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L’Institut d’essai de matériaux IMP Bautest AG a effectué, après les travaux de réfection, des mesures de planéité longitudinale sur les voies normales et rapides d’une autoroute suisse. Les mesures ont été réalisées avec un goniographe [1]. Les valeurs obtenues W et sw servent de référence pour la réception des travaux. Dans ce cas particulier, tous les résultats étaient con- formes aux exigences définies dans la norme SN 640 521c [2]: aucune valeur W ne dépassait 10 [‰] et aucune valeur sw ne dépassait 1,4 [‰]. Cependant, un nombre significatif d’automo- bilistes se plaignait d’un manque de confort de roulement. Les automobilistes parlaient d’une sensation de «mer agitée». IMP a fait appel à Infralab SA, Romanel-sur-Lausanne, pour re- lever le profil longitudinal de ce tronçon avec le véhicule de mesures à grand rendement ARAN (Automatic Road ANalyzer) sur les trois voies de circulation. Im Zuge der Abnahmeprüfungen einer Instandstellung eines 3-spurigen Abschnittes einer Nationalstrasse hat das Institut für Materialprüfung IMP Bautest AG Längsebenheitsmessungen durchgeführt. Diese Messungen wurden gemäss Norm [1] mit einem Goniographen durchgeführt. Sämtliche gemessene Werte erfüllten die Anforderungen der Norm SN 640 512c [2]. Das heisst sämtliche Einzelwerte W lagen unterhalb 10 ‰; kein einziger Wert SW lag oberhalb von 1,4 ‰. Trotzdem beklagten viele Strassenbenutzer einen ungenügenden Fahrkomfort. Die Automobilisten sprachen von einer Wellenbewegung analog einem Schiff auf bewegtem See. Im Auftrage der Bauherrschaft hat IMP weitere Längsebenheitsmessungen mit dem ARAN (Automatic Road ANalyzer) durch Infralab SA, Lausanne durch- führen lassen. Par Robert Braber * La norme suisse sur le contrôle de la géométrie SN 640 520a [1] date de mars 1977 et celle sur les exigences de qualité (valeurs de réception) SN 640 521c [2] d’octo- bre 2002. Dans la première norme, on décrit deux appareils de me- sure, à savoir le goniographe et l’enregistreur d’angle * Robert Braber, ingénieur dipl. HTS, Infralab SA, Lausanne Un confort de roulement insuffisant malgré des exigences conformes Mesures de la planéité longitudinale – nouvelle approche Ungenügender Fahrkomfort trotz erfüllten Normanforderungen Längsebenheitsmessungen – neue Erkenntnisse FACHARTIKEL ARTICLES TECHNIQUES 31 strasse und verkehr Nr. 11 / November 2008 route et trafic N o 11 / Novembre 2008 Die Schweizerische Norm SN 640 520a [1] zur Bestim- mung der Längsebenheit datiert aus dem Jahre 1977; diejenige für die Anforderungen an die Längsebenheit [2] vom Oktober 2002. In der Prüfnorm werden zwei Mess- geräte zur Bestimmung der Längsebenheit beschrieben, nämlich den «Goniograph» sowie den «Winkelmesser

Un confort de roulement insuffisant malgré des exigences ... · > 50 m sehr lang PSD Flugpiste – gewachsenes Terrain – Tabelle 1: Beschreibung der Wellenlängen der Unebenheiten

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L’Institut d’essai de matériaux IMP Bautest AG a effectué, après les travaux de réfection, des mesures de planéité longitudinale sur les voies normales et rapides d’une autoroute suisse. Les mesures ont été réalisées avec un goniographe [1]. Les valeurs obtenues W et sw servent de référence pour la réception des travaux. Dans ce cas particulier, tous les résultats étaient con­formes aux exigences définies dans la norme SN 640 521c [2]: aucune valeur W ne dépassait 10 [‰] et aucune valeur sw ne dépassait 1,4 [‰]. Cependant, un nombre significatif d’automo­bilistes se plaignait d’un manque de confort de roulement. Les automobilistes parlaient d’une sensation de «mer agitée». IMP a fait appel à Infralab SA, Romanel­sur­Lausanne, pour re­lever le profil longitudinal de ce tronçon avec le véhicule de mesures à grand rendement ARAN (Automatic Road ANalyzer) sur les trois voies de circulation.

Im Zuge der Abnahmeprüfungen einer Instandstellung eines 3­spurigen Abschnittes einer Nationalstrasse hat das Institut für Materialprüfung IMP Bautest AG Längsebenheitsmessungen durchgeführt. Diese Messungen wurden gemäss Norm [1] mit einem Goniographen durchgeführt. Sämtliche gemessene Werte erfüllten die Anforderungen der Norm SN 640 512c [2]. Das heisst sämtliche Einzelwerte W lagen unterhalb 10 ‰; kein einziger Wert SW lag oberhalb von 1,4 ‰. Trotzdem beklagten viele Strassenbenutzer einen ungenügenden Fahrkomfort. Die Automobilisten sprachen von einer Wellenbewegung analog einem Schiff auf bewegtem See. Im Auftrage der Bauherrschaft hat IMP weitere Längsebenheitsmessungen mit dem ARAN (Automatic Road ANalyzer) durch Infralab SA, Lausanne durch­führen lassen.

Par Robert Braber *

La norme suisse sur le contrôle de la géométrie SN 640 520a [1] date de mars 1977 et celle sur les exigences de qualité (valeurs de réception) SN 640 521c [2] d’octo-bre 2002.Dans la première norme, on décrit deux appareils de me-sure, à savoir le goniographe et l’enregistreur d’angle

* Robert Braber, ingénieur dipl. HTS, Infralab SA, Lausanne

Un confort de roulement insuffisant malgré des exigences conformesMesures de la planéité longitudinale – nouvelle approche

Ungenügender Fahrkomfort trotz erfüllten Normanforderungen Längsebenheitsmessungen – neue Erkenntnisse

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31strasse und verkehr Nr. 11 / November 2008

route et trafic No 11 / Novembre 2008

Die Schweizerische Norm SN 640 520a [1] zur Bestim-mung der Längsebenheit datiert aus dem Jahre 1977; diejenige für die anforderungen an die Längsebenheit [2] vom Oktober 2002. in der Prüfnorm werden zwei Mess-geräte zur Bestimmung der Längsebenheit beschrieben, nämlich den «Goniograph» sowie den «Winkelmesser

iSeth, qui relèvent la valeur d’angle du changement de pente W et donc permet de calculer l’écart-type sw des valeurs W sur 250 m. Durant les 30 dernières années, de nombreux appareils de mesure ont été développés et permettent entre autres de relever le profil longitudinal à grand rendement (jusqu’à 110 km/h). De ce profil peuvent être issues les valeurs W et sw ainsi que des indices tels que iri (international roughness index), NBO (Notes par Bandes d’Ondes), rN (ride Number) et autres. infralab, en collaboration avec iMP, participe à un mandat de recherche [4] sous l’égide de la commission d’expert 7.11 de la VSS qui est chargée de la refonte totale de l’actuelle norme sur le contrôle de la géométrie (SN 640 520a). une subdivision en longueur d’ondes, comme le montre la figure 1, a été introduite dans la norme de base SN 640 510c, valable dès juillet 2007. Parallèlement, une nouvelle norme européenne sur le même sujet a été pu-bliée en 2008 (eN 13036-5 [5]). La longueur d’ondes peut s’exprimer, dans le domaine de la planéité, par une sen-sation ressentie par les automobilistes au volant de leur véhicule, de la manière schématique suivante.

Les appareils de mesure utilisés

GoniographeL’enregistreur des changements de pente, ou goniogra-phe, détermine en chaque point du profil considéré les valeurs W ou l’angle de changement de pente. Le prin-cipe de mesure consiste dans le relevé continu de l’angle formé par trois points (3 roues palpeuses) situés les uns derrière les autres à une équidistance de 1,00 m. Le goniographe relève un indicateur (valeur W), mais ne restitue pas le profil longitudinal ausculté (cf. figure 2)!La fonction de transfert exprime le rapport entre l’ampli-tude du profil réel et celle relevée par l’appareil. une va-leur r faible indique une insensibilité de l’appareil pour la longueur d’onde correspondante. Si l’on examine la fonction de transfert (r) de cet appareil (cf. figure 3), on constate qu’à partir de 4 m de longueur d’onde, la valeur W tend vers zéro. On constate égale-ment que W est égal à zéro pour les longueurs d’ondes de 1 m, 0,5 m, 1⁄3 m, etc. et égale à 2 pour les longueurs d’ondes de 2 m, 2⁄3 m, 0,4 m, etc. cette représentation graphique permet donc de qualifier la réponse donnée par l’appareil utilisé qui fluctue beau-coup entre 0 et 2!

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iSeth». Beide messen den Winkel zwischen zwei an das Längsprofil angelegte Sehnen im abstand von einem Me-ter. aus diesen einzelwerten W wird die Standardabwei-chung von 250 einzelwerte SW berechnet (siehe abb. 2). in den letzen 30 Jahren wurden viele neue Geräte entwi-ckelt, die es unter anderem auch erlauben, die Längseben-heit bei hoher Geschwindigkeit (bis zu 110 km/h) zu mes-sen. So wird beispielsweise beim araN das Profil digital erfasst; daraus können die in der Schweiz normierten kennwerte W und SW bestimmt werden. Zudem können aber auch andere indizes bestimmt werden; beispiels-weise iri (international roughness index), NBO (Notes par Bandes d’Onde), rN (ride Number) usw. Die beiden Firmen infralab und iMP sind an einem For-schungsauftrag unter der Leitung der VSS-expertenkom-mission ek 7.11 [4] beteiligt. Das Ziel dieses Forschungs-auftrages besteht darin, eine Basis für die Überarbeitung der ebenheitsnormen zu liefern. eine unterteilung der Wellenlängen gemäss abbildung 1 wurde in die Grundnorm SN 640 510c eingeführt; diese Norm ist seit Juli 2007 gültig. ebenfalls wurde eine neue europäische Norm eN 13036-5 [5] in kraft gesetzt. in der tabelle 1 sind neben der einteilung der Längsebenheit in die verschiedenen Wellenlängen auch eine subjektive Be-urteilung der fühlbaren Längsebenheit aufgeführt.

Verwendete Messgeräte

GoniographBeim Goniographen handelt es sich um ein Winkelmess-gerät das kontinuierlich den Winkel misst der durch 3 rä-der gebildet wird, welche im abstand von einem Meter über die Strasse rollen. Das Messgerät misst einen kenn-wert der Längsebenheit; das eigentliche Prof190.556 il wird jedoch nicht aufgenommen.Zur Beurteilung der ergebnisse eines Messgerätes dient das Verhältnis r der effektiven amplitude der unebenheit zur gemessenen amplitude. idealerweise sollte dieser Wert r = 1 betragen. Die Verhältniszahl r des Goniogra-phen (siehe abb. 3) bewegt sich ab Wellenlängen von ca. 4 m gegen 0. in dieser abbildung kann ebenfalls fest-gestellt werden, dass der kennwert W für Wellenlänge von 1 m, 0,5 m, 1⁄3 m usw. = 0 ist; sowie bei Wellenlängen von 2 m, 2⁄3 m, 0,4 m = 2 ist. Diese grafische Darstellung erlaubt es die aussagekraft des Messapparates zu beur-teilen.

Wellenlänge Indizes Strassen elementEmpfindung des Auto­fahrers

< 3,125 m kurz sw, W, IRI, NBO (OC*)

Schächte, Fugen, Fahrbahnübergän­gen, Schlaglöcher

Erschütte­rung, tra ben ­des Pferd

3,125– 12,5 m mittel IRI, NBO

(OM*)

Vertiefung, He­bung – lokale Set­ zung/Aufwölbung

Pferd imSchritt tempo

12,5– 50 m

lang IRI, NBO (OL*)

Vertiefung, Hebung – Set zung/Aufwöl­bung/gewachsenes Terrain

bewegter See

> 50 m sehr lang PSDFlugpiste – gewachsenes Terrain

Tabelle 1: Beschreibung der Wellenlängen der Unebenheiten und deren Wahrnehmung durch die Autofahrer.

Longueur d’ondesIndices, valeur d’état

Elément corres­pondant de la route

Sensation automobi­liste

< 3,125 m courtes sw, W, IRI, NBO (OC*)

Grilles, sacs, joint de pose, joint de pont, nid de poule

Secouement, cheval au trot

3,125– 12,5 m moyennes IRI, NBO

(OM*)

Creux ou bosse – Affaissement/ gonflement local

Cheval au pas

12,5– 50 m

longues IRI, NBO (OL*)

Creux ou bosse – Affaissement/gonflement/terrain naturel

Mer agitée

> 50 m très longues PSD

Terrain naturel – Piste aéropor­tuaire

Tableau 1: Sensation automobiliste par bande de longueur d’ondes.*Oc: Ondes courtes – kurze Wellenlänge / OM: Ondes moyennes – Mitt-lere Wellenlänge / OL: Ondes longues – Lange Wellenlänge

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IRI VL/NS IRI VN/MS IRI VR/US

Minimum 0,56 0,49 0,52

Moyenne/Mittelwert 1,19 1,45 1,38

Maximum 3,67 4,30 6,25

Ecart­type/Standard­abweichung

0,59 0,78 0,62

Tableau 2: Synthèse. Tabelle 2: Synthese.

ARAN Le système araN relève simultanément le profil longitu-dinal et transversal. Le relevé du profil longitudinal est basé sur le modèle du «South Dakota Profilometer», équipé d’un laser et d’un accéléromètre, situés dans cha-que trace de roue, et qui mesurent les déplacements ver-ticaux. Par double intégration des données de l’accéléro-mètre, on obtient le profil «brut». Le laser sert de réfé-rence et enregistre les mouvements verticaux du véhi-cule, ce qui permet d’ajuster les données de l’accéléro-mètre afin d’obtenir un profil longitudinal «net», ou «vrai» profil (cf. figure 4). Le système araN permet de relever le profil longitudinal de la chaussée dans les deux traces de roue tous les 12,5 mm pour des longueurs d’ondes comprises entre

1: Subdivision des caractéristiques de surface sur la base des domai-nes de longueurs d’onde selon an-nexe A de l’EN ISO 13473-1 «Ca-ractéristiques de surface des rou-tes et aérodromes – Caractérisa-tion de la texture d’un revêtement de chaussée à partir de relevés de profil – Partie 1: Détermination de la profondeur moyenne de la tex-ture» [3] avec indication des do-maines ayant une influence sur les émissions sonores, l’adhérence et la planéité longitudinale.

1: Unterteilung der Oberflächenei-genschaften anhand der Wellen-längenbereiche gemäss Anhang A der EN ISO 13473-1 «Oberflächen-eigenschaften von Strassen und Flugplätzen – Charakterisierung der Textur von Fahrbahnbelägen unter Verwendung von Oberflä-chenprofilen – Teil 1: Bestimmung der mittleren Profiltiefe» [3] mit Angabe der Bereiche, welche ei-nen Einfluss auf Geräuschemis-sion, Griffigkeit und Längsebenheit aufweisen.

2: Principe de mesure valeur W. 2: Bestimmung des W-Wertes.

3: Réponse goniographe/ valeur W.

3: Verhältniszahl R des Gonio-graphs (R=1 entspricht einer idea-len Wiedergabe des tatsächlichen Profils durch das Messgerät).

ARAN Das araN Messfahrzeug misst simultan sowohl die Längs- als auch die querebenheit. Die Längsebenheit wird mit dem sogenannten «South Dakota Profilometer» sowohl über dem linken wie auch über dem rechten vorderen rad gemessen. Dieses System besteht aus einem vertikalen Beschleunigungsmesser und einer Distanzmessung zur Strassenoberfläche. Die 2-fache integration der vertikalen Beschleunigungsmessungen ergibt ein theoretisches re-ferenzprofil. Die vertikale Distanzmessung zur Strasseno-berfläche erfolgt mit einem Laser; anhand dieser Daten kann das wahre Profil der Strasse mathematisch ermittelt werden (siehe abb. 4). Der araN misst alle 12,5 mm einen Messpunkt – je in beiden radspuren – und erfasst somit Wellenlängen zwischen 0,3 und 91 m. Diese Messung er-folgt in einem Geschwindigkeitsbereich von 22,5 bis 110 km/h ohne jegliche Beeinträchtigung des fliessenden Ver-kehrs. Die digitale erfassung des Profils der Längsebenheit ermöglicht es, eine Vielzahl von kennwerten zu berech-nen. Das System erfüllt auch die strengsten anforderun-gen der aStM e 905 (klasse 1) [6]. Die auflösung der Mes-sung liegt unterhalb von 0,1 mm. Die Verhältniszahl r des araN-Messgerätes liegt in der Nähe von 1 für Wellenlängen zwischen 0,5 und 91 m. Dies bedeutet, dass dieses Messgerät die effektive un-ebenheit der Strasse in einem grossen Wellenlängenbe-reich sehr gut wiedergibt (siehe abb. 5).

Auswertung von Messungen auf dem oben genannten Objekt der Nationalstrassen wurde das digital aufgenommene Längsprofil mit zwei verschiedenen Methoden ausgewertet, um folgende Fra-gen zu beantworten:

Welche Wellenlängen verursachen den ungenügenden ■■Fahrkomfort (auswertung PSD)?Welche abschnitte der Nationalstrasse weisen diejeni-■■gen Wellenlängen auf, welche als störend empfunden werden (auswertung iri)?

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0,3 et 91 m, indépendamment du système de suspension ou de la vitesse (22,5 à 110 km/h) du véhicule et sans entrave au trafic. Du profil obtenu, il est possible de cal-culer n’importe quelle valeur d’état (iri, rN, W, sw, NBO PO/MO/GO, …). Le système remplit les exigences les

Spektrale Leistungsdichte PSD (Power Spectral Density)

Einführungum den Fahrkomfort zu beurteilen, wird das Längenprofil mittels Fouriertransformations-analyse in einzelne sinus-förmige Wellen zerlegt. Die grafische Darstellung PSD zeigt die statistische auswertung der häufigkeit der ver-schiedenen Wellenlängen innerhalb des Längsprofils.

Beispiel einer Auswertung Die Längsprofile zweier teilstrecken (4 und 7) sind in der abbildung 6 dargestellt. Die teilstrecke 4 stellt eine Stras-senoberfläche mit langen, breiten Wellen dar. Die teilstre-cke 7 hingegen eine Strassenoberfläche mit grosser Varia-tion der einzelnen Wellen. Durch den direkten Vergleich der Längsprofile kann keine Bewertung des Fahrkomforts vorgenommen werden. um dies zu erreichen ist eine PSD-auswertung gemäss abbildung 7 wesentlich aussagekräf-tiger. im Vergleich zur teilstrecke 7 hat die teilstrecke 4 einen grösseren PSD-Wert (entsprechend einem kleineren Fahrkomfort) für Wellenlängen > 10 m; der PSD-Wert ist hingegen bei Wellenlängen zwischen 1–5 m kleiner (ent-sprechend einen grösseren Fahrkomfort).

International Roughness Index IRIin den 70er-Jahren hat sich die Weltbank aktiv an der ent-wicklung eines kennwertes für den Fahrkomfort beteiligt, um die Prioritäten der finanziellen unterstützung von in-standstellungsarbeiten festlegen zu können. Dieser index wurde mit iri (international roughness index) bezeich-net. Dieser index gibt gute kennwerte im Wellenlängen-

4: Système de mesure ARAN. 4: Das Messsystem ARAN.

5: Réponse du système ARAN. 5: Verhältniszahl R des ARAN (R=1 entspricht einer idealen Wieder-gabe des tatsächlichen Profils durch das Messgerät).

plus sévères telles que celles définies dans la norme interna-tionale aStM e905 (class i) [6]. La résolution verticale d’un appareil de mesure class i est inférieure à 0,1 mm.Si l’on examine la fonction de transfert de cet appareil (cf. fi-gure 5), on constate que le système araN a une réponse pro-che de 1 pour les longueurs d’ondes variant de 0,5 à 91 m.

Exploitation des mesures Dans le cadre de ces mesures, une exploitation PSD et par la suite iri a été effectuée pour déterminer:

quelles longueurs d’ondes sont à l’origine d’un confort de ■■roulement insatisfaisant (exploitation PSD);quels segments de l’autoroute auscultée ont un profil lon-■■gitudinal constitué par ces longueurs d’ondes qui sont à l’origine d’un confort de roulement insatisfaisant (exploita-tion iri).

Densité Spectrale de Puissance PSD

IntroductionPour donner une appréciation en termes de «confort», la com-paraison directe des vrais profils relevés n’est pas chose aisée. c’est pour cette raison que l’on fait appel à l’analyse de Densité Spectrale de Puissance (PSD) qui permet de décom-poser un segment de profil longitudinal mesuré, en séries de sinusoïdes, à l’aide de la transformée de Fourier. un graphique PSD est une représentation statistique de l’importance de dif-férentes longueurs d’ondes dans un profil longitudinal.

Exemple d’interprétationLes profils longitudinaux de deux tronçons (sites 4 et 7) sont représentés ci-contre (cf. figure 6). Le site 4 correspond à une route avec un revêtement bitumineux qui a de longues et larges ondulations. Le site 7 est un revêtement en béton et présente une plus grande variation au niveau des ondula-tions.La comparaison directe des deux profils longitudinaux ne per-met pas de déterminer lequel des deux sites a le meilleur confort de roulement. afin de mieux présenter la différence en confort de roulement entre les deux sites, on peut établir un graphique PSD (sur la pente de l’élévation: cf. figure 7). Le site 4 a par rapport au site 7 une amplitude ou une valeur PSD plus élevée (moins de confort) pour de grandes lon-gueurs d’ondes (> 10 m) et moins élevée (plus de confort) pour les petites longueurs d’ondes (1–5 m).

6: Profils longitudinaux (site 4 et 7).

6: Längsebenheit der Beispiele 4 und 7.

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bereich von 1,5 bis 25 m (siehe abb. 8). Dieser index hat sich als sehr nützlich erwiesen und gilt als der weltweit am meisten angewandte kennwert für die Beurteilung des Fahrkomforts einer Strassenoberfläche. Die abbil-dung 9 gibt einen Überblick über iri-Werte für verschie-dene Strassen, wie auch verschiedene Zustände der Stras se. ein iri von 0 entspricht einer absolut perfekten Strassenoberfläche; es gibt keinen oberen Grenzwert. Der iri-Wert wird in den Schweizer Normen nicht ver-wendet; im Weiteren haben wir unsere Beurteilung auf-grund des «Little Book of Profiling» [3] durchgeführt. Ge-mäss diesem Standardwerk liegt der iri für einen neuen Belag zwischen 1,5 und 3 (m/km).

Ergebnisse

PSD­Auswertung Die abbildung 10 zeigt die PSD-auswertung der drei ge-messenen teilstrecken. kriech-, Normal- sowie Überhol-spur. aus dieser abbildung kann entnommen werden, dass die Wellenlängen zwischen 10 und 30 m den gröss-ten einfluss auf den Fahrkomfort haben; die Maximalwerte liegen bei einer Wellenlänge von etwa 20 m. Die Normal-spur zeigt die höchste Spitze. in dieser Darstellung wurden ebenfalls die Wellenlängen-Bereiche der kennwerte W so-wie iri eingetragen. Daraus kann deutlich abgeleitet wer-den, dass der kennwert W – im Gegensatz zum iri – die unebenheiten nicht zu charakterisieren vermag.

IRI­AuswertungDer iri-Wert wurde sowohl für die linke wie auch für die rechte radspur ausgewertet. Der einfachheit halber wurde in der abbildung 11 lediglich der entsprechende maximale Wert der beiden Profile aufgezeichnet. aus die-ser abbildung kann deutlich abgeleitet werden, dass die Normalspur zwischen km 6,8 und km 7,8 deutlich höhere iri-Werte aufweist als die beiden anderen Fahrspuren. Diese Feststellung stimmt gut mit den Beobachtungen der Strassenbenutzer überein, welche insbesondere auf der Normalspur einen mangelnden Fahrkomfort (lange Wellen, bewegtes Meer) festgestellt hatten.

Schlussfolgerungen

Die Messung des Längsprofils mittels araN-Messfahr-zeug sowie nicht normierten auswertungen des Längs-

International Roughness IndexDans les années 70 et 80, la Banque mondiale a participé activement à la définition d’un indice de référence inter-nationale afin de pouvoir immédiatement connaître la qualité du confort longitudinal des réseaux routiers pour lesquels elle recevait une demande financière pour la ré-habilitation. cet indicateur est connu sous l’appellation iri (international roughness index). cet index est utilisa-ble dans la plage des longueurs d’ondes située entre 1,5 et 25 m (cf. figure 8). il s’est avéré que l’iri est facile à interpréter et à calculer et qu’il qualifie bien la planéité longitudinale (confort de roulement) d’une chaussée. De plus, c’est l’indice le plus utilisé au monde.Le diagramme (cf. figure 9) ci-dessous présente des gam-mes de valeurs iri pour différents types de route ainsi que pour différents états de la route. un iri de 0 corres-pond à une route parfaitement plate. il n’y a pas de limite supérieure. a ce jour, il n’existe pas de valeur de récep-tion iri dans les normes suisses. Nous nous sommes basés sur un graphique extrait de «Little Book of Pro-filing» [3]. il ressort que la valeur iri pour un nouveau revêtement se situe entre 1,5 et 3 (m/km).

7: PSD sur la pente du profil. 7: Spektrale Leistungsdichte PSD der Beispiele 4 und 7.

8: Réponse IRI. 8: Verhältniszahl R des IRI (R=1 entspricht einer idealen Wieder-gabe des tatsächlichen Profils durch das Messgerät).

9: Interprétation IRI. 9: Interpretation des International Roughness Index IRI.

Résultats

Exploitation PSDDans un premier temps, c’est avec la valeur PSD que les mesures effectuées sur les trois voies (lente, normale et rapide) sont représentées (cf. figure 10).

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Littérature

SN 640 520 a – Planéité – contrôle de la géométrie, mars 1977.SN 640 521c – Planéité – exigences de qualité, octobre 2002.Little Book of Profiling, M. W. Sayers and S. M. karamihas,

uMtri, septembre 1998.Bases pour la révision des normes sur la mesure et l’évaluation

de la planéité des chaussées VSS 2004/703, prévu fin 2008.eN 13036-5 – Determination of Longitudinal unevenness indi-

ces, prévu en 2008.e905-98 – Standard test Method for Measuring the Longitu-

dinal Profile of travelled Surfaces with an accelerometer established inertial Profiling reference, atSM international, 2004.

Literatur[1] SN 640 520 a – ebenheit; Prüfung der Geometrie, März 1977[2] SN 640 521c – ebenheit; qualitätsanforderungen Oktober 2002[3] Little Book of Profiling, M. W. Sayers and S. M. karamihas,

uMtri, September 1998.[4] Bases pour la révision des normes sur la mesure et l’évaluation

de la planéité des chaussées VSS 2004/703, voraussichtliche Publikation ende 2008.

[5] eN 13036-5 – Determination of Longitudinal unevenness indi-ces; voraussichtliche Publikation 2008.

[6] e905-98 – Standard test Method for Measuring the Longi-tudinal Profile of travelled Surfaces with an accelerometer established inertial Profiling reference, atSM international, 2004.

On constate que les longueurs d’ondes entre 10 et 30 m, avec une pointe à 20 m, ont la plus grande influence sur le confort de roulement et ceci principalement sur la voie normale (VN). Les plages de longueurs d’ondes couvertes par les indices W et iri sont représentées dans le même graphique. ainsi il ressort que l’indice iri est sensible aux longueurs entre 10 et 30 m contrairement à la valeur W.

Exploitation IRILa deuxième phase dans l’exploitation consistait à calcu-ler l’indice iri des trois voies. Le graphique (cf. figure 11) représente, pour des raisons de simplification, unique-ment l’indice iri maximal des deux traces de roue de chaque voie.Nous pouvons constater que la voie normale (VN) pré-sente, principalement entre les km 6,8 et 7,8, des valeurs iri plus élevées que les deux autres voies. ce constat correspondrait, selon nos dernières informations, aux in-dications des automobilistes qui parlaient d’une sensa-tion de mer agitée ainsi qu’aux relevés effectués par un géomètre.

profils haben es erlaubt, den von den Strassenbenutzer festgestellten, ungenügenden Fahrkomfort zu lokalisie-ren. ebenfalls konnten die ursachen für diesen Mangel an Fahrkomfort festgestellt werden. es konnte auch aufge-zeigt werden, weshalb die gemäss Schweizer Norm durchgeführten Längsebenheitsmessungen mit den kennwerten W und SW die anforderungen erfüllten, ob-wohl der Fahrkomfort nicht genügen war. Seit der inkraftsetzung der heute geltenden SN-Norm im Jahre 1977 wurden neue Messfahrzeuge wie beispiels-weise den araN entwickelt. Beim araN wird im Gegen-satz zum Goniograph der kennwert nicht direkt bei der Messung ausgewertet, sondern es wird das tatsächliche Längsprofil digital aufgenommen. Dank diversen auswer-tungsprogrammen kann dieses (konservierte) Längs-ebenheitsprofil im Nachhinein im hinblick auf verschie-dene kennwerte ausgewertet werden. Diese Möglichkeit führt, wie im obigen Beispiel aufgezeigt, zu einer detail-lierten Schadensanalyse. Die baldige Publikation des Forschungsberichtes 2004/703 zur Längs- und querebenheitsmessungen wird eine gute Basis für die Überarbeitung der kältenden SN-Normen bil-den. n

11: IRI tronçons auscultés. 11: IRI-Auswertung der gemesse-nen Abschnitte der National-strasse.

10: PSD tronçons auscultés. 10: PSD-Auswertung der gemes-senen Abschnitte der National-strasse.

Conclusion

Le relevé du profil longitudinal au moyen du véhicule de mesure araN a permis, suite à une exploitation non nor-malisée de ce profil, de déterminer les raisons d’une sen-sation de mer agitée dont parlaient les automobilistes. il a également permis de définir les zones sur lesquelles le confort de roulement était insatisfaisant même si les valeurs obtenues après une exploitation selon la norme actuelle en terme de valeurs W et sw respectaient les valeurs exigées.Depuis 1977, la date de la mise en vigueur de la norme actuelle, plusieurs appareils de mesure à grand rende-ment comme l’araN ont été développés pour relever le profil longitudinal et non seulement un indicateur issu de ce profil. De plus, les logiciels d’aujourd’hui permettent d’effectuer rapidement des calculs complexes (Power Spectral Density, iri, etc.), ce qui amène à des résultats qui permettent de définir plus précisément les causes d’un défaut de la planéité.La publication, prévue pour fin 2008, du mandat de re-cherche 2004/703 [4] sur la planéité longitudinale et trans-versale servira de base pour une refonte totale de l’actuelle norme sur le contrôle de la géométrie (SN 640 520a, 1977), ordonnée par la commission d’experts 7.11 de la VSS. n