RAIMS - Road Asset Information Management System

Zusammenfassung

Das Strassennetz der Schweiz erstreckt sich über eine Länge von 84’675km (Bundesamt für Statistik, 2022). Im Vergleich zu den neu gebauten Projekten ist die grosse Mehrheit bestehend und muss Unterhalten werden. Das bisherige Erhaltungsmanagement der Strassen (EMS) ist seit langem datenbasiert. Entsprechend enthalten die etablierten Normen und Standards (z.B. VSS 640900 ff, ASB/OKSTRA) bereits Beschreibungen von Datenstrukturen. Die damit unterstützten Informationsstrukturen sind jedoch nicht auf die neuen Möglichkeiten ausgerichtet, die sich aus digitalen Bauwerksmodellen sowie neuen Erhebungsmethoden (neue Sensortechniken) ergeben. Der Datenfluss zwischen den neuen Erhebungsmethoden und den «klassischen» EMS ist deshalb noch weitgehend undefiniert und wenig etabliert.

Neben der Evaluation von neuen Technologien für die Strassenzustandserfassung steht auch die Untersuchung wie sich die bestehenden Standards mit dem IFC-Road kombinieren lassen. Dazu hat man ein Datenmodell entwickelt, welches die Erhaltungsmanagement Daten speichern lassen und eine Schnittstelle zu IFC 4.3 ermöglichen. Neben der 3D Darstellung (BIM-Viewer) des Strassenabschnitts wurde ein Konverter entwickelt, welcher IFC4.3 Daten als klassisches Streckenband in einem Webviewer darstellen kann. Validierungsgespräche zeigten, dass diese etablierte Darstellung für lineare Infrastruktur (z.B. Strassenband, Tunnelband, Geologisches Profil, etc.) weiterhin von grosser Bedeutung ist, da sie schnell und einfach über den Zustand einen Überblick gibt.

Ausgangslage

Eine funktionierende, zeitgemässe technische Infrastruktur (inkl. Strassen) ist das Fundament einer modernen Gesellschaft. Der enorme Wert der technischen Infrastruktur der Schweiz und deren volkswirtschaftlichen Bedeutung wurden im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms «Nachhaltige Siedlungs- und Infrastrukturentwicklung» (NFP 54) untersucht (Schalcher et al., 2011). Die Autoren der Studie zeigen auf, dass für die Erhaltung der technischen Infrastruktur jährlich rund 19 Milliarden Franken (3,5% des BIP; 2500 CHF/Einwohner) aufzuwenden sind, wobei Strassen einen beträchtlichen Anteil ausmachen. Mit Blick auf die beschränkten öffentlichen Finanzen kommt einem zeitgemässen, datengestützten Erhaltungsmanagement eine immer wichtigere Rolle zu.

Projektziele

Als zentrales Ziel des Projektes stehen der Aufbau und die Etablierung von Kompetenzen im Bereich Infrastruktur- / Erhaltungsmanagement an den Instituten Geomatik und Digitales Bauen. Konkret werden dabei die folgenden Teilziele verfolgt:

• Erweiterung der Sensorik des bestehenden Mobile Mapping Systems des Instituts Geomatik um geeignete neue Sensoren (Kameras oder LiDAR) für die optische Strassenzustandserfassung (z.B. Rissdetektion, Ebenheitsparameter, Belagsrauigkeit).
• Untersuchungen zum Einsatz von mobilem Ground Penetrating Radar (GPR) für die Beurteilung der oberflächennahen Fahrbahnbeschaffenheit, insbesondere von Rissen und Ebenheitsanalysen in Längs- und in Querrichtung.
• Erarbeitung und erste Validierung eines Datenauswertekonzepts mit a) manuellen / interaktiven und b) automatisierten Auswertungen.
• Untersuchung bestehender Datenmodelle im Erhaltungsmanagement und Abbildung der extrahierten Zustandsdaten auf diese Datenmodelle.
• Untersuchungen zur Eignung von IFC Road für das Erhaltungsmanagement sowie Definition von Schnittstellen und Transformationen zwischen den existierenden Standards und IFC Road.
• Definition und Durchführung einer ersten Pilotstudie mit Praxispartnern.

Eckdaten des Projekts