Verfahren zur Erhaltungsplanung von Strassennetzen in der Praxis

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2009/706
• Projekttitel Englisch: Road maintenance technique in management practice

Schlüsselwörter (Deutsch)

Fahrbahnen, Optimierung Planungsprozesse Erhaltung, Massnahmenplanung, Erhaltungsmanagement

Schlüsselwörter (Englisch)

Roadway, optimization of road maintenance planning, systematic action planning, road maintenance management, pavement management

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Das Forschungsprojekt erarbeitet eine Anleitung zur praktischen Durchführung der Massnahmenplanung in Strassennetzen mit einer heterogenen Struktur von unterschiedlichen Strassentypen in Kantonen, Städten und Gemeinden. Dafür werden bestehende Prozesse im Erhaltungsmanagement gemäss VSS-Normen mit einander verknüpft und je nach Anforderung kombiniert. Für die Entscheidungsträger entsteht so ein Handlungsleitfaden zur Durchführung der Massnahmenplanung bei Fahrbahnen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

This research develops a code of practice for the realization of pavement management at road networks with a heterogeneous constitution of different road types in cantons and municipalities. Depending on requirements the different existing processes of road maintenance management in the Swiss Standards will be combined. Using this approach decision-maker will get a guideline to manage maintenance of road networks.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Die VSS-Normen zur Zustandserfassung und Massnahmenplanung zur Erhaltung von Verkehrsanlagen stellen zweckmässige Grundlagen zur konkreten technischen Evaluation und Festlegung von Reparatur-, Instandsetzungs- und Erneuerungsmassnahmen dar. Die Ergebnisse und Erkenntnisse aus dem For­schungspaket Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement Fahrbahnen ergänzen diese Grundlagen wesentlich und schliessen die bis anhin vorhandenen Lücken weitgehend.

Während heute anhand der Normen im Bereich Erhaltungsmanagement und aufgrund des kürzlich abge­schlossenen Forschungspaketes Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement Fahrbahnen geeig­ne­te und definierte Grundlagen für die technische Planung der Erhaltungsmassnahmen vorliegen, fehlt eine Anleitung zum Umsetzen und richtigen und zweckmässigen Anwenden dieser Grundlagen im konkreten Fall eines individuellen Strassennetzes.

Die Forschungsarbeit liefert eine Anleitung für den Einsatz und die Anwendung der verschiedenen in Auf­wand und Aussagekraft unterschiedlichen Planungsverfahren für die praktische Durchführung der Mass­nahmenplanung der Erhaltung für verschiedenartige Strassennetze in Kantonen, Städten, Gemeinden und Dörfern. Sie gewährleistet eine zielgerichtet auf die Bedürfnisse der Teilnetze ausgerichtete Mass­nah­men­planung unter Benützung nur der in den zugehörigen Planungsverfahren nötigen Daten und Grundlagen. Damit lässt sich der Aufwand für die Datenerfassung und somit für die Planungsarbeiten reduzieren und optimieren.

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Die Forschungsarbeit liefert eine Anleitung für den Einsatz und die Anwendung der verschiedenen in Aufwand und Aussagekraft unterschiedlichen Planungsverfahren für die praktische Durchführung der Massnahmenplanung der Erhaltung für verschiedenartige Strassennetze in Kantonen, Städten, Gemeinden und Dörfern. Sie gewährleistet eine zielgerichtet auf die Bedürfnisse der Teilnetze ausgerichtete Massnahmenplanung unter Benützung nur der in den zugehörigen Planungsverfahren nötigen Daten und Grundlagen. Damit lässt sich der Aufwand für die Datenerfassung und somit für die Planungsarbeiten reduzieren bzw. optimieren.

Diese Anleitung stellt das heute fehlende Bindeglied zwischen den bestehenden Grundlagennormen des Erhaltungsmanagements und den die Massnahmenplanung durchführenden Planern und Ingenieuren der Kantone, Städten und Gemeinden dar.

Die Ergebnisse legen eine Grundlage für die Optimierung hinsichtlich der Kosten im Bereich der Massnahmenplanung Fahrbahnen von heterogenen Strassennetzen und ermöglichen eine Effizienz­steigung der Strassenerhaltung. Damit stellen diese einen erheblichen Wert für die Allgemeinheit dar.

Methoden (Deutsch)

Die Forschungsmethodik gliedert sich in drei Phasen. Im Rahmen der Phase erfolgt dabei die Auswer­tung und Analyse der Planungsverfahren und die Formulierung der notwendigen Datengrundlagen. Die Phase 2 umfasst die Generierung der Verfahrenskombinationen. In Phase 3 werden die Handlungsem­pfehlungen erarbeitet und der Schlussbericht erstellt.

In dieser Forschungsarbeit wird deshalb wie folgt vorgegangen:

Im ersten Schritt sind aus einer Analyse der drei grundsätzlichen Abläufe der Planungsprozesse deren benötigte Daten und vorhandenen Randbedingungen herauszuziehen und aufzulisten. Damit lassen sich die Anforderungen für den Einsatz der Verfahren erkennen.

Im zweiten Schritt erfolgt vorerst eine Gliederung der Strassennetze in Teilnetze für die einheitliche An­wendung eines bestimmten Planungsverfahrens. Parallel und in Abstimmung dazu sind die Anforde­rungen zur Erreichung der durch die Realisierung der Massnahmenplanung angestrebten Resultate zu formulieren.

Der dritte Schritt enthält die Ableitung der nötigen Kombinationen der Verfahren sowie deren Schnitt­stel­len und unterschiedlichen Datenanforderungen zur Durchführung der Massnahmenplanung für ein ganzes, nach Teilnetzen gegliedertes Strassennetz von Kantonen, Städten, Gemeinden und Dörfern.

Als Schlussergebnis wird eine Matrix verschiedener Strassennetze und deren Teilnetze versus Verfahren der Massnahmenplanung (Planungsprozessmethoden) sowie die für die Durchführung erforderlichen Datenkataloge entwickelt. Auf dieser Grundlage wird abschliessend ein entsprechender Normenentwurf in deutscher Sprache erarbeitet.

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Keine.

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Die VSS-Normen zur Zustandserfassung und Massnahmenplanung zur Erhaltung von Verkehrsanlagen (Erhaltungsmanagement) enthalten Grundlagen zur konkreten technischen Evaluation und Festlegung von Reparatur-, Instandsetzungs- und Erneuerungsmassnahmen [1]. Die Ergebnisse und Erkenntnisse aus dem Forschungspaket Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement Fahrbahnen ergänzen diese Grundlagen wesentlich und schliessen die bis anhin vorhandenen Lücken weitgehend [2, 3, 4, 5, 6].

Die Bearbeitung des Forschungspaketes Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement Fahrbahnen hat deutlich gezeigt, dass verschiedene Verfahren der Massnahmenplanung für die unterschiedlichen Strassennetzstrukturen von kantonalen Strassennetzen, Strassennetzen und Teilnetzen in Städten, Ge­meinden und Dörfern zum Einsatz kommen. Es handelt sich dabei um die drei Verfahren

- Planungsprozess mittels vollständiger Zustandserfassung, Verlaufskurven, Schadensprognose und Evaluation wirtschaftlicher Massnahmenfolgen [7]

- Planungsprozess mit vereinfachter Zustandserfassung, Wertverzehr und Standardmassnahmen [8]

- Massnahmenplanung mit festen Erhaltungszyklen und Standardmassnahmen [9]

Der geeignetste Ansatz für die zweckmässigste Lösung liegt offenbar nach den Erkenntnissen aus dem Forschungspaket Massnahmenplanung Fahrbahnen in der Anwendung sinnvoller Kombinationen für die Massnahmenplanung eines konkreten, individuellen Strassennetzes. Die Definition und Formulierung der geeigneten Kombinationen der Verfahren für die Durchführung der Massnahmenplanung für unterschiedliche Strassennetzstrukturen in Kantonen, Städten, Gemeinden und Dörfern bildet Gegenstand dieses Forschungsbegehrens.

International gehen Methoden weit über die Massnahmenplanung Fahrbahnen hinaus und betrachten das Gesamtsystem von Strassenverkehrsanlage [10]. Diese werden jedoch nur im Rahmen der Forschungsabgrenzung in Bezug auf die Tauglichkeit für die Massnahmenplanung von Fahrbahnen betrachtet.

Projektziele (Deutsch)

Das Ziel der Forschungsarbeit ist die Erarbeitung einer Anleitung zur Anwendung von Kombinationen der drei in den VSS-Normen definierten Planungsprozesse bei der Planung und Evaluation von Erhaltungs­massnahmen für verschiedene konkrete Strassennetzstrukturen von Kantonen, Städten, Gemeinden und Dörfern.

Projektziele (Englisch)

The aim of this research is a code of practice for using combinations of the different processes of road maintenance planning defined in the Swiss Standards for road maintenance management with consideration of various road network structures of cantons, cities and municipalities.

Forschungsplan (Deutsch)

Die Arbeiten werden innerhalb von 12 Monaten ausgeführt.

Arbeitsschritte	2009						2010
	3			4			1			2			3			4
Phase 1 Auswertung Datengrundlagen MS1: Struktur Strassennetze, Definition Anforderungen
a. Analyse der Planungsprozesse der Massnahmenplanung
b. Gliederung Strassennetze, For­mulierung der Anforderungen für die Massnahmenplanung
Phase 2 Generierung Verfahrenskombinationen MS2: Matrix Strassennetze, Kombination Planungsverf.
c. Ableitung notwendiger Kombinationen von Planungs­prozessen der Strassennetz
d. Entwicklung einer Matrix für verschiedene Strassennetze und notwendiger Datenkataloge
Phase 3 Handlungsempfehlung und Normierung MS3: Abschluss
e. Schlussbericht und Handlungsleitfaden
f. Normenentwurf (deutsche Fassung)

Abb. 1: Ablaufplanung des Forschungsprojekts

Der erste Meilenstein beinhaltet das Zwi­schenergebnis der Strukturierung der Strassennetze in Teilnetze und die Festlegung der Anforderungen für die Massnahmenplanung der Teilnetze. Der zweite Meilenstein besteht aus dem Endresultat der Matrix Strassennetz/Teilnetze und zugehörige Kombinationen der Planungsverfahren und der Anleitung für die Anwendung in der Praxis (Normierung). Den Abschluss bilden der Schlussbericht mit Handlungs­leitfaden und ein entsprechender Normenentwurf in deutscher Sprache.

Für die Begleitkommission der VSS ist je Meilenstein eine Orientierung über die bisherigen und abschliessenden Ergebnisse vorgesehen.

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die praktische Anleitung erlaubt den Behörden und den für die Massnahmenplanungen beauftragten Fachleuten eine auf das Notwendige optimierte Durchführung der Planungsarbeiten. Gleichzeitig lassen sich mit den erwarteten Resultaten eine konkrete Finanzplanung und Budgetierungen erarbeiten.

Durch die Integrierung der Forschungsergebnisse in eine Norm des Erhaltungsmanagement werden diese Wegleitungen für die Praxis für alle Nutzergruppen zugänglich gemacht.

Berichtsnummer (Deutsch)

1624

Literatur (Deutsch)

Schweizer Normen. SN 640 731b-736a (1997). Erhaltung von Fahrbahnen. Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS), Zürich

[2] Gnehm, V. (2008). Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement von Fahrbahnen, Standardisierte Erhaltungsmassnahmen. UVEK-Schriftenreihe Nr. (noch offen, EP1), VSS, Zürich

[3] Scazziga, I. (2008). Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement von Fahrbahnen, Schadensprozesse und Zustandsverläufe. UVEK-Schriftenreihe Nr. (noch offen, EP2), VSS, Zürich

[4] Jacot, A. (2008). Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement von Fahrbahnen, Bedeutung Oberflächenzustand und Tragfähigkeit sowie gegenseitige Beziehung für Gebrauchs- und Substanzwert. UVEK-Schriftenreihe Nr. (noch offen, EP3), VSS, Zürich

[5] Lüking, J., B. Adey, et al (2008). Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement von Fahrbahnen, Gesamtnutzen und Nutzen-Kosten-Verhältnis von standardisierten Erhaltungsmassnahmen. UVEK-Schriftenreihe Nr. (noch offen, EP4), VSS, Zürich

[6] Girmscheid, G., A. Fastrich (2008). Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement von Fahrbahnen, Zusatzkosten infolge Vor- und Aufschub von Erhaltungsmassnahmen. UVEK-Schriftenreihe Nr. (noch offen, EP5), VSS, Zürich

[7] Lindenmann, H.P. (2008). Massnahmenplanung im Erhaltungsmanagement Fahrbahnen; Synthesebericht. UVEK-Schriftenreihe Nr. (noch offen, Synthesebericht), VSS, Zürich

[8] Schweizer Normen. SN 640 986 (2006). Erhaltungsmanagement in Städten und Gemeinden – Durchschnittlicher jährlicher Mittelbedarf für die Erhaltung von Strassennetzen. Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS), Zürich

[9] Schweizer Normen. SN 640 931 (2000). Erhaltungsmanagement – Erhaltungsstrategien für Fahrbahnen. Schweizerischer Verband der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS), Zürich

[10] Roads Liaison Group, Guidance Document for Highway Infrastructure Asset Management Valuation County Surveyors Society/TAG Asset Working Group, Department for Transport, TSO, London (UK), July 2005,