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Detailergebnis zu DOK-Nr. 76051

Lebenszykluskosten der Straßeninfrastruktur: Optimierung von Investitionsstrategien und technischen Maßnahmen, Bau- und Betriebsweisen für Straßenanlagen in ihrem Lebenszyklus

Autoren	M. Hoffmann
Sachgebiete	12.0 Allgemeines, Management 2.2 Unterhaltungskosten

Wien: Professur für Straßen- und Flugbetriebsflächenbau, Technische Universität Wien, 2019, 562 S., 312 B, 79 T, zahlr. Q (Mitteilungen der Professur für Straßen- und Flugbetriebsflächenbau, Technische Universität Wien (ISTU) H. 36). - ISBN 978-3-901912-36-8

Systematische Analysen zu Investitionsumfeld, Randbedingungen und Trends sind notwendige Grundlage für eine ganzheitliche Bewertung von Investitionsvorhaben der Verkehrsinfrastruktur. Ohne überzeugenden Nachweis eines signifikanten Nutzenüberschusses ist es unerheblich, ob ein Vorhaben in sich gut geplant oder gegenüber ausgewählten Alternativen vorteilhaft erscheint. Nur eine umfassende Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Wirtschaft, Infrastruktur und Verkehrsentwicklung schafft dazu eine fundierte Grundlage. Ausgehend von einem theoretischen Erklärungsansatz wird gezeigt, wie Investitionen Geschwindigkeit und Erreichbarkeit im System erhöhen und effizientere zentralere Produktion mit Skalenerträgen und günstigen Produkten ermöglichen. Dieser volkswirtschaftlichen Konsumentenrendite stehen empirisch quantifizierbare Wirkungen wie Kosten des Ausbaus, sekundäre Verlagerungseffekte mit Ballung und Entleerung sowie Umweltfolgen bei abnehmendem Grenznutzen gegenüber. Der Methodenteil widmet sich der erstmaligen Entwicklung eines durchgängigen, konsistenten mathematischen Ansatzes für die Optimierung des Lebenszyklus beliebig komplexer, ersetzbarer und reparierbarer Anlagen unter Unsicherheit. Der wesentliche Beitrag besteht in der Verknüpfung von Zustands- und Zuverlässigkeitstheorie mit Lebenszyklusansätzen zu einer Klasse stochastischer Prozesse mit stetigem Zustandsverlauf in stetiger Zeit. Diese Prozesse erlauben die Berechnung stochastischer altersabhängiger Zustandsverteilungen und Restlebensdauern für jede stetige, skalierbare Zustandsfunktion und Ausfallsverteilung. Unter Einbeziehung der Überlebensanalyse können übliche Vereinfachungen sowie systematische Abweichungen und Verzerrungen deterministischer stetiger und diskreter stochastischer Ansätze vermieden werden. Die Anwendung des entwickelten Ansatzes in der Zustandsprognose auf Netz- und Projektebene berücksichtigt vorhandene Erfassungsdaten und erlaubt eine mathematisch korrekte Zuordnung zustandsabhängiger Risiken. Die gleichzeitige Modellierung der Zustandsentwicklung von Schäden und Elementen mit den entwickelten Algorithmen ermöglicht eine spezifische Zuordnung und Optimierung von Maßnahmen mit Timing und Bauloslänge, Finanzbedarf, Anlagevermögen und Verfügbarkeit.