การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาต ครงท 19 19th National Convention on Civil Engineering วนท 14-16 พฤษภาคม 2557 จ. ขอนแกน 14-16 May 2014, KhonKaen, THAILAND

1

โครงการศกษาและพฒนาเทคโนโลยตนแบบการส ารวจและ ประเมนคาความเสยดทานของผวทางเพอความปลอดภย

Study and Development of Prototype to Explore and Evaluate the Pavement Friction for Safety.

สมย โชตสกล1, สนตภาพ ศรยงค2 พรหมชาต พรหมชาต3 วศณ ทรพยสมพล4 สบสกล พภพมงคล5 นนทวฒน ลอสงหนาท6,* และ วระชย วงษวระนมตร7

1,2,3 ส ำนกอ ำนวยควำมปลอดภยกรมทำงหลวงชนบทกระทรวงคมนำคม

4,5,6,7 หนวยปฏบตกำรวจยกำรจดกำรโครงสรำงพนฐำนจฬำลงกรณมหำวทยำลย

บทคดยอ

วธการเกบขอมลความเสยดทานในปจจบนยงไมสามารถน ามาใชกบการจดการในระดบโครงขายได โดยมขอจ ากดคอระยะเวลาในการเกบขอมลไมทนตอการน าไปใชบรหารจดการสายทางของกรมทางหลวงชนบท โครงการนจงกลาวถงการพฒนาเครองมอตนแบบ Laser MPD : DRR เพอเกบคาเฉลยความลกโพรไฟลของผวทาง อนเปนหนงในปจจยทสงผลกระทบตอคาความเสยดทานของผวทาง จงเปนทมาของแนวคดการเกบคาเฉลยความลกโพรไฟล (MPD) เพอใชคดกรองผวทางใหระดบความเสยดทานตางๆ อยางไรกตามการเกบขอมลดงกลาว มขอจ ากดดานตนทนทสง ซงเปนผลมาจากราคาของเครองมอส ารวจ ทงนเพอเปนการเตรยมความพรอมของงานส ารวจและประเมนสภาพความเสยดทานของผวทางในระดบโครงขายของกรมทางหลวงชนบทอยางย งยน จงจ าเปนตองมการศกษาและพฒนาเครองมอตนแบบเพอประเมนคาลกษณะของผวทางในระดบประเมนผวทางแบบหยาบ โดยอางองจากมาตรฐาน ASTM E 1845 และท าการสอบเทยบกบเครองมอส ารวจคาเฉลยความลกโพรไฟลทไดมาตรฐานสากล รวมถงวเคราะหความสมพนธระหวางคาเฉลยความลกโพรไฟลกบคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง (µ) โดยพบวาผวทางทมคา MPD มากกวา 1.5 มลลเมตร จะมคาสมประสทธความเสยดทานของผวทางมากกวาระดบพงระวง ท 0.35 ดงนนคา MPD จงสามารถใชเพอคดกรองสายทางทมคาสมประสทธความเสยดทานมากกวาระดบพงระวงไดโครงการนยงไดเสนอแนวทางการปรบปรงสายทางในระดบโครงขายททราบคา MPD เพอชวยการวางแผนการซอมบ ารงผวทางจากคาความเสยดทานของผวทางเพอยกระดบความปลอดภยบนทองถนน

ค าส าคญ: คาเฉลยความลกโพรไฟล,ระดบประเมนผวทางแบบหยาบ, คาความเสยดทานของผวทาง, เลเซอรความเรวสง

Abstract

This project presents the development of a prototype device to measure Mean Profile Depth (MPD) as Laser MPD: DRR, which indicates the characteristic of macro pavement texture. Theoretically, macro texture is a key factor that affects pavement friction. The main idea of this research is to use MPD as a surrogate factor to reflect the pavement friction at the investigatory level, since MPD can be measured with faster and more cost-effective than measuring pavement friction directly. The MPD measuring device is developed based on the ASTM E 1845. From correlation analysis between MPD and coefficient of friction (µ) of sample pavements, it was found that if MPDs are higher than 1.5 millimeter, all coefficients of pavement friction (µ) would be higher than the required investigatory level at 0.35. Therefore, MPD can be used as a threshold to reduce needs of direct friction measurement of all pavements especially at the investigatory level. As a result, it can save cost and time of data collection for friction management at a network level planning, in order to promoting the current security standard of maintenance plan for rural roads safety.

Keywords: Mean Profile Depth, Macro-texture, Pavement Friction

1. ค าน า

กรมทางหลวงชนบท ซงมภารกจในงานดานการอ านวยความปลอดภยทางถนน ครอบคลมถง การยกระดบมาตรฐานความปลอดภยโครงขายทางหลวงชนบท เพอใหผใชทางสามารถใชถนนและสญจร

* ผเขยนผรบผดชอบบทความ (Corresponding author) E-mail address: Nuntawat_n@hotmail.com

2608

ไดอยางปลอดภย อยางไรกตามงานยกระดบมาตรฐานความปลอดภยในปจจบนนยงไมม การส ารวจและวเคราะหขอมลความเสยดทานของผวทางในระดบโครงขายอยางเปนรปธรรม โดยเฉพาะอยางยงในบรเวณ ทมความเสยงตอการเกดอบตเหตสงอนเนองมาจากความเสยดทานของผวทานต า

จากโครงการศกษาคาความเสยดทานของผวทางเพอปรบปรงสภาพกายภาพของทางหลวงชนบท ไดเสนอแนวทางการบรหารจดการความเสยดทานของผวทางโครงขายทางหลวงชนบท โดยอาศยเทคโนโลยการส ารวจสภาพความเสยดทานของผวทางทมประสทธภาพสงเหมาะสมกบ สายทางของกรมทางหลวงชนบท อนสามารถด าเนนการส ารวจและเกบขอมลไดอยางถกตองรวดเรว ใชจ านวนเจาหนาทและคาใชจายในการส ารวจไมมาก โดยไดน าเสนอเครองมอส ารวจ High-speed Laser Measurement มาประยกตใชกบกรมทางหลวงชนบท

จากการศกษาวจยในตางประเทศพบวาขอมลคา Mean Profile Depth (MPD) มความสมพนธอยางมนยส าคญกบคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง () [1] โดยขนกบวสดกอสรางและเทคโนโลยการกอสรางหรอซอมบ ารงแตเนองจากเครองมอส ารวจส ารวจคา MPD ประเภทHigh-speed Laser Measurement ของตางประเทศมราคาสง จงจ าเปนตองมการศกษาและพฒนาเครองมอตนแบบเพอประเมนคา MPD ของผวทางประกอบกบศกษาความสมพนธระหวางคา MPDกบคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง (µ) บนสายทางของกรมทางหลวงชนบท เพอสามารถประยกตใชขอมลคา MPDในการวางแผนงบประมาณและงานอ านวยความปลอดภยไดอยางมประสทธภาพตอไป

2. บทความปรทศนและทฤษฏพนฐาน

จากGuide for Pavement Friction [2] ระบวาความเสยดทานผวทางไดรบผลมาจากสองปจจยหลกทท าให เ กดแรงเสยดทานขน โดยองคประกอบน นคอแรง Adhesion และ Hysteresis แมวาจะมสวนประกอบอน ๆ ในแรงเสยดทานผวทาง เ ชนผวยางลอรถ แตสวนประกอบอนน นไมมนยส าคญเมอเทยบกบแรง Adhesion และ Hysteresis ดงนนสามารถกลาวไดวาความเสยดทานสามารถทดสอบได จากผลรวมของแรง Adhesion และ Hysteresis

แรง Adhesion เปนแรงเสยดทานทเกดจากการเชอมหรอหนวงจากวสดขนาดเลกกบยางยานพาหนะ โดยคาของแรง Adhesion จะแปรผนตรงกบแรงเฉอนและขนาดพนททสมผส ซงสวนใหญจะขนกบลกษณะพนผวละเอยด (Micro Texture)

แรง Hysteresis เปนองคประกอบหลกของแรงเสยดทานซงเกดจากการสญเสยพลงงานเนองจากการเปลยนรปรางของยาง เมอยางบบอดกบพนผวทาง การกระจายความเครยดทท าใหเกดการเปลยนรปพลงงานถกเกบไวภายในยาง พลงงานสวนหนงจะท าหนาทเปนแรงเสยดทานเพอชวยหยดการเคลอนทไปขางหนา ในขณะทสวนอน ๆจะหายไปในรปแบบของความรอน สวนใหญจะขนกบลกษณะพนผวหยาบ (Macro Texture)

และในปจจบนนยมใชคา MPD เปนตวแทนในการวดคาพนผวหยาบ (Macro Texture)

นอกจากนยงมวจยของ Murat Ergun [3]ไดวจยเกยวกบการคาดการคาสมประสทธความเสยดทานจากการวดคาลกษณะพนผวหยาบ(Macro Texture) โดยส ารวจคาMPD จากตวอยางสายทางในประเทศเบลเยยมจ านวน 18 สายทาง จากผลการวจยแสดงใหเหนวาMPDมผลตอการระบายน าระหวางลอรถกบผวทางและมผลตอความเสยดทานของผวทาง กลาวคอ เ มอรถใชความเรวมากกวา 18 กโลเมตรตอช วโมง ค าสมประสทธความเสยดทานจะแปรผนตรงกบคา MPD

รปท 1 ความสมพนธระหวางคา MPD และคาความเสยดทาน

คา Mean Profile Depth (MPD)คอตวชวดสภาพความขรขระของผว

ทางระดบผวทางหยาบ (Macro-texture) ซงมความยาวคลนอยในชวง 0.5 ถง 50 มลลเมตร และ ความสงคลนอยในชวง 0.1 ถง 20 มลลเมตรโดยชถงคณภาพความขรขระของผวทางทเกดจากคณสมบตวสดผสม และวธการปในสนาม นยมใช High-speed Laser Texture Measurement เปนอปกรณในการส ารวจซงค านวณใหผลออกมาในหนวย มลลเมตร ตามASTM E 1845 [4] มาตรฐานส าหรบการค านวณคาลกษณะผวทางแบบหยาบ (Calculating Pavement Macrotexture Mean Profile Depth)และงานวจยของ Nicholas R. Fisco[5]

3. การพฒนาเครองมอตนแบบ

เครองมอตนแบบ Laser MPD : DRR ส าหรบส ารวจและวเคราะหคา Mean Profile Depth (MPD) ในงานวจยน ท าโดยตดตงอปกรณ Laser MPDและอปกรณวดความเรงแนวดง (Accelerometer)อนเปนการพฒนาระบบกลองควบคมอปกรณส ารวจ กลาวคอ หากกลองควบคมระบบส ารวจบางตวช ารด อปกรณส ารวจทเหลอจะมความเปนไปไดสงทจะสามารถท างานตอไปได ท าใหการส ารวจยงสามารถเดนหนาไปได เวลาในการซอมบ ารงแตละครงสนลง การออกแบบในลกษณะนจะชวยใหผส ารวจใชสามารถเขาใจการท างานของอปกรณระบบงายมากขนกวาเดม รวมทงผส ารวจสามารถระบปญหาไดตรงจด

อปกรณส ารวจคา Mean Profile Depth (MPD) ทไดพฒนาขนถกตดตงบนรถตส ารวจ ควบคมการท างานโดยเครองคอมพวเตอร โดยใชไฟฟาจากระบบไฟภายในของรถ ทแปลงเปนไฟฟากระแสสลบเพอใชใน

2609

การท างานระหวางการส ารวจ สามารถใชงานไดอยางตอเนองตลอดเวลาทเดนเครองยนตไว โดยแสดงภาพรวมของอปกรณตางๆดงรปท 2

รปท 2ภาพรวมชดอปกรณส ารวจคา MPD

ในงานวจยนมอปกรณ Laser MPD ท าหนาทหลกในการตรวจวดคา

เนอผวทาง โดยท าการยงล าแสงเลเซอรซงมความถสง 62,500 ครงตอวนาท เพอการค านวณคาความลกโพรไฟลเฉลยของผวทาง จากนนจงจะสงขอมลตอไปยงโปรแกรมควบคมหลกเพอบนทกคาเพอประมวลผลในการประมวลผลคา MPD นน เครองมอทพฒนาขนจะใชอปกรณเลเซอรในการวดระยะหางและบนทกคาโพรไฟลของผวทาง โดยบนทกเปนชวง (Segment) ชวงละ 100 มลลเมตร แตละชวงหางกน 900 มลลเมตร หรออกนยหนงคอเกบคาโพรไฟลทกๆระยะ 1 เมตร ดงแสดงในรปท 3,4 และในแตละชวงจะเกบคาเลเซอรโพรไฟลไมนอยกวา 100 คานอกจากนจะบนทกคาต าแหนงพกดจพเอส และขอมลจากอปกรณอนๆไวอกดวย คาทไดจะถกบนทกไวในเครองคอมพวเตอรเพอการประมวลผลตอไป ในการประมวลผลเพอหาคา MPD นนมคาพารามเตอรส าคญทเกยวของกบการเกบขอมลดบดงน

- Samples Interval 1 มลลเมตร

ในการเกบขอมลของผวทางเ พอเปนขอมลดบเพอน าไปค านวณหาคา MeanProfileDepth นน ASTM E-1845 ระบไววาตองมการเกบขอมลในทกๆ ระยะไมเกน 1 มลลเมตรโดยจะใชขอมลทมระยะสม าเสมอเพอใหเพยงพอตอความละเอยดในระดบ Macro texture มากทสด จงออกแบบใหอปกรณวดระยะ (DMI) สงสญญาณเพอการเกบขอมลทกๆ ระยะไมเกน 1 มลลเมตร คาทใชงานวจยนคอ 0.8 มลลเมตร

- Vertical Resolution 0.05 มลลเมตร

ในทกๆขอมลทจะใชอปกรณ Laser วดในแนวดงนนเปนการวดลกษณะโพรไฟล โดยเปนการวดในระดบ Macro texture ซงตองมความละเอยดสง ตามมาตรฐานASTME-1845 ไดก าหนดไววาความละเอยดในแนวดงตองไมมากกวา 0.05 มลลเมตรซงอปกรณเลเซอรทจะตดต งสามารถท างานทความละเอยดดงกลาวได คอ ท 0.045 มลลเมตร

รปท 3 หลกการวดโพรไฟลดวยเลเซอร

รปท 4การบนทกคาโพรไฟลเปนชวง

- Vertical Range 20 มลลเมตร

เนองจากผวทางในสภาพจรงอาจมความสงต าสลบกนไปขนกบสภาพผวทางในทตางๆ ซงการเปลยนแปลงความสงต า น อปกรณ เล เซอรตองคงความสามารถในความละ เ อยด แนวดง 0.05 มลลเมตร ตามทไดกลาวมาและตองมคาพสย (Range) ของความสงต าตามมาตรฐาน ASTME-1845 ระบไววาตองไมนอยกวา20 มลลเมตร ส าหรบอปกรณเลเซอรทตดตงน มความสามารถวดทความละเอยดดงกลาวไดในพสย 180 มลลเมตรซงเกนกวามาตรฐานดงกลาว

- Vertical Non Linearity 2%

เนองจากอปกรณการวดดวยแสงเลเซอรนนตองมการแปลงระยะทวดไดในแนวดงจาก จากคาอานาลอกเปนคาดจทลซงกระบวนการแปลงคานมอาจมความไมเปนเชงเสนไดASTME-1845 ไดก าหนดไวใหความไมเปนเชงเสนตองไมเกน 2% ส าหรบอปกรณเลเซอรทจะตดตงน มความไมเปนเชงเสนไมเกน 0.025 % ซงดกวามาตรฐาน

- Angle: Emitting Device Surface Receiving Device 30°

ในการวดระยะหาง (Displacement) ดวยเลเซอรนน ASTME-1845 ก าหนดไววามมระหวางแนวตกกระทบของแสงเลเซอรบนผวทางกบแนวทแสงสะทอนไปสตววดแสงนน ตองไมเกน 30° ส าหรบอปกรณเล เซอรทจะตดต ง น มคามมดงกลาว ประมาณ 19° ซงไมเกนคาดงกลาว

2610

- Segment Length 100 มลลเมตร± 2 มลลเมตร

Segment length คอหนงระยะของชวงผวทางยอยทเครองมอจะตองเกบขอมลโพรไฟลเปนขอมลดบเพอน าไปค านวณคา MPD ตอไป เครองมอทตดตงน มตววดระยะทางทละเอยดไมเกน1 มลลเมตร ซงสามารถตงคา Segment length ใหบนทกคาตามท ASTME-1845 ก าหนดได

- Maximum Laser Spot Size 1 มลลเมตร

Maximum Laser Spot Size คอขนาดเสนผาศนยกลางของแสงเลเซอรทใชวดระยะหาง ASTM E-1845 ก าหนดไววาไมใหเกน 1มลลเมตร ส าหรบเครองมอทตดตงนมขนาดเสนผาศนยกลางของแสงเลเซอร 0.5 มลลเมตรเทานน ซงเปนไปตามทมาตรฐานก าหนดไว

ซงขอมลทไดจากอปกรณตนแบบนจะบอกถงคาเฉลยความลกโพรไฟล(Mean Profile Depth, MPD) คาทบอกถงลกษณะของผวทางระดบผวทางหยาบ (Macro-texture) ในปจจบนนยมใชการวดคาเนอผวดวยเลเซอรความเรวสง (High-speed Laser Texture Measurement)ซงมมาตรฐานส าหรบการค านวณคาเฉลยความลกโพรไฟล (Calculating Pavement Macrotexture Mean Profile Depth)ASTM E 1845 – 09 เปนตวก าหนดวธการวด โดยระบไวเกยวกบมาตรฐานการเกบขอมล MPDดงน

- ตองมการกรองคาทวดไดจากการส ารวจเพอก าจดคาลกษณะ

ของผวทางทเปนสญญาณรบกวนออก รวมทงก าจดสญญาณท

มอตราการเปลยนแปลงคาสงมากเกนไป เพอมใหขอมลทไม

ถกตองเหลานเขาสการค านวณได

- เมอไดขอมลแลวน ามาหาคาระดบเฉลย จากนนแบงชวงขอมล

ออกเปน 2 สวน เทาๆกน เพอหาระดบสงสดของแตสวน แลว

จงค านวณเปนคา Mean Segment Depth(MSD) ดงสมการ

ขางลางน จากนนท าการเฉลย MSD ตามระยะทางทก าหนดใน

สายทางแลวมาค านวณหาคาเฉลย เพอใหไดคา Mean Profile

Depth(MPD) ซงสมการในการค านวณคา MPD ทไดจาก

เครองมอส ารวจ คอ

( ) ( )

(1)

รปท 5การค านวณคา Mean Segment Depthทมา: ASTM E 1845 – 09

4. การสอบเทยบเครองมอ

ในโครงการนไดจดท าการสอบเทยบเครองมอตนแบบ Laser MPD : DRR กบเครองมอทไดมาตรฐานสากลโดยเลอกใหเครองมอLaser MPD : HAWKEYE เปนตวสอบเทยบ ขอสงเกตเบองตนจากผลจากผลการเปรยบเทยบขอมลจากเครองมอตนแบบLaser MPD : DRR และเครองมอทดสอบ Laser MPD : HAWKEYE คอ คาความลกโพรไฟรเฉลย(MPD) ทไดจากเครองมอตนแบบจะใหคาทต ากวาเครองมอทดสอบ Laser MPD : HAWKEYE ในทกๆสายทางแตมรปแบบคลนทสอดคลองกน (R2 = 0.68)จงสมเลอกขอมลจาก 3 สายทางเพอมาสรางสมการปรบความคลาดเคลอนของเครองมอตนแบบ โดยสายทางทเลอกคอ สายทางท 3023, 3025, 5026 และใชอกหนงสายทางทเหลอคอสายทางท 3022 เปนตวทดสอบสมการทไดสรางขน โดยไดสมการดงน

(2)

โดย = คาความลกโพรไฟรเฉลยทไดปรบคาใหเทากบ

เครองมอตรวจวดสภาพผวทาง Laser Profiler: HAWKEYE

= คาความลกโพรไฟรเฉลยทไดจากเครองมอตนแบบLaser MPD : DRR

จากนนใชสายทางทเหลอคอสายทางท 3022 เปนตวทดสอบสมการทไดสรางขนโดยน าไปเทยบกบคาความลกโพรไฟรเฉลยทไดจากเครองมอทดสอบ Laser MPD : HAWKEYEโดยไดผลการสอบเทยบใหมดงน

รปท 6ผลการสอบเทยบหลงใชสมการแกไข

จากการใชสมการทสรางขนจากสายทางท 3023, 3025, 5026

มาปรบคาเพอสอบเทยบสางทางท 3022จะเหนไดวาคาความลกโพรไฟรเฉลยเครองมอตนแบบ Laser MPD : DRR และ เครองมอตรวจวดสภาพผวทาง Laser MPD : HAWKEYE มความสอดคลองกนมากขน จงอาจกลาวไดวาสมการทสรางขนนสามารถใชเพอปรบคาความลกโพรไฟรเฉลยทไดเครองมอตนแบบLaser MPD : DRR ใหเปนคาทจะน าไปใชอางองในการส ารวจได

0.5

1

1.5

2

2.5

020

040

060

080

010

0012

0014

0016

0018

0020

0022

0024

0026

0028

0030

0032

0034

0036

0038

0040

0042

0044

0046

0048

0050

0052

0054

0056

0058

00

MPD

STA MPD Hwkeye MPD Calibrated MPD DRR

2611

5. การวเคราะหความสมพนธ

จากการเกบขอมลทงหมด 113 ตวอยางทดสอบ จาก 5 สายทางไดมขอสงเกตเบองตนในการวเคราะหขอมลความสมพนธของคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง () จากเครองมอทดสอบ DFT และคา MPD จากเครองมอทดสอบตนแบบ Laser MPD : DRR โดยอางองถงเกณฑคาสมประสทธความเสยดทานของผวทางทระดบพงระวงของตางประเทศอนไดแก ประเทศสหรฐอเมรกา ประเทศออสเตรเลย และประเทศนวซแลนดโดยพจารณาลกษณะทางตรง ตามลกษณะเรขาคณตของถนนทตองการก าหนดหรอจ าแนกเปนเกณฑในการซอมบ ารงถนน เมอพจารณาพบวาเกณฑแตละประเทศมลกษณะคลายกน นนคอ ค าสมประสทธความเสยดทานของผวทางถนนทอยในชวงทางตรงจะมคาความเสยดทานผวทางอยในชวง 0.35-0.45 ดงตารางท 1 โดยการก าหนดคาในลกษณะชวงขนอยกบประเภทถนนและปรมาณจราจรบนถนนนนๆ

ตารางท 1 ระดบพงระวงในผวทางตรงในตางประเทศ

ลกษณะทางเรขาคณต

ระดบพงระวง (Investigatory Level)

ออสเตรเลย นวซแลนด สหรฐอเมรกา ทางตรง 0.35-0.40 0.35-0.45 0.35-0.45

จากขอมลดงกลาวจงไดใหความสนใจ ณ ต าแหนงท MPD ม

คามากกวา 1.5 มลลเมตรซงจะเหนไดวาคาความเสยดทางผวทางมากกวา 0.35 ดงรปท 7 ซงเปนคาความเสยดทานผวทางทตางประเทศแนะน า

รปท 7ความสมพนธความเสยดทานของผวทางกบคา MPD

สงเกตไดวาณ ต าแหนง MPD มากกวา 1.5 มลลเมตรจะใหคาความเสยดทานผวทานมากกวา 0.35 แตณ ต าแหนงทคา MPD นอยกวา 1.5 มลลเมตร มคาเบยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) มากจงไมสามารถสรปไดและจากการทดสอบคาเฉลยส าหรบหนงตวอยางโดยโปรแกรม SPSS ทระดบความมนใจ 99 %อาจกลาวไดวา ณ ต าแหนงทคา MPD มากกวา 1.5 มลลเมตร คาความเสยดทานจะมากกวา 0.35 ซงเปนคาสมประสทธความเสยดทานของผวทางทระดบพงระวงในผวทางตรงท

สากลยอมรบจงมความเปนไปไดทจะใชคา MPD เพอคดกรองคาความเสยดทานของผวทางทอยเหนอระดบพงระวง

6. การจดการความเสยดทานของโครงขายทางหลวงชนบท

การบรหารจดการความเสยดทานของผวทางโครงขายทางหลวงชนบท ในระดบบรหารโครงขาย (Network Level) โดยพจารณาขอมลจากเครองมอส ารวจตนแบบ Laser MPD : DRR เปนตวคดกรองขอมลคาความเสยดทานกอน จากนนพจารณาสายทางทมอบตเหตเนองจากการลนไถล ซงภายหลงจากทด าเนนการส ารวจและเกบขอมลความเสยดทานของผวทางโครงขายของกรมทางหลวงชนบททวประเทศเปนทเรยบรอย แลวจงเปนข นตอนการตรวจสอบและวเคราะหขอมลโดยพจารณาคาสมประ สท ธความ เ สยดทานของผ วทาง () ท ระดบ พงระวง (Investigatory Level) ควบคกบขอมลอบตเหต ซงสามารถจ าแนกแนวทางการวเคราะหได 2 กรณ ดงตอไปน

กรณท 1 ตรวจสอบคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง () โดยใชเครองมอส ารวจLaser MPD : DRR เพอคดกรองคาความเสยดทานผวทาง หากพบวามคาสงกวาระดบพงระวง (Investigatory Level) แสดงใหเหนวา สายทางหรอชวงบรเวณนน ณ เวลานน มความปลอดภยจากอบตเหตทางกายภาพทเกดจากความเสยดทานของผวทาง แตท งนใหพจารณาขอมลอบตเหตทเกดจากความเสยดทานต า ประกอบหากพบวาสายทางหรอชวงบรเวณนนเกดอบตเหตบอยครง ใหพจารณาปจจยอน ๆ ทใชในการค านวณคาดชนชวดความปลอดภยทางถนน (Road safety index: RSI) ในการอ านวยความปลอดภยและ/หรอปรบปรงแกไขบรเวณเสยงอนตรายตอไป กรณท 2 ตรวจสอบคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง ()โดยใชเครองมอส ารวจ Laser MPD : DRR บนสายทางหรอชวงบรเวณนนหากพบวามคานอยกวาหรอเทากบระดบพงระวง (Investigatory Level) ใหพจารณาขอมลอบตเหตทเกดจากความเสยดทานต า ควบคกนไป เมอพบวามจ านวนอบตเหตนอย ใหด าเนนการอ านวยความปลอดภยเบองตน เชน ตดตงปายเตอน ตดตงราวกนอนตราย เพมไฟสญญาณจราจร เปนตน พรอมทงควรตรวจสอบและเฝาตดตามระดบคาความเสยดทานของผวทางโดยเครองมอส ารวจอยางละเอยดเชน Dynamic Friction Tester: DFT หรอ Locked-wheel Friction Tester หรอ British Pendulum เปนระยะๆแตถาพบวามจ านวนอบตเหตบอยใหรบด าเนนการส ารวจคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง () อยางละเอยดโดยใชเครองมอ Dynamic Friction Tester: DFT หรอ Locked-wheel Friction Tester หรอ British Pendulum ประกอบกบใหผเชยวชาญด าเนนการส ารวจ ตรวจสอบและวเคราะห เพอหาแนวทางอ านวยความปลอดภย และ/หรอปรบปรงแกไขบรเวณเสยงอนตราย ตอไป โดยระหวางทรอการด าเนนการอ านวยความปลอดภย และ/หรอปรบปรงแกไขบรเวณเสยง

0.51

1.52

2.53

3.5

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

MPD

-DFT60

2612

อนตราย ใหมการอ านวยความปลอดภยเบองตน เชน ตดตงปายเตอน ตดตงราวกนอนตราย เพมไฟสญญาณจราจร เปนตน ขนตอนถดไปเปนการจดท าแผนงานอ านวยความปลอดภย และ/

หรอปรบปรงแกไขบรเวณเสยงอนตรายทมปญหาทางดานความเสยดทานของผวทาง ประจ าปงบประมาณ โดยรวบรวมแผนงานจากหนวยงานทวประเทศ ไดแก ส านกทางหลวงชนบท และส านกงานทางหลวงชนบทจงหวด ประกอบกบขอมลจากฐานขอมลระบบบรหารวศวกรรมความปลอดภย (Safety Maintenance System: SMS) ในการจดท าแผนงาน และเสนอกรอบงบประมาณตอไป

ภายหลงจากไดงบประมาณขนตอนถดไปเปนการอ านวยความปลอดภย และ/หรอปรบปรงแกไขบรเวณเสยงอนตรายทมปญหาทางดานความเสยดทานของผวทาง ตามแผนงานทไดเสนอ ทงนใหมการตดตาม และการรายงานผลขอมลการอ านวยความปลอดภย และ/หรอปรบปรงแกไขบรเวณเสยงอนตรายพรอมทงด าเนนการส ารวจและเกบขอมลความเสยดทานของผวทางในโครงขายของกรมทางหลวงชนบททวประเทศ เปนประจ าในทกๆ ปแนวทางการบรหารจดการความเสยดทานของผวทางโครงขายทางหลวงชนบทในระดบโครงขายของกรมทางหลวงชนบท แสดงดงรปท 8

7. ผลการส ารวจสภาพผวทาง ในบรเวณจดเสยงอนตราย

การจากสมส ารวจคาความเฉลยความลกโพรไฟลระยะทาง 210 กโลเมตร และอางองจากเกณฑททางทไดกลาวมา คอ ณ ต าแหนงทคา MPD มากกวา 1.5 มลลเมตร คาความเสยดทานจะมากกวา 0.35 ซงเปนคาสมประสทธความเสยดทานของผวทางทระดบพงระวงในผวทางตรงทสากลยอมรบ จงแบงระดบสายทางทท าการส ารวจมาแลวออกเปน 3 ระดบ ไดแก

- คา MPD เกน 1.5 มลลเมตรมากกวา 50% ของระยะทาง ซงไมจ าเปนตองเขาไปตรวจสอบเพอปรบปรง แตในสายทางอาจมคา MPD ทนอยกวา 1.5 มลลเมตรเปนบางจด ซงอาจท าการส ารวจคาความเสยดทานโดยละเอยดเพอปรบปรงคาความเสยดทานผวทางเปนระยะทางส นๆได จากผลการส ารวจพบมจ านวน 8 สายทาง

- คา MPD เกน 1.5 มลลเมตรมากกวา 25% แตไมถง 50% ของระยะทาง เปนสายทางทบางระยะทางมความเสยงตองเขาไปเพอตรวจสอบคาความเสยดทางผวทางโดยละเอยด อาจตรวจสอบรวมกบประวตอบตเหตในสายทางนนๆ เพอเปนตวชวดความปลอดภยในสายทางนน จากผลการส ารวจพบมจ านวน 8 สายทาง

- คา MPD เกน 1.5 มลลเมตรนอยกวา 25% ของระยะทาง มความเสยงตองเขาไปเพอตรวจสอบคาความเสยดทานผวทางโดยละเอยดตลอดทงสาย จากผลการส ารวจพบมจ านวน 4 สายทาง

ดงสรปในตารางท2

8. สรป

ผลการพฒนาเครองมอตนแบบ Laser MPD : DRR ส ารวจ MPD โดยการสอบเทยบเครองมอระหวางเครองมอตนแบบกบเครองมอทดสอบทไดมาตรฐานสากลซงไดพฒนาสมการปรบแกทไดจากการวเคราะหขอมลเพอปรบแกคาความลกโพรไฟรเฉลยทไดเครองมอตนแบบ จากการสอบเทยบหลงจากใชสมการปรบแกพบวา คาจากเครองมอตนแบบและเครองมอทดสอบ Laser MPD : HAWKEYEมความใกลเคยงกนดงนนสมการปรบแกท ไดจากการวเคราะหน สามารถใชเพอปรบแกคาความลกโพรไฟรเฉลยทไดจากเครองมอตนแบบ เพอใหผลของการวดสามารถเทยบไดกบเครองมอมาตรฐาน

ความสมพนธระหวางคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง () กบคา MPD ของเครองมอตนแบบ Laser MPD : DRRจากการทดสอบทางสถตอาจกลาวไดวาไมมความสมพนธอยางมนยส าคญทางสถตมความแตกตางและแยกกนอสระอยางชดเจนโดยเชอมโยงถงการพจารณาลกษณะสภาพพนผวของถนนในระดบMacro Texture และ Micro Textureซงเปนปจจยหลกของคาความเสยดทานผวทาง แตคา MPD สามารถสะทอนไดถงระดบ Macro Textureเพยงอยางเดยวจงไดต งสมมตฐานเพอทดสอบคาเฉลยส าหรบหนงตวอยาง ณ ระดบความมนใจ 99%จงสามารถบอกไดวา ณ ต าแหนงทคา MPD มากกวา 1.5 คาความเสยดทานจะมากกวา 0.35 ซงเปนคาสมประสทธความเสยดทานของผวทางทระดบพงระวงในผวทางตรงทสากลยอมรบ จงมสามารถMPD เพอคดกรองคาความเสยดทานของผวทางทอยเหนอระดบพงระวง อนสามารถลดจ านวนขอมลทตองจดเกบโดยตรง ท าใหประหยดเงนและระยะเวลาในการเกบขอมลเพอวางแผนและยกระดบคาความเสยดทานของผวทางในระดบโครงขายได

เอกสารอางอง

[1] PIARC. (1995) “Inventory of Road Surface Characteristics Measuring Equipment,” ISBN 2 84060-29-3, PIARC Technical Committee onSurface Characteristics, Paris, France.

[2] NCHRP. (2005). Guide for Pavement Friction. WASHINGTON, D.C.: Transportation Research Board.

[3] Murat Ergun. SukriyeIyinam. And A. FaikIyinam. (2005). Prediction of Road Surface Friction Coefficient Using Only Macro- and Microtexture Measurements. ASCE.

[4] ASTM. (2009). Standard Practice for Calculating Pavement Macrotexture Mean Profile Depth, West Conshohocken.

[5] Fisco R. N. (2009), Comparison of Macrotexture Measurement Methods, Master’s Thesis, The Ohio State University, USA.

[6] ASTM. (2009). Standard Practice for Calculating Pavement Macrotexture Mean Profile Depth, West Conshohocken.

2613

รปท 8 แนวทางการบรหารจดการความเสยดทานของผวทางโครงขายทางหลวงชนบท

2614

ตารางท 2 สรปผลการส ารวจคา MPD ระยะทาง 210กโลเมตร

สายทาง กม.เรมตน กม.สนสด ระยะทาง

คา MPD เฉลยตลอด

ระยะทาง

%ของระยะทางทคา

MPD เกน 1.5

1 นย.3022 0+000 8+300 8.3 1.571 63.6% 2 นย.3004 0+000 14+000 14 1.542 63.6% 3 นย.3012 0+000 14+785 14.785 1.487 41.4% 4 นย.3033 0+000 5+022 5.022 1.479 43.5% 5 นย.4015 0+000 13+430 13.43 1.491 45.2% 6 นย.2014 0+000 5+919 5.919 1.621 84.5% 7 นย.6030 0+000 7+588 7.588 1.619 79.1% 8 นย.3001 0+000 18+850 18.85 1.417 23.5% 9 ชบ.1094 2+035 12+370 10.335 1.568 61.4% 10 ชบ.1095 2+185 11+940 9.755 1.429 23.5% 11 ชบ.1063 0+000 9+450 9.45 1.460 37.2% 12 ชม.3002 0+000 7+812 7.812 1.554 60.6% 13 ชบ.5010 0+000 2+540 2.54 1.286 4.2% 14 ชบ.1003 0+000 12+750 12.75 1.437 25.1% 15 ชบ.1008 0+000 9+650 9.65 1.452 31.6% 16 ชบ.3083 0+000 17+865 17.865 1.430 28.4% 17 ชบ.4064 0+000 13+465 13.465 1.535 54.7% 18 ชบ.3018 0+000 16+872 16.872 1.655 79.9% 19 ชบ.3014 49+462 55+020 5.558 1.511 48.6% 20 ฉช.3005 0+000 6+076 6.076 1.404 16.8%

[7] Jeffrey S. Kuttesch. (2004). Quantifying the Relationship between Skid Resistance and Wet Weather Accidents for Virginia Data. Thesis.

[8] Amin El Gendy and Ahmed Shalaby(2004). Mean Profile Depth of Pavement Surface Macrotexture Using Photometric Stereo Techniques. ASCE.

[9] Don L. Ivey, Lindsayi. Griffin, III, Tommy M. Newton and Robertl . Lytton. (1973). Predicting Wet Weather Accidents. State Department of Highways and Public Transportation. Austin.

[10] I.A. Fulop,IBogardi,AGulyas and M CsicselyTarpay. (2000). Use of Friction and Texture In Pavement Performance Modeling.

[11] กรมทางหลวงชนบท. (2554). โครงการศกษาคาความเสยดทานของผวทางเพอปรบปรงสภาพกายภาพของทางหลวงชนบท. เขาถงไดจาก http://masterplan.drr.go.th/homePage.html

[12] กรมทางหลวงชนบท. (2554). รายงานการส ารวจและวเคราะหสภาพคาสมประสทธความเสยดทานของผวทาง ในบรเวณจดเสยงอนตราย.

2615