Mobiililaitteen käyttömahdollisuudet tiekitkan mittauksessa
Jormanainen, Antti (2023)
Jormanainen, Antti
2023
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052514416
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2023052514416
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia tiekitkan mittaamista Android-käyttöjärjestelmällä toimivaan puhelimeen asennettavan applikaation avulla. Applikaatiossa hyödynnetään puhelimen kiihtyvyysanturilta saatavaa dataa kitkakertoimen määrittämiseen auton pitkittäisdynamiikan teoriaan perustuen.
Opinnäytetyö tehtiin yritykselle RoadCloud Oy. Yrityksellä oli jo valmiiksi kehitetty pohja applikaatiolle, joka on tarkoitus tulevaisuudessa saattaa Väyläviraston hyväksymäksi viralliseksi kitkanmittaustyökaluksi tiekunnossapidon valvontatarkoituksiin. Työn päätavoitteena oli testata matkapuhelimen soveltuvuutta ammattikäyttöön tarkoitetun kitkanmittaussovelluksen alustaksi. Työssä perehdytään puhelimella mitattavaan kiihtyvyyssignaaliin, testataan sovelluksessa käytetyn kitkanestimointialgoritmin suorituskykyä ja arvioidaan sovelluksen mahdollisuuksia läpäistä Väyläviraston hyväksyntätestaus.
Työn teoriaosuutta varten perehdyttiin erilaisiin kitkanestimointimenetelmiin, ajoneuvon pitkittäisdynamiikkaan, mittaustekniikkaan Android-ympäristössä, mittaussignaalin suodattamiseen sekä kitkanmittaussovelluksen viranomaisvaatimuksiin.
Työn käytännön osuudessa suoritettiin applikaatiolle tarvittavat toimenpiteet mittausdatan keräämiseksi ja tutkittiin puhelimen kiihtyvyysanturin signaalia sekä etsittiin signaalille sopivaa suodatintyyppiä ja sen parametreja. Applikaation suorituskykyä testattiin suorittamalla erilaisia ajosuoritteita ja analysoimalla niistä kerättyä kiihtyvyysdataa. Soveltuvuutta viralliseksi mittaustyökaluksi testattiin suunnittelemalla ja suorittamalla Väyläviraston mittausprotokollaa mukaileva testisarja.
Suoritettujen testien perusteella sovelluksella on mahdollista arvioida tienpinnan ja renkaan välistä kitkakerrointa Väyläviraston edellyttämällä mittatarkkuudella, joten sovelluksen virallista hyväksyntätestausta voidaan suositella. Työn aikana havaittiin kuitenkin eroja anturirajapinnan hyödyntämisessä eri matkapuhelinmallien välillä, joten myös jatkotestaus erilaisilla puhelinmalleilla on suositeltavaa.
Opinnäytetyö tehtiin yritykselle RoadCloud Oy. Yrityksellä oli jo valmiiksi kehitetty pohja applikaatiolle, joka on tarkoitus tulevaisuudessa saattaa Väyläviraston hyväksymäksi viralliseksi kitkanmittaustyökaluksi tiekunnossapidon valvontatarkoituksiin. Työn päätavoitteena oli testata matkapuhelimen soveltuvuutta ammattikäyttöön tarkoitetun kitkanmittaussovelluksen alustaksi. Työssä perehdytään puhelimella mitattavaan kiihtyvyyssignaaliin, testataan sovelluksessa käytetyn kitkanestimointialgoritmin suorituskykyä ja arvioidaan sovelluksen mahdollisuuksia läpäistä Väyläviraston hyväksyntätestaus.
Työn teoriaosuutta varten perehdyttiin erilaisiin kitkanestimointimenetelmiin, ajoneuvon pitkittäisdynamiikkaan, mittaustekniikkaan Android-ympäristössä, mittaussignaalin suodattamiseen sekä kitkanmittaussovelluksen viranomaisvaatimuksiin.
Työn käytännön osuudessa suoritettiin applikaatiolle tarvittavat toimenpiteet mittausdatan keräämiseksi ja tutkittiin puhelimen kiihtyvyysanturin signaalia sekä etsittiin signaalille sopivaa suodatintyyppiä ja sen parametreja. Applikaation suorituskykyä testattiin suorittamalla erilaisia ajosuoritteita ja analysoimalla niistä kerättyä kiihtyvyysdataa. Soveltuvuutta viralliseksi mittaustyökaluksi testattiin suunnittelemalla ja suorittamalla Väyläviraston mittausprotokollaa mukaileva testisarja.
Suoritettujen testien perusteella sovelluksella on mahdollista arvioida tienpinnan ja renkaan välistä kitkakerrointa Väyläviraston edellyttämällä mittatarkkuudella, joten sovelluksen virallista hyväksyntätestausta voidaan suositella. Työn aikana havaittiin kuitenkin eroja anturirajapinnan hyödyntämisessä eri matkapuhelinmallien välillä, joten myös jatkotestaus erilaisilla puhelinmalleilla on suositeltavaa.