Verkehrsinfrastrukturforschung 2013 (VIF 2013) F&E Dienstleistungen. Themenschwerpunkt 1: INFRASTRUKTUR STRASSE

Transkript

1 Verkehrsinfrastrukturforschung 2013 (VIF 2013) F&E Dienstleistungen Themenschwerpunkt 1: INFRASTRUKTUR STRASSE Eva Hackl, Michael Steiner, Karl Gragger Wien, 11. November 2013

2 F&E in der ASFINAG VISION 2020 Dienstleister auf hohem Niveau Die ASFINAG zählt im europäischen Vergleich zu den führenden Autobahnbetreibern mit den Schwerpunkten: Verfügbarkeit Verkehrssteuerung Verkehrsinformation Verkehrssicherheit Technologische Neuerungen Wir agieren international und vernetzen uns mit dem öffentlichen Verkehr. Die ASFINAG bekennt sich zu F&E mit dem Ziel, abgeschlossene Projekte zeitnah in die operative Tätigkeit bzw. in Regelwerke überzuführen. Zielwert: 60% innerhalb der beiden Folgejahre Seite 2

3 F&E in der ASFINAG ZIELSETZUNG Forschung und Entwicklung leistet einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der ASFINAG Vision F&E unterstützt uns bei der laufenden Verbesserung unserer Kernaufgaben Betrieb Bau Maut stetigen Optimierung der Interaktion mit Gesellschaft und Umwelt Seite 3

4 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE ÜBERBLICK 3 Themenbereiche Bautechnik Erhaltungsmanagement Sensorik, Kooperative Systeme & Co 10 F&E Dienstleistungsfragestellungen Finanzierungsvolumen rd. 1,5 Millionen Euro Projektlaufzeiten Monate Seite 4

5 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE VIF-TEAM 2013 (1/2) Projektbegleiter Themenbereich Bautechnik Erwin Pilch Michael Kleiser Michael Steiner Projektbegleiter Themenbereich Erhaltungsmanagement Karl Mario Clemens Karl Walter Markus Ronald Gragger Krmek Mayr Zeilinger Neumann Bratschko Pompl Seite 5

6 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE VIF-TEAM 2013 (2/2) Projektbegleiter Sensorik, Kooperative Systeme & Co Günter Meister René Moser Marko Jandrisits Richard Gunitzberger Dietmar Harbauer F&E-Koordinatoren, Rechtsberatung & Gesamtkoordination: Eva Hackl René Moser Michael Steiner Susi Judmayr Peter Hrassnig Axel Guttmann Seite 6

7 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Bautechnik Integrale Tragsysteme mit Betonhalbfertigteilen Erfolgskriterien für Tunnelanstriche "Dimensionierung von hoch beanspruchten Betonfahrbahndecken auf Basis von optimierten Lebenszykluskosten" Seite 7

8 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Bautechnik Integrale Tragsysteme mit Betonhalbfertigteilen max. Projektdauer: 24 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Michael Kleiser Seite 8

9 Themenbereich Bautechnik Integrale Tragsysteme mit Betonhalbfertigteilen Problemstellung Kurze Bauzeiten Knappe Budgetmittel Mehrheitlich Überfahrtsbrücken Gleichartige Aufgabenstellungen Probleme bei Brücken/Fertigteilen in der Vergangenheit Seite 9

10 Themenbereich Bautechnik Integrale Tragsysteme mit Betonhalbfertigteilen Zielsetzung Integrale Brücken mit dünnwandigen Betonhalbfertigteilen Ableiten von wirtschaftlichen, dauerhaften und erhaltungsfreundlichen Fugentechniken optimierte Fugendetails (Lage/Ausbildung) von Längs- und Stoßfugen. Aufbereitung eines Erfahrungsberichtes zu Fertigteilbrücken inkl. Mängel- und Ursachenanalyse Entwicklung eines Anwendungskatalogs Seite 10

11 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Bautechnik Erfolgskriterien für Tunnelanstriche max. Projektdauer: 24 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Michael Steiner Seite 11

12 Themenbereich Bautechnik Erfolgskriterien für Tunnelanstriche Problemstellung >150 Tunnels mit Tunnelanstrich im ASFINAG Netz Neubau und Instandsetzung Unterschiedliche Tunnelanstrichsysteme (Untergrund, Materialien, Aufbauten) Unterschiedliche Dauerhaftigkeit Seite 12

13 Themenbereich Bautechnik Erfolgskriterien für Tunnelanstriche Zielsetzung Erzielen dauerhafter Qualität und optimierter Reinigungsfähigkeit Helle und freundliche Tunnels Wissenschaftliche Erarbeitung von Erfolgskriterien auf Basis der Analyse von Anstrichsystemen (Schichtaufbau), Materialien, Umwelteinflüssen und Untergründen Handlungsempfehlungen für zukünftige Planungen, Ausschreibungen und Prüfungen Seite 13

14 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Bautechnik Dimensionierung von Betonfahrbahndecken max. Projektdauer: 18 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Michael Steiner Seite 14

15 Themenbereich Bautechnik Erfolgskriterien für Tunnelanstriche Problemstellung Starre und alte Vorgaben in der Dimensionierungs-RVS Spezielle Bedingungen am hochrangigen Straßennetz Hohe Verkehrslasten und -Frequenzen Hochwertiger moderner Straßenbeton Seite 15

16 Themenbereich Bautechnik Erfolgskriterien für Tunnelanstriche Zielsetzung Zeitgemäße, wirtschaftlich optimierte Dimensionierungsvorgaben für Betondecken Berücksichtigung realer Verkehrslasteinwirkungen und Temperatur-und Schwindspannungen auf Basis aktueller Straßenbetonparameter Erarbeitung verbesserter Detaillösungen (Plattengröße, Verdübelung) Grundlage für die Aktualisierung der Betondecken- Dimensionierungs-RVS Seite 16

17 VIF 2012 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Bautechnik Seite 17

18 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Erhaltungsmanagement Straßenschädigung durch dynamische Lasterhöhung aufgrund von Unebenheiten Berücksichtigung der Materialtechnologie in der Zustandsprognose von Straßenbefestigungen Entwicklung von optimierten Tunnelreinigungsgeräten bzw. - verfahren Seite 18

19 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Erhaltungsmanagement Straßenschädigung durch dynamische Lasterhöhung aufgrund von Unebenheiten max. Projektdauer: 24 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Karl Gragger Seite 19

20 Themenbereich Erhaltungsmanagement Straßenschädigung durch dynamische Lasterhöhung aufgrund von Unebenheiten Problemstellung Die Bewertung der Straßenschädigung durch Unebenheiten wird von vorliegenden Berechnungsmodellen, basierend auf dem Verhältnis statisch/dynamischer Radlast, bringt eine hohe Streuung (bis zur 3-fachen Wertspreizung) und ist unbefriedigend für die Bewertung der Straßenschädigung wird derzeit grob ein 4. Potenz-Gesetz angesetzt Relevante Eingangsparameter finden noch zu wenig Berücksichtigung Einwirkungsseite derzeit nicht modelliert Seite 20

21 Themenbereich Erhaltungsmanagement Straßenschädigung durch dynamische Lasterhöhung aufgrund von Unebenheiten Zielsetzung Entwicklung eines verfeinerten Berechnungsmodells zur Abschätzung der Restlebensdauer des Oberbaus, welches folgende Parameter berücksichtigen soll: realistische Lastannahmen und Berücksichtigung von Überladungen Einwirkung der unterschiedlichen Unebenheitstypen auf die Straßenschädigung Berücksichtigung der zeitlichen Entwicklung Seite 21

22 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Erhaltungsmanagement Berücksichtigung der Materialtechnologie in der Zustandsprognose von Straßenbefestigungen max. Projektdauer: 24 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Mario Krmek Seite 22

23 Themenbereich Erhaltungsmanagement Berücksichtigung der Materialtechnologie in der Zustandsprognose von Straßenbefestigungen Problemstellung Aktuelle Grundlage für PMS-Nutzung und Zustandsprognose Zustandsmerkmale aus RoadStar-Messungen Schichtart Schichtalter Schichtdicke keine Berücksichtigung von tatsächlichen Materialkennwerten Seite 23

24 Themenbereich Erhaltungsmanagement Berücksichtigung der Materialtechnologie in der Zustandsprognose von Straßenbefestigungen Zielsetzung Berücksichtigung von Materialkennwerten von Bohrkernen zur Bestimmung des tatsächlichen Zustandes (u. a. auch hinsichtlich Ermüdung) Optimierung der Zustandsbewertung Berücksichtigung in ViaPMS (z. B. Ermöglichung einer Korrektur der Verhaltensfunktion) Optimierung Prognose Optimierung Mitteleinsatz Optimierung Bauprogrammplanung Seite 24

25 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Erhaltungsmanagement Entwicklung von optimierten Tunnelreinigungsgeräten bzw. -verfahren max. Projektdauer: 18 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Markus Bratschko Seite 25

26 Themenbereich Erhaltungsmanagement Entwicklung von optimierten Tunnelreinigungsgeräten bzw. -verfahren Problemstellung Geringe Fahrgeschwindigkeit des Reinigungsgerätes Sprühnebelbildung Tunnelwäsche bedingt zumeist die Sperre einer Tunnelröhre Beeinträchtigung des Verkehrs durch Umleitungen auf Landesstrasse oder andere Röhre Hoher Einsatz von Wasser- und Reinigungsmittelmenge, welche auch nachbehandelt werden muss Seite 26

27 Themenbereich Erhaltungsmanagement Entwicklung von optimierten Tunnelreinigungsgeräten bzw. -verfahren Zielsetzung Optimierter Ressourceneinsatz und Steigerung der Verfügbarkeit und Sicherheit bei der Tunnelreinigung Entwicklung von Reinigungsgeräten oder verfahren, die eine Reinigung unter Verkehr zulassen Verringerung der Reinigungsmittel- und Wasserverbrauchs Proof-of-Concept Seite 27

28 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Erhaltungsmanagement Seite 28

29 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co System zur Höhenkontrolle an Überkopfkonstruktionen Das Fahrzeug als Sensor für den Infrastrukturbetreiber Die Kooperative Verkehrsleitzentrale im operativen Betrieb Sensorfusion, Plausibilisierungsalgorithmen und unterstützende Alternativsysteme für Sensorik Seite 29

30 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co System zur Höhenkontrolle an Überkopfkonstruktionen max. Projektdauer: 18 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Günter Meister Seite 30

31 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co System zur Höhenkontrolle an Überkopfkonstruktionen Problemstellung Vermehrte Beschädigung an Überkopfkonstruktionen durch Baumaßnahmen (Mautabbuchungsstellen, Wegweiser, VBA etc.) Ursache: Unachtsamkeit vom Bedienpersonal dadurch Kollision mit Arbeitsgeräten an der ÜK - Konstruktion Aufwand für die Wiederinstandsetzung Mautentgang Enormes Gefahrenpotenzial für Verkehrsteilnehmer Seite 31

32 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co System zur Höhenkontrolle an Überkopfkonstruktionen Zielsetzung Entwicklung eines Warnsystems zur Vermeidung von Schäden an ÜK-Konstruktionen durch Baumaßnahmen unterhalb Geeignete Sensorikauswahl Ausarbeitung einer entsprechenden Systemkonzeption Prototypfertigung und Praxistest Seite 32

33 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Das Fahrzeug als Sensor für den Infrastrukturbetreiber max. Projektdauer: 18 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: René Moser Seite 33

34 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Das Fahrzeug als Sensor für den Infrastrukturbetreiber Problemstellung Fahrzeuge werden mit immer besserer Sensorik ausgestattet Zahlreiche Informationen über den Zustand der Infrastruktur werden in den Fahrzeugen generier Wissen die Fahrzeuge schneller was auf der Strecke passiert? Haben die Fahrzeuge Informationen über die Infrastruktur die die Betreiber nicht haben? Seite 34

35 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Das Fahrzeug als Sensor für den Infrastrukturbetreiber Zielsetzung Nutzen neuer Informationsquellen für die Zustandsbewertung der Infrastruktur Abgleich der Qualität und Quantität der künftig vorhandenen Daten mit den Anforderungen Ausarbeitung einer Handlungsempfehlung zur optimalen Nutzung verfügbarer Daten Entwicklung einer Systemarchitektur zur Verschneidung der Informationen Seite 35

36 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Die Kooperative Verkehrsleitzentrale im operativen Betrieb max. Projektdauer: 18 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Marko Jandrisits, Richard Gunitzberger Seite 36

37 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Die Kooperative Verkehrsleitzentrale im operativen Betrieb Problemstellung Erste Anwendungen von Kooperativen Diensten kurz vor der Einführung Einleitung der nächsten Generation von Verkehrsinformationen Schnittstellen Fahrzeug Infrastruktur bereits klar traditionelle Methoden, Verfahren und Prozesse der Verkehrsleitzentralen müssen ebenfalls angepasst werden nur dann entsprechender Mehrwert aus der neuen Informationstechnologie zu erzielen! Seite 37

38 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Die Kooperative Verkehrsleitzentrale im operativen Betrieb Zielsetzung Bedarfsanalyse zur Nutzung des neuen direkten Informationskanals in die Fahrzeuge für neue Wege der Verkehrssteuerung Beschreibung des IST Zustands der Verkehrssteuerungs- (Software)- Module im europäischen Raum Darstellen des Bedarfs und der Umsetzungsmöglichkeit von Adaptierungen der Methoden, Verfahren und Prozesse in den VLZ zur Verarbeitung der Informationen aus kooperativen Diensten (z.b. Floating Car Data) Seite 38

39 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Sensorfusion, Plausibilisierungsalgorithmen und unterstützende Alternativsysteme für Sensorik max. Projektdauer: 18 Monate max. Projektkosten: (excl. USt.) Projektbegleiter ASFINAG: Dietmar Harbauer Seite 39

40 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Sensorfusion, Plausibilisierungsalgorithmen und unterstützende Alternativsysteme für Sensorik Problemstellung Zahlreiche Sensoren in den ASFINAG Tunnelanlagen Luftlängsgeschwindigkeit CO (Kohlenmonoxyd)/Trübsicht Leuchtdichte Brandmeldeanlage (Sensorkabel im Fahrraum) Leuchtdichte Verkehrserfassung Videodetektion AKUT (Akustisches Tunnel Monitoring) Optimierungspotentiale nicht ausgeschöpft Seite 40

41 Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Sensorfusion, Plausibilisierungsalgorithmen und unterstützende Alternativsysteme für Sensorik Zielsetzung Verknüpfung des Detektionsergebnisses zweier unterschiedlicher Sensorsysteme zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und Senkung der Fehlerrate Entwicklung von Algorithmen zur schnelleren Erkennung von Ausfällen und Messungenauigkeiten Empfehlungen für zusätzliche Sensoren zur Unterstützung des jetzigen Systems Seite 41

42 VIF 2013 Themenschwerpunkt 1 - STRASSE Themenbereich Sensorik, Koop. Systeme & Co Seite 42

43 VIF KONTAKT Christian Pecharda (FFG) christian.pecharda@ffg.at Eva Hackl (ASFINAG) Rotenturmstraße 5-9, 1010 Wien +43 (0) (0) eva.hackl@asfinag.at Seite 43