https://doi.org/10.36246/UL.2025.2.02
2025; 13. évfolyam, 22. szám
Pdf: WIM-méréstechnika rövid története, különös tekintettel a magyarországi alkalmazási lehetőségekre
Bevezető
Az Útügyi Műszaki Szabályozási Bizottság döntésére, 2025 áprilisában új MAÚT-munkabizottság (Magyar Út- és Vasútügyi Társaság) alakult a közúti hidak hasznos teherszintjének meghatározásához kapcsolódóan. A készítendő szakmai háttéranyag célja a tényleges közúti forgalmon alapuló statisztikai teherszintből számítható közúti híd hasznos terhek elemzése, vizsgálva a Magyar Közút Nzrt. (MK) mérlegelési adatsorainak használhatóságát az Európában alkalmazott példák tükrében. A bizottsági elemzés tervezett befejezési határideje 2026. április. A munkabizottságot Hajós Bence vezeti, tagok: Sitku László, dr. Kovács Tamás, dr. Boros Vazul, Kővári Ákos és Németh Gábor. Jelen tanulmány a munkabizottság tevékenységéhez kapcsolódóan készült.
A MAÚT-munkabizottság célja a valós közúti forgalom mérésén alapuló statisztikai feldolgozással meghatározható forgalmi tehermodell nagyságának meghatározása, illetve ehhez szükséges előtanulmányok elvégzése. A számítások alapja a mérlegelés ezért szükséges először a méréstechnika történeti áttekintése.
Jelen tanulmány célja a dinamikus tengelysúlymérés történetének rövid felvázolása, elsősorban a hídtervezéshez felhasználható valós járműforgalmi adatgyűjtés szempontjából.
Az elmúlt három évtizedben alig jelent meg ez a téma a hazai szakirodalomban. Az Útügyi lapokban megjelent egy részletes beszámoló az ausztráliai mérésekről és tapasztalatokról, [3] a magyar tengelysúlymérő rendszerről pedig angol nyelvű beszámolót közöltek. [1] [2]
A WIM-technológia kialakulása
A WIM-technológia történetét, az egyes WIM-rendszerek csoportosítását az International Society for Weigh-In-Motion (ISWIM), svájci székhelyű nemzetközi tudományos egyesület által használt terminológiát követjük [4].
Klasszikus jármű tengely- és össztömegméréseket statikus mérlegekkel végezhetünk. Ezek hátránya, hogy igen drága megépítésük, és a szabatos méréshez a járműveket a mérés idejére meg kell állítani. A mérés időigénye jelentősen korlátozza a napi elvégezhető mérések számát, miközben akadályozza a folyamatos közlekedést. E hátrányokat kívánják áthidalni mindazok a mérési módszerek, amelyek a közúti járművek tengelyterhelését mozgás közben képesek meghatározni.
A WIM (Weigh-in-Motion), azaz a mozgás közbeni jármű mérlegelés során a mozgó közúti jármű dinamikus kerékterheléseit határozzuk meg, amiből becsülhető a jármű egyes kerekeinek, tengelyeinek, tengelycsoportjainak és össztömegének statikus értéke.
Mozgás közben a jármű dinamikus kerék- és tengelyterhelése időben változik a statikus terheléshez képest. A különbségek a jármű felfüggesztési rendszerétől (rugózásától) és további külső zavaró tényezőktől függnek (pl. egyenetlen burkolat, fékezés, gyorsulás, kormányzás, szél stb.). A tengelyterhelések statikus és dinamikus értékének különbségének nagysága nem állandó, általánosságban minél több a külső zavaró tényező, annál nagyobbak a különbségek, és annál nehezebben alkalmazhatóak a WIM rendszerek a statikus terhelések meghatározására.
A WIM-technológia tudományos célokra való alkalmazása Clyde Lee professzor nevéhez fűződik, aki az 1950-es évek végén Texasban kidolgozta ennek méréstechnikai és adatfeldolgozási módszertanát és a technológia fejlesztésével foglalkozott egész munkássága során. Eredetileg elsősorban tengely- és össztömegterhelések adatgyűjtésére használták a módszert, hogy az eredményeket felhasználják az utak pályaszerkezeteinek méretezési előírásaihoz. Kezdetben lehajlólemezeket használtak a mérésekhez, majd az 1970-es években több új mérési módszert is kidolgoztak (huzal-, szalag- és rúdérzékelők, a kapacitív elven működő mérések, piezoelektromos és száloptikás mérések stb.).
Az útburkolatba épített érzékelők mellett az 1970-es évek végén kezdték el felhasználni a hídszerkezeteket a WIM-technológiában. Erre két legkézenfekvőbb lehetőség a híd felszerkezetéről az alépítményekre átadódó reakciók mérése, illetve a híd felszerkezetének alakváltozás-mérése (pl. a pályaszerkezet aljára ragasztott nyúlásmérő bélyegekkel).
A WIM-adatokat burkolattervezési célú felhasználás mellett a hídtervezési szabványok kalibrálásához (pl. Eurocode) és hídértékeléshez is hasznosították. A WIM-adatok igen hasznosnak bizonyultak mind az útburkolat, mind a hídszerkezet fáradásvizsgálatához, valamint a szélsőséges terhelések és terhelési hatások becsléséhez is.
A 2000-es évek elején a WIM-rendszerek pontossága és megbízhatósága jelentősen javult. Ez lehetővé tette, hogy a tudományos, elsősorban építőipari célú felhasználás mellett a forgalom ellenőrzésére és a szabálytalan közlekedők szankcionálására is használják. A WIM-technológia alkalmas nagy mennyiségű mérésre, automatizált feldolgozással. A méréstechnika részévé vált az elektronikus útdíj ellenőrzésnek is. A WIM-mérőrendszernek a tengelysúly érzékelőn kívül részei lehetnek kamerák, szkennerek, rendszám felismerők, hőmérők, szélmérők stb.
Napjainkban sokat kutatott terület a WIM, számos e témával foglalkozó kutatás van. A WIM fejlődése, fejlesztése külföldön a szakmai konferenciák és tudományos lapok rendszeres témája.
A WIM-rendszerek osztályozása
WIM-technológiának tekintjük az összes olyan nem statikus mérési eljárást, amelyhez nem szükséges a jármű megállítása, nyugalmi helyzete. (1. ábra) A WIM-hez azonban szükségesek a statikus mérések is a WIM-ek kalibrálásához, hitelesítéséhez. A WIM-rendszerek egyik legfontosabb jelzőszáma, hogy a statikus méréshez képest milyen pontosságot tudnak biztosítani.
 |
A mérőhelyen áthaladó jármű sebességét tekintve megkülönböztetünk lassú és gyors mérési módszert. A lassú, vagy alacsony sebességű méréseket Low speed WIM-nek (LS-WIM), a gyors, vagy nagy sebességű méréseket High speed WIM-nek (HS-WIM) nevezzük.
A lassú mérés jellemzően 5-10 km/h sebességű áthaladást jelent. Ilyen méréstechnikát alkalmaznak tipikusan az állandó telepítésű, a jármű össztömegének mérésére szolgáló statikus hídmérlegek elé beépített tengelysúlyméréshez, ahol a statikus mérlegre való ráállás miatt eleve adott a kis sebesség. A kétféle mérési mód együttes alkalmazása egyúttal közvetlen ellenőrzési lehetőséget is biztosít a mérési pontosságra vonatkozóan (az LS-WIM rendszerrel mért tengelysúlyok összege mennyire tér el a statikus hídmérlegen regisztrált össztömegtől). Az egyenletes, kis járműsebesség miatt a dinamikus hatást ezeknél a méréseknél elhanyagolhatjuk, az esetleges eltéréseknek a mérési bizonytalanságon belül kell lennie. Leggyakrabban használt mérési módszer a hídmérlegeknél is használatos erőmérő cellás mérlegek. A burkolatba épített mérőfelületnek olyan szélesnek kell lennie, hogy azon egy kerék elférjen (jellemzően 30 cm), de kisebb legyen, mint a lehetséges legkisebb tengelytávolság (80 cm). Kereszt irányban a mérleg szélessége egy kerék mérésére szolgálhat (pl. 1 m) vagy egy teljes tengely mérésére (pl. 3 m).
A nagy sebességű mérésnél jellemzően nincs sebességkorlátozásra szükség, a járművek az adott útszakaszon engedélyezett legnagyobb sebességgel is áthaladhatnak a mérési ponton. A HS-WIM rendszerű mérések pontossága elérheti akár a ±5%-ot is, ami már igen jónak tekinthető. Mind a lassú, mind a gyors mérés pontosságát rontja a csatlakozó útburkolat egyenetlensége, a jármű kormányzása, a nem egyenletes járműsebesség és a szél.
A WIM érzékelő telepítési helye szerint háromféle módot különböztetünk meg: útburkolatba épített érzékelőket, hídszerkezetre épített érzékelőket és a járműbe épített érzékelőket. A hídra telepített rendszerek jelölése Bridge WIM (B-WIM), a járműbe épített (fedélzeti) rendszerek jelölése On-Board WIM (OBW).
A hídszerkezetekre épített érzékelők (B-WIM) a híd terhelését mérik, amiből számítható a rajta áthaladó jármű hatása. A B-WIM előnye, hogy a szenzorok védettebb helyre telepíthetők, mint az útburkolatba helyezett WIM esetében, ellenőrzésük, esetleges javításuk is egyszerűbb. Telepítésük és kalibrálásuk viszont minden esetben egyedi tervezést igényel, alkalmazhatósága jelentősen függ a hídszerkezet tulajdonságaitól.
A járművekbe beépített fedélzeti mérőrendszerek a járműüzemeltetés eszközeihez tartozik, ezért ezekkel tanulmányunkban nem foglalkozunk.
A burkolatba épített WIM-érzékelők lehetnek lemezjellegű vagy vonal jellegű szenzorok. A lemez jellegű mérési módok közé tartozik az LS-WIM-nél említett erőmérő cellás méréstechnika, a lemez rugalmas behajlásán alapuló nyúlásmérő bélyeges módszer, a kapacitív szőnyegek és hidraulikus elven működő érzékelők. Ezek részben alkalmasak HS-WIM mérésekhez is. A lemez jellegű mérési pontokhoz képest olcsóbbak a vonal jellegű érzékelők, amelyeket az út kopórétegébe készített kereszt irányú horonyba ragasztanak be. A szükséges horony általában 3-4 cm széles, mélysége 2-8 cm. A telepíthető szenzor működési elve lehet kapacitív, piezoelektromos, nyúlásmérésen vagy száloptikán alapuló. Ezeket HS-WIM mérésekhez használják. Az alkalmazott méréstechnikák gyorsan változnak, ezek költsége és az elérhető pontossága igen különböző. [5]
A hidakra telepített WIM rendszerek (B-WIM) Fred Moses professzor nevéhez kapcsolódnak, aki 1979-ben fejlesztette ki ezt a mérési módszert. Az első kísérleti mérések adatait még mágnesszalagokra rögzítették. [6]
A B-WIM az 1990-es évektől sokat fejlődött pontosságában, megbízhatóságában. Előnye, hogy a B-WIM telepítése, karbantartása elvégezhető a közúti forgalom korlátozása nélkül. A hídra telepített szenzorok általában hosszabb élettartamúak, mint a burkolatba épített megoldások. További előnye a B-WIM megoldásoknak, hogy a mérőhely a kocsipályán nem látható, így a gépjárművek vezetői nem tudják vezetésdinamikai módszerekkel befolyásolni (érvénytelen vagy eredménytelen mérést okozva).
A B-WIM méréseket kezdetben előregyártott hídgerendás felszerkezeteken próbálták ki, de az eljárás megfelelő algoritmusokkal, lokális hatások kiszűrésével és az adatok statisztikai értékelésével, szükséges kalibrációs folyamat után szinte minden hídtípusra alkalmazható. Ortotrop pályalemezes hídon való B-WIN rendszerre jó példa a franciaországi millau-i viadukt (2. ábra). [7] 2009-2010-ben sikeresen tesztelték ezt a rendszert. A kalibrációhoz a hídhoz tartozó díjszedési területen statikus kontrolméréseket végeztek a hídon áthaladt tehergépkocsikon. [8]
 |
A B-WIM mérések feldolgozásával adatokat nyerhetünk a híd állapotára vonatkozóan is, így az áthaladó járművek mérlegelése mellett a hídvizsgálat részeként is hasznosítható (Structural Health Monitoring, SHM).
Vannak mobil közúti WIM-rendszerek is, amelyeket jellemzően a mozgó hatósági ellenőrzésekhez használnak (pl. kormányhivatalok, minisztérium).
Kutatásunknak bár nem témája, röviden érdemes megemlékezni a WIM-technológia vasúti alkalmazásáról is. A közúti mérésekhez képest vasúti mérésekkel nagyobb pontosságot lehet elérni. Ennek oka a kerék-pálya acél-acél kapcsolata, a kerekek kötött pályán való mozgása (kormányzottsága) és a villamos mozdonyok, mint ismert és kvázi állandó tömegű járművek sokszori mérésével végezhető automatikus kalibráció.
WIM adatokat számos területen hasznosíthatjuk: forgalomszámlálás, pályaszerkezet méretezéséhez szükséges tengelyterhelések meghatározása, hídtervezési szabványok kidolgozása, nem szabványos (pl. igen nagy fesztávolságú) hidak tervezési hasznos terhelésének meghatározása, hidak fáradási terhelésének meghatározása, meglévő hidak értékelése, hídmonitoring, járművek súlyellenőrzése, statikus mérlegeléshez előszűrés, úthasználat ellenőrzése, különleges szállítmányok (túlsúlyos, túlméretes) ellenőrzése, közlekedésbiztonsági szűrések (pl. defektes kerék), ipari telephely forgalmának naplózása stb. A technológia alkalmas közvetlen szankcionálásra is, szabálytalan járművek kiszűrésére, s akár járműadatbázis kapcsolással cégprofilozásra is, beazonosítva a notórius szabálytalan vállalkozásokat, javítva a hatósági célellenőrzések hatékonyságát.
A WIM magyarországi története
Forgalomszámláló WIM-állomások
A telepített statikus hídmérlegekhez épített, LS-WIM tengelysúly mérlegeket nem számítva az első magyarországi WIM mérés előtörténete 1992-ben kezdődött, az országos közúthálózat forgalomszámlálásához kapcsolódóan. Ekkor dolgozta ki a Közlekedéstudományi Intézet a dinamikus tengelyterhelés mérésének bevezetését megalapozó tanulmányt. Az ország területét lefedő, 40 mérési keresztmetszet kiépítését határozták el. [9] A magyarországi WIM mérőrendszer 1996. évi kiépítésének szakmai irányításában és a dinamikus tengelysúlymérési adatok tudományos célú feldolgozásában jelentős szerepet töltött be dr. Gulyás András, aki a forgalomszámlálási hálózat részeként kiépített WIM-mérőhelyek adatait több éven keresztül figyelemmel kísérte, feldolgozta és eredményeit publikálta.
A magyar forgalomszámlálási rendszer részeként kiépített dinamikus tengelysúlymérés első eredményeit 1997-ben publikálták. Első ütemben 80 forgalmi sávba épültek piezoelektromos érzékelők. A mérési keresztmetszetekben a szélső, teherforgalom által jellemzően használt sávokba épültek a szenzorok, kivétel az M0 autóúton telepített kísérleti mérőhelyet, ahol mind a négy forgalmi sávba telepítettek érzékelőket, hogy a sávok közötti teherforgalmi megosztást is lehessen vizsgálni. 1997-ig összesen 39 WIM mérőhely épült ki, melyeken 15 mérőkészülékkel lehetett méréseket végezni. Ezek közül 8 mérési hely nagyobb Duna- és Tisza-hidak forgalmának mérésére szolgált. [10]
A dinamikus tengelysúlymérő forgalomszámláláló állomások adatainak többféle feldolgozása készült, a mérési eredményeket felhasználták többek között az úttervezéshez használatos jármű-átszámítási szorzók meghatározásához. [11]
A forgalomszámlálási rendszer részeként kiépített dinamikus tengelysúlymérő állomások szükséges folyamatos karbantartása az elmúlt évtizedben elmaradt, a mérőhálózat így évek óta már nem üzemel, tudomásunk szerint ezek felújítását a közútkezelő nem tervezi. Az utolsó publikált WIM-méréseken alapuló tanulmány 2014. évi adatokat elemez. [12]
WIM-előszűrő az M5 autópályán
Az AKA Alföld Koncessziós Autópálya Zrt. 2007-ben az M5 autópálya 71+500 km szelvényében a bal pályán tengelysúlymérő állomást épített (jobb pályán, azaz Szerbia irányában nincsen mérlegelés). A hitelesített statikus hídmérleggel végzett járműellenőrzés célja a közlekedési szabályok betartatása. A mérés jogkövetkezménye adott esetben a büntetés és a jármű átrakodása vagy adott esetben útvonalengedélyre kötelezése.
A megállítással járó mérések statikus mérések hatékonysága érdekében a mérőállomásra kiterelt teherforgalomból WIM előszűrő állomás segítségével kiválasztják a túlsúly-gyanús járműveket és csak ezeket irányítják változtatható jelzésképű közúti jelzőtáblák segítségével egyedi statikus mérlegelésre. A jármű-válogatás automatikus, egyedi mérlegelést alkalmaznak azon esetekben is, amikor az előszűrő eredménye bizonytalan (pl. nem tartották be a követési távolságot stb.). A mérőállomáson lehetőség van önkéntes mérlegelésre is. A telepített statikus hídmérleg és az előzetes WIM-előszűrés egyúttal jó lehetőséget ad a WIM mérés kalibrációjára, az adatfeldolgozási és a statikus mérésekre való kiválasztási algoritmus pontosítására.
WIM-előszűrő a Magyar Közút mérlegállomásain
Úthálózatvédelmi célból az első mérőállomás 1974-ben helyezték üzembe a gyulai határátkelőn, majd folyamatosan kiépült a mérőállomások hálózata az összes teherforgalmi közúti határátkelőhelyen. Ezeken az állomásokon statikus hídmérlegek és LS-WIM tengelysúly mérlegeket telepítettek. A határállomásokon szükséges határ- és vámellenőrzések miatt a megállításos mérlegelés nem okozott többlet forgalomlassítást.
A Schengeni-övezethez való csatlakozás jegyében 2007-től a belső határokon a mérlegállomások megszűntek, de helyettük mélységi mérőállomások épültek. Ezen mérőállomásoknál a túlsúlyos járművek kiszűrésének hatékonysága érdekében előszűrő WIM méréseket végeznek.
A Magyar Közút Nonprofit Zrt. mérlegállomásaihoz kapcsolódó első két WIM-előszűrő 2009-ben épült meg Salgótarjánnál és Soltnál. Az újabb mélységi mérőállomásoknál minden esetben építettek ilyen WIM-előszűrőket. Ezek feladata és működése azonos, mint az M5 autópálya mérlegállomásánál.
A WIM-előszűrőkkel egyedi statikus mérlegelésre kiterelt járművek kettős mérése állandó és gyors visszaigazolást ad a WIM-mérések jóságára vonatkozóan. A nagy számú mérésismétlés egyúttal kiváló lehetőséget ad a WIM mérés kiértékelésének pontosításához. Ennek köszönhetően, bár ezek a WIM-mérések nem eredményeznek közvetlen jogkövetkezményt, a mérés pontossága jó, a hiba tipikusan 10% alatti.
Nemzeti Tengelysúlymérő Rendszer – TSM
A magyar közúthálózat teherforgalmának automatikus tengelysúly ellenőrzéséről 2015-ben döntött Magyarország Kormánya. Országos főutakon és gyorsforgalmi utakon összesen 89 helyen építettek mérőpontokat. A létrehozott Nemzeti Tengelysúlymérő Rendszer (TSM) kiépítésének megfogalmazott hármas célja, a közúti közlekedés biztonságának javítása, az úthálózat állapotának védelme és a fuvarozói versenyegyenlőség előmozdítása. Az elsődleges kitűzött cél tehát nem a szabálytalan járművek bírságolása volt.
Az első mérőállomások 2017 első félévében kezdték meg a tesztüzemet, 2017. szeptember 19-én elindult a TSM-rendszer objektív felelősségen alapuló működése a járművek megállítása nélkül. Első hónapokban csak figyelmeztetést kaptak az üzembentartók, majd elkezdődött a bírságolás is. [13]
A TSM-rendszer teljes tervezett kiépítésével ez lett a legnagyobb méretű WIM-hálózat Magyarországon. A TSM mérési pontjaival szemben elvárt megbízhatóság lényegesen magasabb, mint a korábbi, csak tudományos, vagy csak előszűrésre alkalmazott WIM-mérések esetében. A TSM dinamikus tengelysúlymérésnek olyan pontosnak és megbízhatónak kell lennie, ami elegendő a közvetlen joghatás igazolásához.
A TSM kiépítéséhez kapcsolódóan megjelent jogszabály [14] a WIM-rendszerhez kapcsolódó fogalmakat a TSM-rendszer céljainak megfelelően határozza meg, szűkebben, mint a nemzetközi szakirodalom. Így a magyar jogi értelmezés szerint „WIM érzékelő: az útburkolatba süllyesztett érzékelő, amely a 15 km/h sebességnél gyorsabban közlekedő jármű kerék- vagy tengelyterheléséről információt szolgáltat” – azaz csak a HS-WIM-et tekinti a jogalkotó WIM-nek. A jogszabályhoz kapcsolódóan, azzal azonos terminológiát használva megjelent a WIM-mérőhelyek hitelesítési előírása is. [15]
Említést érdemel, hogy hiányzik a WIM-méréstechnikát szabályozó magyar műszaki norma (ágazati szabvány, műszaki előírás stb.), a járművek mérésével foglalkozó Útügyi Műszaki Előírás [16] nem foglalkozik a nagy sebességű mérésekre alkalmas WIM-technológiával, örvendetes azonban, hogy a HS-WIM már része az egyetemi oktatásnak. [17]
A TSM-rendszer működéséről kevés publikáció jelent meg. [1] [2] Hiányzik a mérési adatok statisztikai kiértékelésének nyilvános közzététele, ami hozzájárulna az adatokkal szembeni bizalom növeléséhez és a mérések tudományos értelmezéséhez. A TSM-rendszer indulásához kapcsolódó észrevételekről a Magyar Közúti Fuvarozók Egyesületének megbízásából egy tanulmány is megjelent. [18]
Kísérleti B-WIM-rendszer a Monostori Duna-hídon
Magyarországon az első és mai napig egyetlen B-WIM-rendszert a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem szakértői telepítették kísérleti jelleggel a komáromi Monostori Duna-hídra. A hídszerkezeten két forgalmi sávon halad a közúti gépjármű forgalom. A ferdekábeles híd ortotrop pályalemezes merevítőtartója kiváló helyszín a B-WIM nyúlásmérő szenzorainak telepítéséhez (3. ábra). [19]
 |
A komáromi kísérleti célú B-WIM mérések első eredményei is igen jók voltak, a mérési hibát sikerült 5% alatt tartani. [21] A mérési adatok mélytanuláson alapuló pontosított értékelésével a mérés megbízhatósága tovább javítható. A mérési hibát módosított kiértékelési eljárással sikerült össztömeg vonatkozásában 2,74%-ra, tengelysúly vonatkozásában pedig 3,47%-ra csökkenteni. [20] Ezt a pontosságot kiválónak nevezhetjük, s ez jelzi a B-WIM technológiában rejlő óriási fejlesztési lehetőséget.
A hatályos magyar jogszabály szerint a B-WIM nem alkalmazható TSM méréshez, mert a szenzor nem „az útburkolatba süllyesztett érzékelő”. [14] Javasolt a jogszabály módosítása, hogy a lényegesen megbízhatóbb B-WIM mérések is felhasználhatóak legyenek a TSM céljaira is.
Ajánlás a magyar WIM adatok kezelésére a svájci példán keresztül
A magyarországi eddigi gyakorlatból teljesen hiányzik a WIM adatok átlátható és nyilvános kezelése. A mérési adatok rendszeres feldolgozása és közzététele több előnnyel járna. Erősítené az adatok hitelességét, a WIM-rendszerekkel szembeni bizalmat. Ez különösen fontos lenne a közlekedőket szankcionáló rendszerek esetében, így elsősorban a TSM-nél.
Az adatok rendszeres közzététele a tudományos célú felhasználást is elősegítené, reprezentálva a lehetséges felhasználási területeket.
Az adatok feldolgozása és közzététele megkönnyítené a további tetszőleges célú felhasználást az egyedi mérési adatok óriási adatbázisának ismételt feldolgozása és kezelése nélkül (több milliós adatbázisok helyett a kiértékelt statisztikai jellemzők felhasználásával). A feldolgozáshoz és közzétételhez kidolgozott metodika szükséges, amire kiváló és követhető példákat találunk külföldön. A svájci közúthálózaton üzemelő WIM-adatok feldolgozása és közzététele példaként állhat előttünk, javasoljuk a svájci metodika átvételét.
A svájci Szövetségi Útügyi Hivatal (Bundesamt für Strassen ASTRA) jelenleg tizenöt WIM állomást üzemeltet az országos úthálózaton. Ezek a rendszerek a következő adatokat rögzítik minden járműről: tengelyterhelések, össztömeg, tengelytávolság, jármű hossza, sebesség, jármű kategóriájának besorolás és a követési távolsága.
Az összegyűjtött adatokat éves statisztikai jelentések formájában évente elkészítik az összes mérőpontra és ezek két évtizednyi mérési idősorral szabadon hozzáférhetőek az interneten keresztül bárkinek. [22]
A mérési adatokat felhasználják a nehéz tehergépjárművek tervezési tehertényezőinek kiszámítására, továbbá a WIM-adatokat felhasználják különféle kutatási és mélyépítési munkákhoz (méretezés, karbantartási munkák tervezésére, természetvédelmi monitoring, gazdasági és forgalmi statisztikák).
Egy mérési keresztmetszet éves jelentése a svájci rendszerben kb. 25 oldal terjedelmű, ha a mérőállomás megfelelően működött és a mérési adatok feldolgozhatóak. Az alábbiakban, mint követendő mintát, bemutatjuk az éves mérési jelentés tartalmát, a bözbergi WIM-állomás 2022. évi jelentése alapján.
A mérési keresztmetszet helyazonosítása és a mért sávok leírása után tételesen közlik (perc pontossággal) mindazon időszakokat, amikor a mérés bármilyen ok miatt nem működött.
Egy év alatt ez az állomás 1 414 130 járművet regisztrált. A jelentés tételesen, lépésenként megadja a nyers mérési adatok szűrését. Törlik mindazon járműveket, amelyek össztömege 3,5 tonna alatti volt (275 292 db), továbbá amelyeknél érvénytelen volt a teljes hosszúság mérése (136), amelyik hosszúsága meghaladta a 26 m-t (6 175 db), amelyiknek egyik tengelysúlya érvénytelen (4 db), amelyeknél a tengelytávolságot 60 cm alattinak mérték (7722 db), amelyik össztömege meghaladta a 65 tonnát (662 db és a mobildaruk), amelyiknek tengelysúlya meghaladta a 18 tonnát (47 db), amelyik jármű hossza nem érte el a 4 m-t (648). A levonások után érvényesnek tekintett mérések száma 1 122 834 volt. A könnyű járművek leválasztása után kiszűrt érvénytelen mérések aránya 1,41% volt. A jelentés numerikus és grafikus kiértékelését az érvényes adatokkal végezték el. Külön elemzik a 65 tonna össztömeg feletti járműveket és az autódarukat. Az autódaruk jelentősen torzítanák a tehergépjárművek statisztikai értékelését a markánsan eltérő jellemzőik miatt (zömökek és jellemzően 12 tonna körüli tengelyterhelésűek).
A jelentés irányonként megadja a forgalom napon belüli megoszlását összesítve és naptári naponként is. A járműveket járműosztályokba sorolják, megadva ezek pontos számát. Közlik a tengelyek száma, tengelysúlyok és össztömegek szerinti megoszlásokat is, valamint a 2×2 forgalmi sávos mérési keresztmetszet sávonkénti forgalmi megoszlását is.
A jelentés járműkategóriákra bontva tartalmazza a mért értékekből számított egységtengely szorzókat. Négy leggyakoribb járműosztályra közlik a sebesség, járműhossz és össztömeg megoszlás függvényeket, és további részletes eloszlásfüggvényeket a tengelycsoportokra vonatkozóan is.
Kutatásunk szempontjából kiemelten fontos a mérési adatok híd hasznos tehermodellre való átszámításának publikálása. A nyilvános jelentés megadja a mérési adatokból visszaszámolható, Eurocode szerinti hasznos tehermodell koncentrált és megoszló terhelésének átlagértékeit, megoszlási adatokkal együtt.
Svájcban a Norm SIA 261 jelzetű szabványt alkalmazzák a közúti hidak hasznos terheinek felvételére. Ennek tehermodellje megegyezik az Eurocode szerinti tehermodellel, de valamennyi osztályba sorolási tényező (α) értéke 0,9 – mind a koncentrált, mind a megoszló teherre vonatkozóan.
Az 1. táblázat tartalmazza a részletesen bemutatott bözbergi WIM-állomás 2022. évi adataira és még további kilenc további mérési helyre az Eurocode tengelymodellre vonatkoztatott, mért tengelyterhelés átlagértékeket, az 5%-os túllépési valószínűségeket (fraktilis – f0,95), az 1%-os fraktilisokat (f0,99) és a 0,01%-os fraktilisokat (f0,9999).
 |
A hasznos teher visszatérési idejét a tervezési élettartamból és a hatás meghaladási valószínűségéből számíthatjuk:
\[ t=\frac{1}{1-\sqrt[T]{\left(1-P\right)}} \]
ahol t a teher visszatérési ideje, T a tervezési élettartam, P a teher túllépési valószínűsége.
A közúti járműterhek karakterisztikus értékének számításánál használatos 50 éves tervezési élettartammal számolva f0,95-höz (5%-os túllépési valószínűség) 975 ≈ 1000 év visszatérési idő tartozik, a táblázatban szintén megadott f0,99 értékekhez 4975 év visszatérési idő, a legszigorúbb f0,9999-hez pedig a 500 000 esztendő.
A táblázatban bemutatott, svájci éves mérési eredmények közül az 1000 éves visszatérési időhöz tartozó legnagyobb tengelyterhelés 103 kN volt (Monte Ceneri, 2021). Ebből számított Eurocode tehermodell α terhelési osztályba sorolási tényező csupán 0,34.
Nyilván a mérésből számított, a táblázatból illusztrációs céllal kiragadott 0,34-es szorzótényező közvetlenül nem használható fel tervezési alapértéknek, de ezen mérésekkel ellenőrizhető és igazolható folyamatosan évről évre, hogy az Eurocode alapú svájci Norm SIA 261 hídtervezési szabványban alkalmazott αQi = 0,9 és αqi = 0,9 bizonyosan elégséges.
A közzétett svájci jelentéseket a mérési adatok és a feldolgozás megbízhatóságára vonatkozó szabványos minőségi mutatószámokkal zárják.
A svájci adatfeldolgozás és publikálás illusztrálására még bemutatjuk a Gotthárd-alagútnál lévő WIM-mérőállomás 2022. évi jelentésében található egyik idősor kimutatást (4. ábra), ami a szólótengely terhelésének trendjét mutatja.
 |
A svájci jelentések tartalmazzák az Eurocode szerinti egyenletesen megoszló forgalmi sáv terhelésének elemzéséhez a tehergépjárművek fajlagos terhelését is. Az adatokat igen konzervatív módon számítják, elhanyagolva a járművek közötti követési távolságot, azaz minden egyes jármű össztömegét a jármű hosszúságával osztanak és az így kapott vonal menti fajlagos terhelés eloszlását adják meg. Ennek svájci tervezési alapértéke az osztályba sorolási tényezővel szorozva 0,9 * 9,0 = 8,1 kN/m2 az első forgalmi sávban és 0,9 * 2,5 = 2,25 kN/m2 minden további sáv esetén.
A 2. táblázat tartalmazza hat kiválasztott mérőállomásra a tehergépjárművek fajlagos terhelésének publikált karakterisztikus értékét (f0,95).
A 2. táblázatban közölt értékek 114,6 millió mérlegelési adatból vannak számítva, az évenkénti és állomásonkénti érvényes tehergépjármű mérlegelések számát a 3. táblázat tartalmazza. A fajlagos teherautó tömegmérések trendét az 5. ábra szemlélteti.
A bemutatott, hatalmas mérésszámon alapuló svájci statisztika határozottan teherforgalmi terhelés (intenzitás) csökkenést mutat. A változás nem trend jellegű, hanem a közúti ellenőrzés, szankcionálás szigorítását tükröző hirtelen változást tükrözi. Megállapítható, hogy a 2013 utáni időszakban a fokozottabb ellenőrzés hatására a járművek össztömege azonnal mintegy tíz százalékkal csökkent.
Javasoljuk a svájci adatfeldolgozási metodika átvételét, hazai bevezetését mind a közútkezelői, mind a TSM mérések esetében és a feldolgozott adatok közzétételét évente és mérési helyenként.
A TSM-rendszer esetében ezt jelenleg akadályozza a törvényi szabályozás, ami kimondja, a mért adatok egy része átadható a közlekedés ellenőrzésére jogosult szervezeteknek, a „kezelt adatok teljes körét jogosult átvenni […] a bíróság […] a nemzetbiztonsági szolgálatok […] a szervezett bűnözés elleni fellépés koordinációjáért felelős szer […] a terrorizmust elhárító szerv”. Továbbá főszabályként, a WIM-adatokat folyamatban lévő eljárás kivételével 30 napon belül törölni kell. [23] Ezért szükséges a jogszabály módosítása, lehetővé téve az adatok tudományos célú kutatását.
 |
 |
 |
Összegzés
Javasoljuk a TSM működtetésére vonatkozó jogszabály, a 1988. évi I. törvény [23] módosítását annak érdekében, hogy legyen jogi lehetőség a TSM mérési adatok tudományos célú felhasználásának, a személyes adatok védelmét megőrizve (mérési adatokat anonimizálva). Szintén módosítandó a törvény, hogy a statisztikai, tudományos felhasználás esetén meg lehessen őrizni a mérési adatokat 30 napon túl is (jelenleg alapesetben az adatokat 30 napon belül törölni kell).
Javasoljuk a TSM méréstechikájára vonatkozó rendelet [14] módosítását, hogy a B-WIM alkalmazható legyen TSM céljaira.
Javasoljuk a magyarországi anonimizált (pl. rendszám azonosítás nélküli) WIM-adatok rendszeres feldolgozását, statisztikai kiértékelését és publikálását, mintául véve a bemutatott svájci gyakorlatot. Javasoljuk ehhez a követendő metodika rögzítését és mind a kiértékelés módjának, mind annak eredményeinek korlátozás nélküli közzétételét.
A WIM-mérések feldolgozására és nyilvános közzétételére bemutatott svájci gyakorlat egyúttal azt is bizonyítja 20 év idősorából, hogy Svájcban a tehergépjárművek teherszintje a közlekedési szabályok ellenőrzésének hatására tíz százalékkal csökkentek.
Támogatás
Jelen tanulmány a Hidak teljesítmény alapú méretezése 1. című MAÚT-munkabizottság kutatásához kapcsolódóan készült.
Irodalomjegyzék
[1]: Rónay-Tobel, Beatrix, Mikulás, R., Katkics, A. & Toldi, M. 2019. Weight Enforcement Network of Hungary. In 8th International Conference on Weigh-in-Motion – ICWIM8, Prague, Czech Republic, pp. 136–146.
[2]: Rónay-Tobel Beatrix. 2022. Effect of Weight in Motion Detection System on Road Enforcement Network of Hungary. In Periodica Polytechnica Transportation Engineering, 50(3), pp. 299-303. https://doi.org/10.3311/PPtr.14858
[3]: Pethő László & Szentpéteri Ibolya. 2016. Hajlékony és félmerev pályaszerkezetek méretezése Ausztráliában. Útügyi lapok 4(7) pp. 19-29.
[4] 2025. A brief history of WIM. https://www.is-wim.net/what-is-wim/introduction/a-brief-history-of-wim/ letöltés: 2025. 09. 29.
[5]: Fahad, Mohamed, Nagy Richárd & Gosztola Dániel. 2022. Pavement sensing systems: Literature review. Civil and Enviromental Engineering, 18(2) pp. 603-630. https://doi.org/10.2478/cee-2022-0057
[6]: Fred Moses. 1979. Weigh-in-Motion System Using Instrumented Bridges. Transportation Engineering Journal of ASCE, 105(3) pp. 233-249. https://doi.org/10.1061/TPEJAN.0000783
[7]: Ieng, S.-S., Zermane, A., Shmidt, F. & Jacob, B. 2012. Analysis of B-WIM signals acquired in Millau orthotropic viaduct using statistical classification. In Proceedings of the international conference on weigh-in-motion (ICWIM 6)
[8]: Schmidt, F. & Jacob, B. 2012. Experimentation of a bridge WIM system in France and applications to bridge monitoring and overload screening. pp. 50-57.
[9]: Gulyás András. 1993. Automatikus forgalomszámláló és tengelysúlymérő eszközök az országos közúti forgalomszámlálásban. Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle, 1993/11 pp. 407-413.
[10]: Csenki László & Gulyás András. 1997. A dinamikus tengelyterhelés mérés első eredményei. Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle, 1997/6
[11]: Gulyás András. 2009. Az elmúlt évek dinamikus tengelyterhelés-mérési eredményeinek vizsgálata. Közlekedésépítési Szemle 59(5) pp. 23-26.
[12]: Soós Zoltán. 2016. A nehézgépjármű-forgalom jellemzőinek elemzése az aszfaltburkolatú útpályaszerkezetek méretezéséhez történő felhasználásra. Útügyi lapok 4(8) pp. 77-93.
[13]: TSM. A közlekedés biztonságáért és útjaink védelméért. http://tengelysulymeres.hu/
[14]: 22/2017. (VIII. 17.) NGM rendelet a mozgásban lévő közúti járművek tengelyterhelésének mérésére szolgáló mérőeszközök méréstechnikai követelményeiről. https://njt.hu/jogszabaly/2017-22-20-2X
[15]: HE 11/2-2017 Hitelesítési Előírás – Mozgásban lévő közúti járművek tengelyterhelésének mérésére szolgáló mérőeszközök. https://mkeh.gov.hu/meresugy/HE-list
[16]: e-UT 08.01.51:2018 Közúti járművek kerék-, tengelyterhelésének és össztömegének ellenőrzése Útügyi Műszaki Előírás. https://ume.kozut.hu/dokumentum/1354
[17]: Tettamanti Tamás & Varga István. 2015. Közúti forgalomtechnikai paraméterek mérése és becslése. jegyzet, BME, Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar, https://jem.sze.hu/images/Dok/Kozuti_forgalomtechnikai_parameterek_merese_es_becslese.pdf
[18]: Bencze Zsolt & Gáspár László. 2018. A magyarországi TSM-rendszer műszaki jellemzői, működése és mérési pontossága. kézirat, https://www.mkfe.hu/images/cikkek/dok/Hirek/MKFE_TSM_szakertoi_anyag.pdf
[19]: Joó Attila László & Mátyássy László. 2025. A Monostori Duna-híd tervezése és digitálisiker-fejlesztése. Magyar Tudomány, 186(4) https://doi.org/10.1556/2065.186.2025.4.15
[20]: Szinyéri Bence, Kővári Bence, Völgyi István, Kollár Dénes & Joó Attila. 2024. A deep learning-based BWIM system of a cable-stayed bridge. In Jensen, Frangopol & Schmidt (szerk.): Bridge Maintenance, Safety, Management, Digitalization and Sustainability, https://doi.org/10.1201/9781003483755-170
[21]: Szinyéri Bence, Kővári Bence, Völgyi István, Kollár Dénes & Joó Attila. 2022. Mélytanulás alapú tengelysúlybecslés nyúlásmérő bélyegek adatai alapján. MAGÉSZ Acélszerkezetek, 2022 Különszám, pp. 58-65.
[22]: Bundesamt für Strassen ASTRA, WIM adatok jelentései https://www.astra.admin.ch/astra/de/home/dokumentation/daten-informationsprodukte/verkehrsdaten/daten-publikationen/gewichtserfassung.html
[23]: 1988. évi I. törvény a közúti közlekedésről. https://njt.hu/jogszabaly/1988-1-00-00
Erre a szövegre így hivatkozhat:
Hajós Bence: WIM-méréstechnika rövid története, különös tekintettel a magyarországi alkalmazási lehetőségekre, 2025, DOI: 10.36246/UL.2025.2.02