Quantifying Uncertainty in Real Time Performance Measurement for Highway Winter Maintenance Operations – Phase 2, RB03-013, 2014

Winter weather in Iowa is often unpredictable and can have an adverse impact on traffic flow. The Iowa Department of Transportation (Iowa DOT) attempts to lessen the impact of winter weather events on traffic speeds with various proactive maintenance operations. In order to assess the performance of these maintenance operations, it would be beneficial to develop a model for expected speed reduction based on weather variables and normal maintenance schedules. Such a model would allow the Iowa DOT to identify situations in which speed reductions were much greater than or less than would be expected for a given set of storm conditions, and make modifications to improve efficiency and effectiveness. The objective of this work was to predict speed changes relative to baseline speed under normal conditions, based on nominal maintenance schedules and winter weather covariates (snow type, temperature, and wind speed), as measured by roadside weather stations. This allows for an assessment of the impact of winter weather covariates on traffic speed changes, and estimation of the effect of regular maintenance passes. The researchers chose events from Adair County, Iowa and fit a linear model incorporating the covariates mentioned previously. A Bayesian analysis was conducted to estimate the values of the parameters of this model. Specifically, the analysis produces a distribution for the parameter value that represents the impact of maintenance on traffic speeds. The effect of maintenance is not a constant, but rather a value that the researchers have some uncertainty about and this distribution represents what they know about the effects of maintenance. Similarly, examinations of the distributions for the effects of winter weather covariates are possible. Plots of observed and expected traffic speed changes allow a visual assessment of the model fit. Future work involves expanding this model to incorporate many events at multiple locations. This would allow for assessment of the impact of winter weather maintenance across various situations, and eventually identify locations and times in which maintenance could be improved.

Iowa Communications Network FY2014, Annual Report

The report includes a recap of the initiatives relating to the Network and highlights usage, including the increased need for bandwidth and access to high-speed Internet by ICN users.

On-Pavement Signing, 2014

Pavement marking legends are placed on the roadway to remind drivers of the speed limit or to slow down. Use of wording on the pavement surface is more dramatic than use of signing only, which can get lost in the clutter of a streetscape. On-pavement speed limit markings have been used to reinforce speed limits or to indicate a transition zone. For more on this topic by these authors, see also "Evaluation of Dynamic Speed Feedback Signs on Curves: A National Demonstration Project": http://www.trb.org/main/blurbs/172092.aspx

Stringless Portland Cement Concrete Paving, TR-490, 2004

This report describes results from a study evaluating the use of stringless paving using a combination of global positioning and laser technologies. CMI and Geologic Computer Systems developed this technology and successfully implemented it on construction earthmoving and grading projects. Concrete paving is a new area for considering this technology. Fred Carlson Co. agreed to test the stringless paving technology on two challenging concrete paving projects located in Washington County, Iowa. The evaluation was conducted on two paving projects in Washington County, Iowa, during the summer of 2003. The research team from Iowa State University monitored the guidance and elevation conformance to the original design. They employed a combination of physical depth checks, surface location and elevation surveys, concrete yield checks, and physical survey of the control stakes and string line elevations. A final check on profile of the pavement surface was accomplished by the use of the Iowa Department of Transportation Light Weight Surface Analyzer (LISA). Due to the speed of paving and the rapid changes in terrain, the laser technology was abandoned for this project. Total control of the guidance and elevation controls on the slip-form paver were moved from string line to global positioning systems (GPS). The evaluation was a success, and the results indicate that GPS control is feasible and approaching the desired goals of guidance and profile control with the use of three dimensional design models. Further enhancements are needed in the physical features of the slipform paver oil system controls and in the computer program for controlling elevation.

Synthesis of Traffic Calming Techniques in Work Zones, 2009

Nationwide, over 1,000 fatalities and 40,000 injuries occur annually in work zones, which include both construction zones and areas where maintenance is performed. The majority (85%) of work zone accidents result from unsafe driver behavior, and vehicle speed is often a factor in work zone crashes. In order to address speed and driver behavior near work zones, roadway agencies have developed different traffic calming measures. The objective of this research is to summarize the effectiveness of different traffic calming treatments for reducing speeds in work zones. This project 1. identified work zone traffic calming treatments for which information has not been well summarized, 2. identified state of the art and new technologies for work zone traffic calming, and 3. synthesized research related to items 1 and 2

Avaluació de necessitats i disseny de la intervenció per a la reintegració social dels delinqüents sexuals d’alt risc

Informe executiu de l’estudi d’adaptació "Avaluació de necessitats i disseny de la intervenció per a la reinserció social dels delinqüents sexuals d’alt risc: Adaptació dels Cercles de Suport i Responsabilitat al sistema d’execució penal de Catalunya".

Evaluación de necesidades y diseño de la intervención para la reintegración social de los delincuentes sexuales de alto riesgo

Informe ejecutivo del estudio de adaptación "Evaluación de necesidades y diseño de la intervención para la reinserción social de los delincuentes sexuales de alto riesgo: Adaptación de los Círculos de Apoyo y Responsabilidad al sistema de ejecución penal de Cataluña".

Needs assessment and design of the intervention for high risk sex offenders social reintegration

Executive report of the adaptation study "Needs assessment and design of the intervention for high risk sex offenders social reintegration: Adaptation of the Circles of Support and Accountability to the Penal Enforcement System of Catalonia".

Enforcing Iowa's Alcoholic Beverages Laws, March 2013

This manual was developed to provide law enforcement officials with the information needed to protect the welfare and safety of Iowans through the successful enforcement of laws addressing the manufacture, distribution and sale of alcoholic beverages.

Facilitatory and interfering effects of neighbourhood density on speech production: Evidence from aphasic errors.

In a system where tens of thousands of words are made up of a limited number of phonemes, many words are bound to sound alike. This similarity of the words in the lexicon as characterized by phonological neighbourhood density (PhND) has been shown to affect speed and accuracy of word comprehension and production. Whereas there is a consensus about the interfering nature of neighbourhood effects in comprehension, the language production literature offers a more contradictory picture with mainly facilitatory but also interfering effects reported on word production. Here we report both of these two types of effects in the same study. Multiple regression mixed models analyses were conducted on PhND effects on errors produced in a naming task by a group of 21 participants with aphasia. These participants produced more formal errors (interfering effect) for words in dense phonological neighbourhoods, but produced fewer nonwords and semantic errors (a facilitatory effect) with increasing density. In order to investigate the nature of these opposite effects of PhND, we further analysed a subset of formal errors and nonword errors by distinguishing errors differing on a single phoneme from the target (corresponding to the definition of phonological neighbours) from those differing on two or more phonemes. This analysis confirmed that only formal errors that were phonological neighbours of the target increased in dense neighbourhoods, while all other errors decreased. Based on additional observations favouring a lexical origin of these formal errors (they exceeded the probability of producing a real-word error by chance, were of a higher frequency, and preserved the grammatical category of the targets), we suggest that the interfering effect of PhND is due to competition between lexical neighbours and target words in dense neighbourhoods.

Inter-limb coordination and energy cost in swimming.

OBJECTIVES: This study investigated the relationship between inter-arm coordination and the energy cost of locomotion in front crawl and breaststroke and explored swimmers' flexibility in adapting their motor organization away from their preferred movement pattern. DESIGN: Nine front-crawlers performed three 300-m in front crawl and 8 breaststrokers performed three 200-m in breaststroke at constant submaximal intensity and with 5-min rests. Each trial was performed randomly in a different coordination pattern: freely chosen, 'maximal glide' and 'minimal glide'. Two underwater cameras videotaped frontal and side views to analyze speed, stroke rate, stroke length and inter-limb coordination. METHODS: In front crawl, inter-arm coordination was quantified by the index of coordination (IdC) and the leg beat kicks were counted. In breaststroke, four time gaps quantified the arm to leg coordination (i.e., time between leg and arm propulsions; time between beginning, 90° flexion and end of arm and leg recoveries). The energy cost of locomotion was calculated from gas exchanges and blood lactate concentration. RESULTS: In both front crawl and breaststroke, the freely chosen coordination corresponded to glide pattern and showed the lowest energy cost (12.8 and 17.1Jkg(-1)m(-1), respectively). Both front-crawlers and breaststrokers were able to reach 'maximal glide' condition (respectively, +35% and +28%) but not 'minimal glide' condition for front crawl. CONCLUSIONS: The freely chosen pattern appeared more economic because more trained. When coordination was constrained, the swimmers had higher coordination flexibility in breaststroke than in front crawl, suggesting that breaststroke coordination was easier to regulate by changing glide time.

Robotisoidun hitsaussolun toiminnan kehittäminen ohutlevytuotteita valmistavassa yrityksessä

Robotisoitu hitsaus tarjoaa mahdollisuuden tasaiseen laatuun ja miehittämättömään tuotantoon. Se ei ole kuitenkaan yhtä joustava menetelmä kuin käsinhitsaus ja siihen liittyy yleensä paljon asetus- ja ohjelmointikustannuksia. Tässä diplomityössä selvitetään, mitkä ovat robotisoidun ohutlevyjen hitsauksen erityispiirteet ja mitä seikkoja tulee huomioida robotisoidun hitsaussolun kehittämisessä. Ohutlevytuotteiden tulee soveltua robotisoituun hitsaukseen. Ne ovat ohuita ja taipuisia kappaleita, joten liitosten tarkka kohdistaminen voi olla vaikeaa. Tämä edellyttää suunnittelulta menetelmän erityispiirteiden ymmärtämistä ja valmistukselta erinomaista laaduntuottokykyä. Materiaaleina ohutlevyt ovat pääosin hyvin hitsattavia kaikilla tavanomaisilla menetelmillä.Haitallisten muodonmuutosten välttämiseksi kannattaa suosia hitsausprosesseja, joilla on mahdollisimman pieni lämmöntuonti. Saavutettu hitsausnopeus riippuu prosessin lisäksi myös liitosten kokoonpanon tarkkuudesta. Työnkokeellisessa osassa selvitetään erään robottihitsaussolun kehitystyötä. Tavoitteena oli nostaa solun nopeus ja kapasiteetti vastaamaan yrityksen muun tuotannon tasoa. Solua varten kehitettiin erityinen automaattisesti toimiva hitsauskiinnitin, jonka toimintaperiaate esitellään. Kiinnitin kohdistaaohutlevystä valmistetun kotelon pohjan sivut riittävän tarkasti, jotta ne voidaan hitsata robotilla.

Drying of Ink in Inkjet Printing

Tämän diplomityön tavoitteena oli saada perustietoa tekijöistä, jotka vaikuttavat musteen kuivumiseen erilaisilla paperipinnoilla inkjet tulostuksessa. Tavoitteena oli saada tietoa erilaisista musteista, joita käytetään yleisimmissä inkjet tulostustekniikoissa, miten paperit vaikuttavat musteen kuivumiseen ja minkälaisia menetelmiä on olemassa musteen kuivumistekijöiden määrittämiseen. Lisäksi tarkoituksena oli varmistaa, voidaanko inkjetmusteiden absorptioajan määrittämiseen käytettävää DIGAT-laitetta käyttää määrittämään ja ennustamaan erilaisten musteiden kuivumista erilaisilla paperipinnoilla sekä etsiä korrelaatioita musteen absorptioajan ja teknisten paperiominaisuuksien sekä inkjet tulostuksen laadun välillä. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin erilaisia inkjet tulostusmenetelmiä, niissä käytettäviä musteita ja musteiden koostumuksia. Tutkittiin myös paperin ja musteen välisiä vuorovaikutuksia sekä inkjet tulostuksen laatua. Kokeellisessa osassa tutkittiin musteenabsorboitumista paperiin DIGAT-laitteen avulla. kuudella eri musteella. Paperinäytteistä määritettiin teknisiä paperiominaisuuksia sekä ominaisuuksia, jotka liittyvät inkjet tulostuksen laatuun. Inkjet tulostuksen laatua tarkasteltiin tulostamalla testikuva kolmella eri tulostimella, jotka olivat Canon Bubble Jet i950, HP DeskJet Cxi970 ja Epson Stylus C46. Havaittiin, että DIGAT-laite ei sovellu määrittämään musteen absorptioaikoja kiiltäville näytteille.Tässä tutkimuksessa näyte, jonka kiilto oli 65 %, oli liian kiiltävä mitattavaksi DIGAT-laitteella. Lisäksi absorptiomäärityksissä havaittiin, että erilaiset musteet asettuvat erilailla paperin pintaan ja että pigmenttipohjaisella musteella asettumisaika oli kaikista pisin. Musteiden absorptioajat olivat nopeimpia erikoisinkjetpaperilla ja hitaimpia päällystetyillä, tiiviillä papereilla. Musteen absorptioajan ja teknisten paperiominaisuuksien ja inkjet tulostuksen laadun välisiä korrelaatioita oli vaikea havaita. Voidaan sanoa, että tulokset olivat muste- ja printterikohtaisia. Havaittiin vain muutamia teknisiä paperiominaisuuksia, jotka korreloivat hyvin musteen absorboitumisen kanssa. Nämäolivat Gurley-Hill huokoisuus, paperin tuhka- sekä kalsiumkarbonaattipitoisuus ja K&N värinabsorptio. Myöskään inkjet tulostuksen laadun ja musteen absorption välisiä korrelaatioita ei löytynyt kuin muutama; densiteetti, mottling sekä bleeding. Tämän tutkimuksen perusteella voidaan todeta DIGAT-laitteen soveltuvan hyvin kuvaamaan inkjet tulostuksen laatuominaisuuksista densiteettia, mottlingia sekä bleedingiä. DIGAT-laitetta voidaan siis käyttää avuksi ennustettaessa kuivumisaikaa ja sen vaikutusta edellä mainittuihin ominaisuuksiin. Läpipainatusominaisuuksia DIGAT-laitteen avulla ei voida tutkia, sillä ne ovat enemmän riippuvaisia paperin neliömassasta, paksuudesta ja huokoisuudesta kuinmusteen absorptioajasta. Teknisistä paperiominaisuuksista Gurley-Hill huokoisuus, paperin tuhka-sekä CaCO3-pitoisuus ja K&N värinabsorptio kuvaavat hyvin musteen imeytymisaikaa paperiin, kun taas ominaisuudet Cobb, HST ja polaari- sekädispersiokomponentit eivät kuvaa. Näyttää siltä, että testikuva, joka on tällä hetkellä käytössä UPM Tutkimus-keskuksessa, ei sovellu suurtehotulostuksen laadun tarkkailuun. Testikuva toimii hyvin pöytätulostimilla ja perinteisillä kopiopapereilla ja inkjetpapereilla, jotka on tarkoitettu tulostettaviksi hitaasti. Tulostusnopeuden ja musteen kuivumisnopeuden välisiä ilmiöitä seei tuo esille, joten se ei sovellu kuvaamaan suurtehotulostusta.

Pienten tuotekehityshankkeiden erityispiirteet konepajateollisuuden yrityksessä

Tutkimuksessa on tarkasteltu pienten tuotekehityshankkeiden tehokkuutta suuressa paperikoneita valmistavassa yrityksessä. Tutkimuksen osana on selvitetty sisäisen lanseerauksen kehitystarpeita oman myyntihenkilöstön aktivoinnissa, joka onolennainen osa uuden tuotteen onnistunutta markkinalanseerausta. Tuotekehityksen ja projektin johtamisen teoreettisen tutkimuksen esittelyn jälkeen tutkimuksessa on selvitetty liiketoimintaympäristön asettamia vaatimuksia yrityksen pienille tuotekehityshankkeille. Luodun teoreettisen viitekehikon avulla on tarkasteltu neljää tuotekehitysprojektia ja niiden onnistumiseen vaikuttaneita fundamentteja. Paras kilpailukyky case-liiketoiminnassa saavutetaan korkean teknologian tuotteilla, joiden kehittäminen yrityksen sisällä on strategisesti perusteltua. Matalan teknologian tuotteet tulisi hankkia pienemmiltä kilpailijoilta. Pienten kehitysprojektien nopeampi läpivienti tuoteyksiköissä vaatii yhtenäistä osaamista vaativien tuoteryhmien muodostamista sekä nykyistä selkeämpiä rooleja tuotteiden ja tuotekehityshenkilöstön välille. Organisaatiomuutoksesta johtuen tuoteyksiköiden tulee kehittää kontaktit Service-liiketoimintalinjan alaiseen myyntiverkostoon myynnin tukemiseksi. Sisäisen lanseerauksen laajuus tulee heijastaa uuden tuotteen monimutkaisuutta. Lisäksi tuotetietomyyntiverkostossa ei ole halutulla tasolla ja vaatii kehitystoimenpiteitä jatkossa.

A parameterization method for the computation of invariant tori and their whiskers in quasi-periodic maps: explorations and mechanisms for the breakdown of hyperbolicity

In two previous papers [J. Differential Equations, 228 (2006), pp. 530 579; Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B, 6 (2006), pp. 1261 1300] we have developed fast algorithms for the computations of invariant tori in quasi‐periodic systems and developed theorems that assess their accuracy. In this paper, we study the results of implementing these algorithms and study their performance in actual implementations. More importantly, we note that, due to the speed of the algorithms and the theoretical developments about their reliability, we can compute with confidence invariant objects close to the breakdown of their hyperbolicity properties. This allows us to identify a mechanism of loss of hyperbolicity and measure some of its quantitative regularities. We find that some systems lose hyperbolicity because the stable and unstable bundles approach each other but the Lyapunov multipliers remain away from 1. We find empirically that, close to the breakdown, the distances between the invariant bundles and the Lyapunov multipliers which are natural measures of hyperbolicity depend on the parameters, with power laws with universal exponents. We also observe that, even if the rigorous justifications in [J. Differential Equations, 228 (2006), pp. 530-579] are developed only for hyperbolic tori, the algorithms work also for elliptic tori in Hamiltonian systems. We can continue these tori and also compute some bifurcations at resonance which may lead to the existence of hyperbolic tori with nonorientable bundles. We compute manifolds tangent to nonorientable bundles.