Eine kosteneffiziente winterliche Straßenunterhaltung, die die erwarteten Qualitätsniveaus erfüllt, erfordert leistungsfähige Werkzeuge für Fahrbahnzustandsprognosen und Einsatzplanung sowie wirksame Methoden zur Nachverfolgung der Maßnahmen und deren Wirkung.
Mit zunehmender Digitalisierung verbessert sich der Zugang zu Fahrbahnzustandsinformationen – immer besser, kostengünstiger und schneller. Dadurch wird ein effizienterer und nachhaltigerer Winterdienst möglich, basierend auf besseren Werkzeugen und Daten, die aus einer Kombination von festen und mobilen Sensoren stammen.
ViaPM AB, NIRA Dynamics AB und die Technische Universität Luleå werden über zwei Winter hinweg – in Zusammenarbeit mit dem Verkehrsamt Göteborg – testen und bewerten, welchen Nutzen die Verwendung digitaler Fahrbahnzustandsinformationen für die Planung, Durchführung und Nachverfolgung von Winterdienstmaßnahmen im kommunalen Straßennetz Göteborgs bietet.
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Omställning mot en modern, effektiv och hållbar vinterväghållning
Göteborg ist die erste Kommune weltweit, die den Nutzen digitaler Fahrbahnzustandsinformation für den Winterdienst testet und bewertet.
Winterdienst ist eine absolute Notwendigkeit in einer modernen, funktionierenden Gesellschaft – eine gesellschaftskritische Aufgabe, die alle Einwohner während der kalten Jahreszeit betrifft. Es ist leicht, „schnee- und eisfreie Straßen überall und jederzeit“ zu fordern, aber schwer und sehr kostspielig, dies zu erreichen. Eine kosteneffiziente Winterunterhaltung, die definierte Qualitätsniveaus erfüllt, erfordert effiziente Werkzeuge für Fahrbahnzustandsprognosen, Einsatzplanung sowie effektive Methoden für die Durchführung und Nachverfolgung von Maßnahmen.
„Die heutige Winterdienstarbeit im kommunalen Straßennetz basiert auf subjektiven und begrenzten Informationen über den Fahrbahnzustand und die Einflussfaktoren. Mit zunehmender Digitalisierung ist der Zugang zu Fahrbahnzustandsinformationen größer, kosteneffizienter und schneller geworden. Dies schafft die Voraussetzungen für einen effizienteren und nachhaltigeren Winterdienst dank besserer Werkzeuge für Planung, Durchführung und Nachverfolgung, basierend auf Daten aus einer Kombination von festen und mobilen Sensoren, z. B. Reibungsdaten von vernetzten Fahrzeugen“, sagt Håkan Johansson, Planungsleiter beim Verkehrsamt Göteborg.
Das Verkehrsamt Göteborg wird in Zusammenarbeit mit ViaPM, NIRA Dynamics und der Technischen Universität Luleå über zwei Winter hinweg testen und bewerten, welchen Nutzen die Verwendung digitaler Fahrbahnzustandsdaten für die Planung, Durchführung und Nachverfolgung der Winterdienstarbeit im kommunalen Straßennetz Göteborgs bietet.
Laut Projektleiter Hawzheen Karim (ViaPM) ist das Projekt „Införandet av Digital Vinterväglagsinformation för Effektiv och Hållbar Kommunal Vinterväghållning“ eine System- und Technikdemonstration, bei der anonymisierte „Vehicle-to-Infrastructure“-Daten – wie Reibungsdaten, Lufttemperatur, Position usw. – mithilfe vernetzter Fahrzeuge gesammelt werden. Die Daten werden anschließend verarbeitet, mit anderen infrastrukturbezogenen Sensordaten kombiniert und genutzt, um:
- Prognosemodelle zu entwickeln, die bessere Fahrbahnzustandsprognosen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung liefern. Die Prognosen dienen als Input für Entscheidungssysteme, um Winterdienstmaßnahmen effizient und nachhaltig planen und durchführen zu können.
- Ein objektives, flächendeckendes und kosteneffizientes Werkzeug für die Qualitätskontrolle der Winterdienstarbeit zu entwickeln. Das Werkzeug ermöglicht es Straßenhaltern, anschaulich zu sehen, ob gesetzte Anforderungen erfüllt werden.
„Wir arbeiten eng mit der Volkswagen-Gruppe zusammen und haben Software in etwa 3.000 Fahrzeugen in der Region Göteborg sowie in rund einer halben Million Fahrzeugen in Europa. Jedes einzelne Fahrzeug misst Reibung bzw. Fahrbahnzustand – und die erfassten Werte bilden ein repräsentativeres Bild dessen ab, was Fahrer tatsächlich erleben, als frühere Methoden. Mit einer so großen Flotte kann man zudem exakt bestimmen, wie glatt es im gesamten Straßennetz Göteborgs ist. Die Zusammenarbeit mit der Stadt Göteborg ist enorm wichtig, da wir gemeinsam untersuchen, wie man Winterdienst in Städten am effektivsten gestaltet. Fahrzeugdaten werden primär zur Nachverfolgung genutzt – ein zentraler Bestandteil, um zu verstehen, wie Budget und Priorisierung sich tatsächlich auswirken. Zusätzlich senden die Fahrzeuge Warnungen, wenn gefährliche Situationen in der Region auftreten“, sagt Björn Zachrisson, NIRA Dynamics, verantwortlich für die Reibungsmessung über die Fahrzeugflotte.
„Die großen Datenmengen – verbunden mit Anforderungen an Verfügbarkeit und Sicherheit – setzen sowohl hohe Informationsqualität als auch Kommunikationssicherheit voraus. Die Herausforderung, stabile Datenlieferungen sicherzustellen, umfasst mehrere Schritte: Datensammlung, Übertragung, Aggregation, Aufbereitung, Visualisierung und Speicherung. Eine weitere Herausforderung ist die Benutzeroberfläche, die große Datenmengen – kombiniert mit Informationen aus anderen Quellen als den Fahrzeugen selbst – übersichtlich darstellen muss und zugleich detaillierte Analysen erlauben soll“, erklärt Michael Wallin, verantwortlich für die Beschreibung der notwendigen IT-Anpassungen.
„Da Reibungsdaten aus vernetzten Fahrzeugen sehr neu sind, läuft kontinuierlich ein Validierungsprozess, um sicherzustellen, dass die Informationen mit der Realität übereinstimmen. Bis jetzt haben alle Untersuchungen gezeigt, dass eine gute Korrelation mit dem tatsächlichen Fahrbahnzustand besteht“, sagt Johan Casselgren, Assistenzprofessor für experimentelle Mechanik an der Technischen Universität Luleå.
Das Projekt umfasst zudem die Identifizierung der Voraussetzungen, die für die Implementierung der neuen Technologie erforderlich sind.
„Innovation ist mehr als nur Technikentwicklung. Es geht auch darum, ein gesamtes Ökosystem aus Regularien, Geschäftsmodellen, Organisationen und Menschen anzupassen, um die Vorteile der Technologie realisieren zu können. Neben Tests und Evaluierung der Technik arbeiten wir daran, die Voraussetzungen zu identifizieren und zu schaffen, die für die Implementierung digitaler Fahrbahnzustandsinformationen beim Verkehrsamt notwendig sind“, sagt Anders Johnson, ViaPM.
„Die Implementierung digitaler Fahrbahnzustandsdaten schafft auch Grundlagen für eine erhöhte ökologische Nachhaltigkeit. Durch eine effizient geplante und durchgeführte Winterdienstarbeit können Ressourcen optimiert und negative Umweltauswirkungen verringert werden – z. B. weniger Emissionen durch Einsatzfahrzeuge, reduzierter Salzverbrauch und geringerer Einsatz anderer Enteisungsmittel. Eine effizientere Winterdienstarbeit schafft zudem bessere Voraussetzungen für eine verstärkte Nutzung umweltfreundlicher Verkehrsmittel, indem die Verfügbarkeit von Geh- und Radwegen sowie des öffentlichen Verkehrs erhöht wird“, sagt Olivia Nilsson, Planungsleiterin beim Verkehrsamt und verantwortlich für die Implementierung digitaler Fahrbahnzustandsdaten.
Die Implementierung digitaler Fahrbahnzustandsinformationen führt zudem zu höherer sozialer Nachhaltigkeit. Durch verbesserte und modernisierte körperliche und psychische Arbeitsbedingungen für Bereitschaftspersonal und Auftragnehmer wird die Branche attraktiver und gerechter.
