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Detailergebnis zu DOK-Nr. 47450

Erstellung einer ablauffähigen Folge von Algorithmen für die Planung von Erhaltungsmaßnahmen und der Mittelverwendung im Rahmen eines PMS

Autoren	G. Maerschalk
Sachgebiete	12.0 Allgemeines, Management

Bonn: Typo-Druck- und Verlagsgesellschaft, 1997, 338 S., zahlr. B, T, Q (Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik (BMV, Bonn) H. 751)

Ein Pavement-Management-System (PMS) verwertet Informationen über den Straßenbestand, die Straßennutzung und den Straßenzustand für die Optimierung erhaltungsstrategischer Entscheidungen. In der Untersuchung sollten die Algorithmen für ein derartiges PMS entwickelt und getestet werden. Im Systemablauf ist nach der Definition der Prognosezeiträume und Betrachtungszeiträume zunächst das Analysenetz auszuwählen. Erhaltungsmaßnahmen an Abschnitten des Analysenetzes kommen immer dann in Betracht, wenn Eingreifbereiche des Straßenzustands erreicht werden. Um festzustellen, wann diese Eingreifbereiche erreicht werden, muß die Zustandsentwicklung bei ungestörtem Verlauf ("Nichts tun") mit Hilfe von Verhaltensfunktionen bestimmt werden. Wenn im Prognosezeitraum eine Eingreifgrenze überschritten wird, werden im weiteren Ablauf Strategievarianten ermittelt; ansonsten besteht kein Handlungsbedarf. Durch die Abgrenzung von Mängelklassen wird abgeschätzt, welche Befestigungsschichten betroffen sein könnten. Für Abschnitte mit aktuell schlechtem Zustand können dazu Ergebnisse von Zusatzmessungen und Laboruntersuchungen eingebracht werden. Danach werden systemintern alle Erhaltungsmaßnahmen ausgeschlossen, die aufgrund der Bauweise, der Bemessung, der Fahrstreifenzahl, vorhandener Höhenbindungen und der Erhaltungsgeschichte am jeweiligen Abschnitt technologisch nicht möglich sind. Auf Basis dieser Vorbereitungen bewertet das PMS alle zulässigen Maßnahmearten und -zeitpunkte (Erhaltungsstrategien) für den Prognosezeitraum. Dazu werden mit Einheitspreisen die Instandsetzungs- oder Erneuerungskosten und mit einer pauschalen Abschätzung die Folgekosten summiert. Jeder Maßnahme wird dann eine Wirkung zugeordnet, unmittelbar durch Zurücksetzen der Zustandswerte und längerfristig durch Auswahl des Zustandsverlaufs nach der Maßnahme. Damit können neben den zusätzlichen Nutzerkosten auch qualitative Nutzen berechnet und mit der "Nichts tun"-Variante verglichen werden. Die abschnittsweise Reihung der Strategien nach dem Nutzen-Kosten-Verhältnis wird als "Variantenreihung" ausgewiesen. Für die netzbezogene Optimierung werden zunächst alle Varianten über ein heuristisches Verfahren mit der Zielfunktion "maximaler Nutzenzuwachs bei ansteigenden Kosten" gereiht. Aus dieser Reihung wird jedem homogenen Abschnitt unter Beachtung der Vorgaben und Restriktionen die günstigste Strategie zugeordnet, die im Budgetrahmen möglich ist. Das PMS liefert Aussagen zu den Wirkungen auf den Gebrauchs- und Substanzzustand, die sich bei begrenzten Erhaltungsmitteln und, damit zusammenhängend, bei anspruchsvollen oder einfacheren Erhaltungsmaßnahmen bzw. bei zeitlich aufgeschobenen Maßnahmen ergeben. Derartige Analysen wurden, zusammen mit Plausibilitätstests des PMS, für ausgewählte Autobahnen und Bundesstraßen in Bayern und Hessen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß mit dem entwickelten PMS nunmehr ein Instrumentarium für Entscheidungshilfen zu den notwendigen bzw. wirtschaftlich günstigsten Maßnahmearten und -zeitpunkten, zur Reihung von Maßnahmen sowie zur längerfristigen Prognose des Erhaltungsbedarfs und der Zustandsentwicklung verfügbar ist.