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Verfahren und Modelle zur Quantifizierung der Verfügbarkeit und Sicherheit von Elementen der Straßeninfrastruktur bei außergewöhnlichen Ereignissen

BASt-Bericht B 166

Jörg Finger, Alexander Stolz, Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, Freiburg
91 Seiten
Erscheinungsjahr: 2021
Projektnummer: 15.0627
Preis: 0,00 €

Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Eine zuverlässig funktionierende Verkehrsinfrastruktur stellt eine essenzielle Voraussetzung der öffentlichen Sicherheit dar. Dabei ist es entscheidend, dass die Infrastruktur insbesondere dann zur Verfügung steht, wenn Ereignisse den Einsatz von Notfall- und Rettungsorganisationen erforderlich machen. Neben der Verfügbarkeit der Verkehrsinfrastruktur ist es wichtig, dass von dieser keine Gefährdungen für ihre Benutzer ausgehen und die Sicherheit auch bei Eintritt eines außergewöhnlichen Ereignisses gewährleistet bleibt.

Disruptive Ereignisse können die Sicherheit und Verfügbarkeit der Verkehrsinfrastruktur erheblich beeinträchtigen und der lokale Ausfall eines Objekts kann zu unerwünschten Kaskadeneffekten für eine ganze Region führen. Dieser Umstand erfordert eine Abschätzung möglicher Schwachpunkte, um an geeigneter Stelle eine Optimierung vorzunehmen, sodass ein betrachtetes System bestmöglich auf Störereignisse vorbereitet ist und Störungen hinreichend gut verkraftet werden.

Hierzu ist es insbesondere von Bedeutung, nicht nur Verwundbarkeiten der Strukturen zu identifizieren, sondern auch deren Regenerationszeiten zu betrachten. Das ermöglicht eine Bewertung der Signifikanz eines eingetretenen Schadens auch im Hinblick auf eine zeitliche Komponente. Als Betrachtungswerkzeug wird das auf dem allgemeinen Resilienzansatz aufbauende, neu etablierte »Resilience Engineering« in dieser Studie herangezogen.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird die Machbarkeit der Resilienzbewertung von Verkehrsinfrastruktur untersucht. Nach eingehender Sichtung vorhandener Ansätze wird ein Konstrukt erarbeitet, das die Bewertung von Straßennetzen bis hin zu einzelnen Objekten ermöglicht. Neben der Charakterisierung zu erwartender Schäden werden auch Maßzahlen zur Bewertung Wiederherstellung abgleitet, so dass die Verkehrsinfrastruktur nachhaltig in Hinblick auf zukünftige disruptive Ereignisse, wie beispielsweise Extremwetter durch den Klimawandel, adaptiert werden kann.

Methods and models for quantifying the availability and safety of elements of the road infrastructure in the event of exceptional events

A reliable functioning infrastructure for transport is an essential part for social and economic aspects as well as the public safety. Examples are the private individual transport, the transport of goods or the accessibility during rescue operations. Especially the field of public safety requires a functioning system, if adverse events makes the use of emergency and rescue organizations necessitate. Besides the availability of transport infrastructure, it is essential to use these traffic elements without suffering harm, especially if an extreme event occurs.

Safety-critical events could adversely affect the availability of transport infrastructure elements and the local failure of an object can produce unexpected regional cascading effects. This circumstance requires the analysis of weak points to apply potential counter measures, to prepare the investigated system optimally and increase the coping capacity.

Beside the identification of vulnerabilities, it is essential to assess the regeneration and recovery process, which enables the expected loss evaluation over time. Within this study, the method of resilience engineering is applied to consider the mentioned aspects.

The feasibility of the resilience assessment of traffic infrastructure is investigated within the current study. After a detailed overview concerning the state-of-the-art, a new approach is developed to evaluate the road network down to single objects, like bridges for example. Besides the analysis of expected losses, the new method derives quantities to assess the recovery process. The new assessment scheme results in a sustainable development to increase the coping capacity of traffic infrastructure elements to tolerate disruptive events, like extreme weather based on the climate change.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de

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    Carl Ed. Schünemann KG
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    buchverlag@schuenemann-verlag.de
    www.schuenemann-verlag.de

  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.