics
Keyword [sv]
Spektroskopi, Väglagsklassificering, Friktion, Väglagskarakterisering, Teknisk mekanik - Övrig teknisk mekanik
National Category
Applied Mechanics
Research subject
Experimental Mechanics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:ltu:diva-26350Local ID: ddaedcd2-db44-48dc-a6a6-8e2bad4b36aaISBN: 978-91-7439-273-9 (print)OAI: oai:DiVA.org:ltu-26350DiVA: diva2:999512
Note
Godkänd; 2011; 20110407 (johcas); DISPUTATION Ämnesområde: Experimentell mekanik/Experimental Mechanics Opponent: PhD and Senior Research Scientist Matti Kutila, VTT Technical Research Centre of Finland Ordförande: Professor Mikael Sjödahl, Institutionen för teknikvetenskap och matematik, Luleå tekniska universitet Tid: Fredag den 17 juni 2011, kl 10.00 Plats: E231, Luleå tekniska universitetAvailable from: 2016-09-30 Created: 2016-09-30 Last updated: 2017-11-24Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6643 kB)