Entwicklung von Prognosefunktionen

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Dawei Wang

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Entwicklung von Prognosefunktionen für den Straßenzustand kommunaler Straßen

Entwicklung von Prognosefunktionen Urheberrecht: isac

Der Straßenkörper wird kontinuierlich durch verkehrliche, klimatische und bauliche Einflüsse beansprucht. Diese verursachen einen permanenten Verschleiß und können letztendlich die Zerstörung der Straßeninfrastruktur zur Folge haben. Die Wiederherstellung des Straßenkörpers und somit der Erhalt der Verkehrssicherheit und des Fahrkomforts erfordern hohe Investitionen von Seiten der jeweiligen Straßenbaulastträger. Diese unterteilen sich je nach Lage in die Zuständigkeitsbereiche des Bundes, der Länder oder der Kommunen.
Mit den zur Verfügung stehenden Mitteln müssen die Investitionen in die Straßenerhaltung möglichst gezielt und effektiv aufgewendet werden. Dies sollte möglichst nicht nach dem endgültigen Funktionsverlust der Straße geschehen. Daher ist es von großem Vorteil zu wissen, wie viel Geld zu welchem Zeitpunkt an welchem Ort aufgebracht werden muss. Ein systematisches Erhaltungsmanagement bildet hierfür die Grundlage.
Kern eines solchen Systems bilden sowohl aus Untersuchungen erhobene Zustandsdaten und deren Bewertung als auch wissenschaftlich erstellte Prognosefunktionen. Diese ermöglichen zuverlässige Aussagen über die Entwicklung des Straßenzustandes. Aus den Funktionen können zukünftig anfallende Eingriffe in die Straßeninfrastruktur abgelesen und direkt in die zeitliche und örtliche Maßnahmenplanung integriert werden.
Innerhalb der Städte liegen jedoch wenige Kenntnisse vor, um aussagekräftige Zustandsprognosen für die innerörtlichen Straßen aufzustellen. Ursache hierfür ist die höhere Komplexität dieser Straßentypen sowohl in bautechnischer als auch nutzungsspezifischer Hinsicht. Es ergeben sich hierbei zusätzliche Herausforderungen. Neben der höheren Vielfalt von Oberbauarten und Belägen liegen stark inhomogene Verhältnisse im Untergrund vor. Diese äußern sich in vorhandenen Schächten, Nebenanlagen und Bauwerken, welche teilweise historisch gewachsen sind. Weiterhin belasten erweiterte Verkehrsarten wie Rad und ÖV den Straßenkörper zusätzlich. Das Straßennetz in Städten unterscheidet sich in der Struktur deutlich von bspw. Autobahnnetzen. Daher können die bereits vorhandenen und für Außerortsstraßen anwendbaren Funktionen für Innerortsstraßen nicht ohne weiteres übertragen werden.
Verschiedenartige Funktionen des innerstädtischen Verkehrsraumes, welcher sowohl den fließenden Verkehr, als auch stehenden bzw. parkenden Aufenthalt ermöglicht, bestimmen die oberirdischen Bedingungen. Aus diversen Gründen werden unterschiedliche Beläge und Bauarten für die verschiedenen Nutzungsarten eingesetzt und auch die Verknüpfung an den Schnittstellen muss bautechnisch vollzogen werden. So kann der Straßenraum ein variierendes Bild von bituminösen, Pflaster- und Betondecken wiedergeben.
Unter der Fahrbahndecke sind eine Vielzahl von Leitungen verschiedener Ver- und Entsorger sowie weiterer Leitungsträger unterschiedlicher Medien verlegt. Die hohe Masse an Beteiligten erfordert auch im Hinblick auf ein ressourcen- und kostenschonendes Vorgehen eine sorgfältige Koordinierung notwendiger Aufbrüche von einzelnen Straßenabschnitten. Diese Zustandsindikatoren müssen ebenso in Form von Prognosefunktionen für kommunale Straßen Berücksichtigung finden, wie die verkehrliche Belastung der gesamten Straßenkonstruktion.
Das vorrangige Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Prognosefunktionen für innerörtliche Straßenzustände. Die oben genannten Einflüsse und die daraus resultierenden Auswirkungen auf das innerörtliche Straßennetz sind in angemessener und korrekter Weise aufzunehmen, wiederzugeben und für ein kommunales Erhaltungsmanagement zusammenzufassen. Die erfassten Zustandsdaten im Rahmen eines außerörtlichen Erhaltungsmanagement sind nach Möglichkeit so umzustrukturieren, dass die Menge der Daten und ebenso deren Aus- und Bewertung an die neuen Randbedingungen angepasst werden. Vorrangig ist der Bedarf der zu ermittelnden Datenarten der Straßen festzustellen. Hierauf aufbauend soll, vergleichbar zu Außerortsstraßen, eine homogene Abgrenzung und Definierung der Strecken in Hinsicht des Nutzerverhaltens und des Straßenaufbaus vorgenommen werden.

Auftraggeber:

Bundesanstalt für Straßenwesen

Kooperation:

Lehrstuhl und Institut für Stadtbauwesen und Stadtverkehr der RWTH Aachen

Bearbeiter:

Dr.-Ing. Dawei Wang, Dr.-Ing. Dirk Kemper

  Entwicklung von Prognosefunktionen Urheberrecht: isac