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Detailergebnis zu DOK-Nr. 71041

Modellierung der Verschlechterung von Brückenkomponenten mit binären Rechentechniken bei Zufallseffekten (Orig. engl.: Modelling deterioration of bridge components with binary probit techniques with random effects)

Autoren	S. Labi Z. Zhang Y. Qiao K.C. Sinha M. Moomen B. Agbelie
Sachgebiete	15.0 Allgemeines, Erhaltung

Maintenance and Preservation 2016. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2016 (Transportation Research Record (TRB) H. 2550) S. 96-105, 2 B, 4 T, 28 Q

Autobahnverwaltungen verwenden Verschlechterungsmodelle zur Überwachung der Leistung der Brückenkomponenten (Decktafeln, Aufbauten und Unterkonstruktion) und deren verbleibende Lebensdauer auf der Grundlage der Attribute der Brücken unter Berücksichtigung ihrer Betriebsumgebungen. Die Untersuchung beschreibt die Entwicklung von Binäre-Probit-(BP)-Modellen, die beobachtungsspezifische Effekte berücksichtigen. Probit-Modelle mit binären Daten sind ökonometrisch nicht lineare Modelle zur Erklärung von binär (Codierung: 0 = Ereignis tritt nicht ein, 1 = Ereignis tritt ein) abhängigen Variablen. Dabei beeinflusst ein Vektor von erklärenden Variablen die Wahrscheinlichkeit, dass das Ereignis eintritt. Ökonometrische Modelle sind abstrahierende und vereinfachende Abbilder ökonomischer Phänomene, das heißt mehr oder weniger gute Annäherungen an das reale ökonomische Geschehen. Bei der diesbezüglichen Modellbildung werden die Beziehungen zwischen den Variablen durch Relationen (Gleichungen, Ungleichungen) beschrieben, die unbekannte Parameter enthalten können. Die Modelle zeigen die Trends der Verschlechterung der Brückenkomponenten, speziell die Wahrscheinlichkeit, in die der Zustand der Komponenten von einem Zustand zum anderen fallen wird. Der Bericht präsentiert neue Einblicke und vereinfacht die Komplexität der BP-Modelle. Um die Anwendung der Modelle zu demonstrieren, wurden Daten von mehr als 5 000 Brücken herangezogen, unter Berücksichtigung der Komponenten Alter, Überbau, Materialart, Art der Unterhaltung und Erneuerung, Funktionsklasse, Lkw-Verkehr, Klima, Geschichte, Zustand bei der letzten Inspektion. Mit dem Einsatz der entwickelten BP-Modelle wurde eine Simulation durchgeführt, um vorherzusagen, mit welcher Wahrscheinlichkeit die Komponente Zustand von einem Zustand in einen anderen fallen wird, und wie der prognostizierte zukünftige Zustand aufgrund der vorhergesagten Wahrscheinlichkeit mit dem aktuellen Zustand übereinstimmt. Das Papier stellt auch Visualisierungen der Verschlechterungstrends für jede Brückenkomponente dar.