Självkörande vägvält testad i projekt

Genom det gigantiska projektet E39 Kristiansand väst – Mandal öst i Norge vill byggaren Nye Veier AS främja innovation och teknisk utveckling. Resultatet är att totalentreprenören AF Gruppen utvecklar flera innovationer i samarbete med relevanta partner och med hjälp av SINTEF. Hit hör utvecklingen av autonoma (självkörande) vägvältar.

Målet är att bygga vägar snabbare och effektivare. Införandet av autonoma vägvältar bör också ge HMS-vinst genom att låta anställda slippa belastande arbetsuppgifter, inklusive buller och vibrationer. På sikt är planen att en enda operatör ska kunna betjäna flera autonoma maskiner från ett och samma kontrollrum.

I drift nästa år
Den gångna veckan har en prototyp testats i projektet E39. Testerna har varit mycket lovande.

– Såvitt vi vet är detta första gången en autonom vägvält testas i byggsektorn. Enligt godkännandet av Statens Vegvesen för genomförande av provning på E39 måste det av säkerhetsskäl finnas en operatör inne i vägvälten som kan stanna den om något oförutsett inträffar. Målet är att den ska vara i full autonom drift före utgången av 2020, säger chefen för maskinautomation i AF Gruppen, Kristen Petillon.

AF Gruppen utvecklar vägvälten tillsammans med leverantörerna Hamm och Semcon. Semcon har utvecklat styrsystemet, inklusive de autonoma funktionerna. Hamm har förberett maskinen för styrning av en tredje part.

– Det har varit en mycket bra process och ett nära och utvecklande samarbete mellan alla parter i utvecklingen av denna autonoma vägvält, säger Rune Gulli, chef för Wirtgen Group, som äger Hamm.

Han förklarar att utvecklingen av autonoma vägvältar har stått på dagordningen för företaget under lång tid.

– Att delta i detta projekt är ett mycket bra tillfälle att få tekniken testad av en professionell aktör och under verkliga och krävande förhållanden. En vägvält som komprimerar sten i dessa grovlekar utsätts för enorma påfrestningar, så här får man verkligen utrustningen testad, säger Rune Gulli.

Bra vägvält ger god vägkvalitet
Semcon ansvarar för att vägvälten är självkörande samt all styrning och säkerhet för fordonet. Den autonoma lösningen bygger på Yeti Snow Technology som styrsystem, där Semcon är en av ägarna.

Den tekniska projektledaren på Semcon, Thomas Eriksen, påpekar att en bra kompaktering av de övre skikten är avgörande för att den färdiga vägen ska hålla hög kvalitet.

Detta är ett arbete som kräver en hög grad av noggrannhet och utförs inom ett begränsat område. Det är den perfekta förutsättningen för en autonom lösning, där en operatör till exempel kan styra flera maskiner, och arbetet kan ske även nattetid.

Måste tåla klimatet
SINTEF är en forskningspartner i projektet som bidrar till kunskapen om sensorteknik, kompaktering samt lagar och förordningar för autonoma anläggningsfordon.

De kommer också att bidra till att de system som byggs lägger stor vikt vid säker kommunikation och förhindrar hackningsförsök. Systemet runt kompakteringen bör också vidareutvecklas för att bli effektivare.

–För att kunna använda helt autonoma anläggningsmaskiner i framtiden måste lagstiftningen anpassas och tekniken, särskilt sensorerna, måste klara nordiskt klimat, säger Terje Moen som leder projektet på SINTEF.

Kommer branschen till godo
Genom projektet E39 Kristiansand-Mandal investerar Nye Veier AS pengar i projektet. Chefen för teknik och utveckling på Nye Veier AS, Sebastian Kussel, säger att det är viktigt att totalentreprenören ges möjlighet att genomföra forsknings-, utvecklings- och innovationsprojekt (FoUI) i de stora totalentreprenaderna.

– Det är viktigt för Nye Veier att projekten ger effektivitetsvinster och dokumenterat större nyttovärde relativt till kostnaden. Dessutom kommer resultaten att göras tillgängliga så att hela branschen kan utnyttja dem, säger Sebastian Kussel.

Han betonar att projektet med autonoma vägvältar passar mycket bra in i denna strategi.

– Man räknar med stora ”teoretiska” vinster även på miljö-och säkerhetsområdet. Det kommer att bli intressant att se hur detta genomförs i verkligheten, och inte minst, skalas upp efter hand.

Innovativa lösningar i projektet E39 Kristiansand-Mandal

Transparenslösning (ISY-projektet) 
Ett webbaserat program för att tillgängliggöra projektinformation och BIM-modeller i projektet: händelser inom arbetsmiljöfrågor, HMS, YM, kvalitet etc. (integration med Synergi) samt dokumentation på SharePoint: kvalitetsdokumentation, FDV-dokumentation, arbetsunderlag etc. Från hösten kommer det också att vara möjligt att se genomförandeplanen visuellt genom BIM-modeller. Även automatisk modellering, stöd för handhållna enheter/mobiler och offline-funktionalitet kommer att introduceras.

VR-teknik
Programvaran Dimension 10 används till att genomföra virtuella möten mellan underentreprenören Kruse Smith, konsulten Norconsult och AF Gruppen. Man läser in modeller från vart och ett av områdena. De granskas 1-1 för att upptäcka fel och brister. Genom VR kan man se fel som inte upptäcks på 3D-modeller på en ”normal skärm”: VR ger en bättre förståelse för dimensioner/avstånd.

Autonom vägvält
AF Gruppen utvecklar autonoma (självkörande) vägvältar tillsammans med leverantörerna Hamm och Semcon. Dessutom bistår SINTEF i ett forskningsprojekt rörande säkerhet och optimering av användningen. Vägvälten demonstreras under hösten i fält och målet är att den ska vara i drift i slutet av 2020.

Prognostisering och realtidsmätning av vinterförhållanden 
Kameraövervakning av körbanan ska ge säkrare förhållanden på vintern. Bilderna kombineras med meteorologiska data, information från driftentreprenörer och trafikövervakning. Detta ger en bättre prognos av väglaget och dessutom kan man använda mindre vägsalt. Spektroskopiska kameror presenterades tillsammans med den autonoma vägvälten av AF i samarbete med SINTEF som ett mervärde för Nye Veier i budet.

Parametrisk analys och modellering (PAM)
PAM används i projekteringen och ger en effektiv analys av många fler lösningar i en och samma optimeringsprocess. Faktorer som växthusgasutsläpp, betongmängd, markförhållanden, massabalans och genomförandet av anläggningsarbetet kan analyseras samtidigt.