Entwicklung eines Nutzerkostenmoduls im österreichischen PMS

Abstract

Bei Betrieb und Erhaltung der Straßeninfrastruktur steht neben der material- und bautechnischen Optimierung stets auch die Wirtschaftlichkeit im Zentrum der Überlegungen. Zur optimalen Erhaltungsplanung wurde ein österreichisches Pavement Management System entwickelt. Dieses ermöglicht die Entwicklung von optimierten Erhaltungsstrategien unter Fokussierung auf den Baulastträger. Als Erweiterung zu dem Vorhandenen wird in der gegenständlichen Arbeit ein Modul entwickelt, der die Erhaltungsplanung auf eine umfassende wirtschaftliche Basis stellt und eine Berücksichtigung von Straßennutzerkosten vorsieht. Die Umsetzung erfolgt in zwei Schritten:<br />o Darstellung der maßgebenden Einflussparameter und Quantifiezierung deren Wirkungen o Implementierung der ausgewählten Zusammenhänge in VIAPMS_AUSTRIA_NUTZ und Durchführung von Vergleichsrechnungen. Aufgrund der durchführten Analysen können für die Berücksichtigung von Nutzerkosten in der Erhaltungsplanung folgende Aussagen getroffen werden:<br />o Grundsätzlich entstehen die maßgebenden Kosten für den Straßennutzer einerseits aufgrund des Straßenzustands (diese lassen sich in den zustandsbedingten Nutzerkosten: Zeit-, Betriebs- und Unfallkosten, monetarisieren) und andererseits im Zuge von Baustellen (hier treten ebenfalls Kosten in den Gruppen Zeitkosten, zufolge Stau oder durch die reduzierte Geschwindigkeit im Baustellenbereich, Betriebs- und Unfallkosten auf).<br />o Mit Hilfe des entwickelten Moduls können auch für eine konventionelle Analyse (Optimierung nur für Baulastträgerkosten) die auftretenden Nutzerkosteneinsparungen durch die Erhaltungsmaßnahmen quantifiziert werden. In dem analysierten Beispielsnetz ergeben sich hierbei gesamtwirtschaftliche Gewinne, die das eingesetzte Baulastträger-Budget bei weitem übersteigen.<br />o Zur Berücksichtigung der Nutzerkosten in der Optimierung wurde eine Methode entwickelt, die sowohl einen maximalen Gewinn für den Straßennutzer (unter den gegebenen budgetären Randbedingungen) als auch einen guten Zustand der Straßensubstanz gewährleistet. Eine Darstellung der entstehenden Nutzerkosten beziehungsweise eine Optimierung des Erhaltungskonzepts unter Berücksichtigung der Nutzerkosteneinsparungen kann sowohl für einen Einzelabschnitt als auch für ein flächiges Straßennetz durchgeführt werden.<br />

In terms of operating and maintaining road infrastructure the main issues are material and structural optimisation and among these in all aspects the effects on economy. To offer optimal maintenance planning an Austrian pavement management system has been developed.<br />Optimised maintenance strategies (taking the road owner's intrest as main criteria) can be developed by using this tool. This research offers an enhancement of the existing PMS and the development of a module, which enables a pavement management on a total economic basis, including user cost aspects.<br />The implementation was conducted in two steps:<br />o Identification of the relevant impacts on the road user and definition of the main parameters to quantify their influence. o Implementation of the chosen impacts into VIAPMS_AUSTRIA_NUTZ and execute comparative calculations. With this tool it is possible to show the effects of user friendly maintenance work optimisation on a road-network.<br />On the basis of the undertaken analysis considering user costs within the maintenance planning the following conclusions could be drawn. o The most relevant cost for road users are caused on the one hand by the road surface condition (roughness, skid resistance,...) and can be summarized in terms of time-, vehicle operating- and accident costs. On the other hand user costs are caused by road works through the worksite itself e.g. the time loss through queuing or reduced speed in the construction area. Those costs can also be drawn to time costs (work site or queuing), operating costs and accident costs.<br />o With the developed module it is possible to quantify user costs, which occur by using a traditional pavement management (optimisation based on agency aspects). This has been done on a representative network and it could be seen, that the gained user cost revenues (allocated by the applied maintenance strategies) multiply overcome the applied agency costs.<br />o For considering user costs in the optimisation algorithm a method was developed which covers two aspects. Firstly within the optimisation the user cost savings are maximized (under the financial boundary conditions) and secondly a good condition of the road substance is guarantieed.<br />The demonstration of the arising user costs or the optimisation of the maintenance concept under the issue of user cost savings can be applied for one single section or a whole defiend road network.<br />