Spatial Non-Stationary Bayesian Analysis of Deterioration of Pavement With Uncertainty

Et godt vedlikeholdt vegdekke er viktig for trafikksikkerheten og målrettet vedlikehold er viktig for å maksimere den samfunnsøkonomiske effekten av ressursene som tildeles. Gjennom prosjektet SMARTere vedlikehold har Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) og Statens vegvesen angrepet denne problemstillingen ved å utvikle teknologi, metoder og kompetanse for å forbedre og effektivisere vedlikeholdet av det norske vegnett. Denne avhandlingen undersøker endringen i spordybde som mål på vegdekkeslitasje langs Europavei 16 (E16) mellom Bergen og Voss på Vestlandet for årene 2015 til 2020. Målet er å lokalisere faktorer som er ansvarlige for økt spordannelse, og å bruke resultatene til å forutsi spordybden frem i tid. Vi undersøker effekten av trafikkintensitet, vegbredde, og vegdekketype, bestående enten av asfaltbetong (Ab), asfaltgrusbetong (Agb) eller skjelletasfalt (Ska). Vi undersøker også å legge til romlige felt i modellen og inkluderer en tilfeldig årseffekt. En romlig stasjonær modell og en romlig ikke-stasjonær modell som varierer med trafikkintensiteten presenteres. De romlige feltene består av ett tidskonstant felles felt, og årlig varierende romlige felt. Modellene er foreslått innenfor et Bayesiansk rammeverk som latente Gaussiske modeller (LGM), hvor de romlige feltene er modellert som Gaussiske tilfeldige felt (GRF). Resultatene viser at det er tegn for at det er en romlig avhengighet, og at den romlige avhengigheten varierer med trafikkintensiteten. Den romlige ikke-stasjonære modellen brukes derfor til prediksjon. Resultatene viser at vegdekketypen skjelettasfalt gir minst forventet spordannelse, mens vegdekketypen asfaltgrusbetong gir mest. Forventet spordannelse øker også med økt trafikkintensitet. Når vegbredden er smalere, øker den forventede spordannelsen, som følger av at når vegen er smal ligger hjulene på kjøretøyene i tilnærmet samme posisjon hele tiden, som fører til mer belastning på denne delen av vegen. Den romlige effekten fra det tidskonstante felles feltet gir forskjellen fra forventet spordannelse dersom det ikke var inkludert en romlig effekt. Dette visert at det er ventet mindre enn antatt spordannelse nær Bergen, og at det er ventet mer enn antatt spordannelse mot Voss. Prediksjon av spordannelse for E16 mellom Bergen og Voss gjøres for år 2021, som gjør det mulig å beregne forventet spordybde. Basert på grenser spordybden kan bli før asfaltering må skje, identifiserer en strekning som overskrider denne og t