Straßenunterhaltung ist ein zentraler Bestandteil des Infrastrukturmanagements. Straßenverwaltungen setzen verschiedene Strategien ein, um Fahrbahnen zu erhalten und deren Langlebigkeit und Sicherheit zu gewährleisten.
Zusammen mit prädiktiver Instandhaltung (siehe Verweis) gehören korrektive und präventive Instandhaltung (CPM) zu den grundlegenden Ansätzen, wenn es darum geht, die Haltbarkeit von Fahrbahnen zu maximieren. Korrektive Maßnahmen beheben bestehende Probleme wie Schlaglöcher, Risse und Oberflächenschäden. Präventive Maßnahmen hingegen zielen darauf ab, potenzielle Schäden zu vermeiden, bevor sie entstehen. Damit Strategien zur Straßenunterhaltung erfolgreich sind, spielt die Überwachung des Straßenzustands eine entscheidende Rolle.
Viele Straßenverwaltungen und Kommunen verlassen sich bei der Zustandsbewertung noch immer auf visuelle Inspektionen. Erfahrenes Fachpersonal führt diese Inspektionen durch und identifiziert Anzeichen von Verschleiß, Schäden und Verfall. Dieser Ansatz hat jedoch klare Grenzen: Er ist abhängig von individueller Expertise, zeitaufwendig und kostenintensiv, auf sichtbare Defekte beschränkt, liefert nur eine Momentaufnahme des Straßenzustands und kann zudem Sicherheitsrisiken für sowohl die Öffentlichkeit als auch die Inspekteure mit sich bringen.
In den letzten Jahren haben technologische Fortschritte das Straßenzustandsmonitoring grundlegend verändert. NIRA Dynamics steht an der Spitze dieser Transformation und nutzt crowd-sourced Daten vernetzter Fahrzeuge. Die innovative Lösung – NIRA Roughness Change Alerts – verfolgt kontinuierlich den Zustand der Fahrbahnoberfläche und die Entwicklung der Rauheit, um festzustellen, wann eine wesentliche Veränderung des Fahrbahnzustands eingetreten ist.
Diese Einblicke versetzen Entscheidungsträger in die Lage, die Entwicklung von Fahrbahnschäden jederzeit zu quantifizieren und korrektive sowie präventive Maßnahmen wirksam zu priorisieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Ein ganzheitlicher Ansatz, der traditionelle Expertise mit innovativen Technologien verbindet, ist entscheidend für die Erhaltung von Straßenbelägen. Durch die Integration von CPM-Strategien und die Nutzung datengestützter Insights können Straßenverwaltungen sicherere und angenehmere Fahrten für alle Verkehrsteilnehmer gewährleisten.
Niras Roughness Change Alerts sind eine datenbasierte Lösung zur Bewertung von Veränderungen der Fahrbahnunebenheit und zur Identifikation von Straßenabschnitten, die eine weitergehende Analyse oder Instandhaltungsmaßnahmen erfordern könnten. So funktioniert das System:
Nira stellt einen kontinuierlichen Zugriff auf Straßendaten in Echtzeit sicher. Jedes Fahrzeug innerhalb der vernetzten Flotte liefert während der Fahrt Rauheitswerte. Diese Werte spiegeln den physischen Zustand der Fahrbahnoberfläche wider. Der Durchschnitt aller an einem Tag erfassten Einzelmessungen wird als tägliche Rauheit gespeichert. Da Fahrzeuge unterschiedliche Fahrspuren nutzen, wird zusätzlich die tägliche Varianz der Rauheit erfasst, um die Messergebnisse kontextuell einzuordnen.
Auf Basis korrekt aggregierter historischer Rauheitsdaten ermittelt Nira automatisch eine Rauheits-Baseline für jeden Straßenabschnitt. Diese Baseline repräsentiert den zuletzt stabilen Zustand der Fahrbahn. Weichen aufeinanderfolgende tägliche Rauheitsmessungen signifikant von dieser Baseline ab, löst Nira entsprechende Warnmeldungen aus. Diese Alerts ermöglichen rechtzeitige korrigierende und präventive Maßnahmen, sodass Straßenbetreiber potenzielle Probleme erkennen und beheben können, bevor sie sich verschärfen.
Roughness Change Alerts erscheinen in der grafischen Benutzeroberfläche (GUI) von NIRA oder können über eine API abgerufen werden (Abbildung 1).
Die GUI ermöglicht die Filterung von Alerts basierend auf:
So können Behörden eine Priorisierungsstrategie entwickeln. Darüber hinaus sind die zu jedem Alert gehörenden Daten leicht zugänglich und ermöglichen ein detailliertes Verständnis des zugrunde liegenden Phänomens.
Dieses Beispiel bezieht sich auf einen Alert, der durch einen konstanten und linearen Trend in der Rauheitsentwicklung ausgelöst wurde, der von der Baseline abweicht (Abbildung 2, links). Aufgrund der stetigen Entwicklung über einen längeren Zeitraum und des Ausgangswertes ist es unwahrscheinlich, dass schwerwiegende Oberflächenschäden die Ursache sind. Dies unterstützt die Annahme, dass strukturelle Schäden oder Setzungen vorliegen könnten.
Um festzustellen, ob sich das Problem auch auf angrenzende Bereiche erstreckt und über welche Länge eine Inspektion durchgeführt werden sollte, können zusätzlich Daten benachbarter Abschnitte betrachtet werden (Abbildung 2, rechts). Die Heatmap – mit Abschnitten auf der x-Achse und Zeit auf der y-Achse – zeigt, über welche Distanz sich das Phänomen ausdehnt.
Das nachstehende Beispiel (Abbildung 3) zeigt einen Alert mit hoher Entwicklungsrate. Hier wurde der Alert durch Oberflächendeterioration verursacht. Die Rauheitsentwicklung stieg ab Januar deutlich an und führte innerhalb kurzer Zeit zu einer signifikanten Veränderung des IRI. Dieses Verhalten ist typisch für Oberflächenschäden, die sich durch externe Einflüsse wie niedrige Temperaturen oder Regen rasch verstärken.
Wenn der Alert zu einer Instandsetzungsmaßnahme führt, kann der Erfolg der Reparatur im Anschluss überwacht werden (Abbildung 4).
Der Roughness Change Alert-Service von NIRA Dynamics ist eine wegweisende Technologie, die die Möglichkeiten des Straßenzustandsmonitorings erheblich erweitert. Er ist besonders wertvoll bei der Planung von Inspektionen oder Messkampagnen mit traditioneller Ausrüstung, da er Echtzeitinformationen über die Straßenbedingungen bereitstellt.
Durch die Identifikation von Veränderungen in der Rauheit können Betreiber ihre Ressourcen effizienter einsetzen und sich auf Bereiche konzentrieren, die erste Anzeichen von Verschlechterung zeigen.
Die Technologie erkennt zudem Probleme, die bei visuellen Inspektionen oft unentdeckt bleiben, weil sie durch strukturelle Deformationen oder Setzungen verursacht werden – ein einzigartiger Vorteil bei der Identifikation tieferliegender Probleme.
Sie ist außerdem besonders hilfreich für Bereiche, die zu schneller Abnutzung neigen, wie Brückenübergänge, Querfugen und Rampen. Diese Strukturen sind aufgrund ihrer Bauweise und hohen Belastung anfälliger für schnelle Deterioration.
Die kontinuierliche Überwachung ermöglicht es Betreibern zudem, reparierte Bereiche langfristig zu beobachten und die Auswirkungen der Maßnahmen zu bewerten. So können potenzielle Probleme proaktiv angegangen werden, bevor sie eskalieren – und das auf kosteneffiziente Weise.
Roughness Change Alerts ermöglichen es Nutzern zudem, eine Inspektionsreihenfolge zu definieren, in der Alerts nach Ähnlichkeit in Entwicklungsrate und geografischer Lage geordnet werden.