Modelle der Zustandsentwicklung von Fahrbahnen - mapFALKE

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: VSS2018/421
• Projekttitel Englisch: Models of pavement deterioration - mapFALKE

Schlüsselwörter (Deutsch)

Erhaltungsmanagement Fahrbahnen, PMS, Zustandsentwicklung, Eigenschaften der Fahrbahnoberfläche, Materialuntersuchungen

Schlüsselwörter (Englisch)

Pavement management, PMS, pavement deterioration, pavement condition, materials testing

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Während in der Praxis der Erhaltungsplanung zum Teil ungenügende Informationen in Bezug auf die Eigenschaften der Fahrbahnoberfläche vorhanden sind bzw. deren Qualität nicht ausreicht, finden oft vorhandene Informationen vom Strassenoberbau, z.B. aus den Abnahmeprüfungen der Realisierung von Erhaltungsmassnahmen, für die Bildung von Modellen der Zustandsentwicklung keine Anwendung.

Im Forschungsprojekt werden einerseits die Grundlagen des mathematischen Hintergrunds von möglichen deterministischen bzw. probabilistischen Modellen aufgezeigt. Diese müssen in ihrer Form brauchbar für die Beschreibung der Zustandsentwicklung von Fahrbahnen für die Erhaltungsplanung im jeweiligen Betrachtungszeitraum sein. Hierbei werden die Zustandseigenschaften, welche in der Schweiz vorhanden sind, berücksichtigt und die die Anforderungen an die Datenbasis formuliert.

Andererseits fehlt eine Lösung in Bezug auf das Vorhandensein schlechter Datenqualität bzw. fehlende Daten. Für die Schweiz wird geprüft werden, in wie weit die neuen Ansätze für vorhandene Materialprüfdaten anwendbar sind und die neuen Untersuchungsmethoden der Technischen Universität Braunschweig, welche wenig aufwendige Bitumen- und Mastixprüfungen beinhalten, praktischen Nutzen für die Schweiz generieren. Ein schweizerisches Verfahren der stufenweisen Kalibrierung wird entwickelt. Die Anwendung wird anhand eines Fallbeispiels und einer Sensitivitätsanalyse im Rahmen eines Prototyps aufgezeigt.

Kurzbeschreibung (Englisch)

While, in practice of pavement management to some extent missing or poor pavement condition data is available, data from material tests, e.g. acceptance tests after pavement interventions, is not considered for development of pavement deterioration models.

In this research project, on the one hand, the fundamentals of mathematical background for possible deterministic or probabilistic models are described. These models must be applicable in characterizing the pavement deterioration for pavement management in the defined time frame. The state properties, which are present in Switzerland, will be considered and the data requirements will be formulated.

On the other hand, a solution is lacking in the presence of poor data quality or missing data. For Switzerland, it will be investigated if the new approaches for existing material test data are applicable and further if the new methods of the Technical University of Braunschweig, which contain little complex bitumen and mastic tests, will generate practical benefits for Switzerland. A stepwise calibration method for Switzerland will be developed. The practical application will be shown in a case study and a sensitivity analysis within a prototype.

Projektziele (Deutsch)

Das Ziel dieses Forschungsprojekts mapFALKE ist die Verbesserung der Abschätzung der langfristigen Konsequenzen inklusive der zu erwartenden langfristigen Kosten in der Erhaltungsplanung. Dies wird durch die Erarbeitung von Methoden zur Bildung von Modellen der Zustandsprognose unter Heranziehung erweiterter Kalibrierverfahren und Technologien zur Bestimmung verhaltensorientierter Materialeigenschaften erreicht. Dabei sollen zusätzlich vorhandene bzw. leicht zu ermittelnde Informationen aus Materialuntersuchungen jeweils die Genauigkeit der Modelle der Zustandsentwicklung erhöhen oder bei Bedarf eine Ergänzung zur Verbesserung der eventuell schlechten Qualität bzw. bei fehlenden Daten darstellen.

Projektziele (Englisch)

The aim of this research project mapFALKE is to improve the estimation of long-term consequences including expected long-term costs in conservation planning. This is achieved by the development of methods for the formation of deterioration models using extended calibration methods and technologies for the determination of performance-oriented material properties. Additional or easily ascertainable information from material investigations should increase the accuracy of the models of the state development or, if necessary, be a supplement to improve the possibly poor quality or in case of missing data.

Berichtsnummer (Deutsch)

1725