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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/111/


Modell zur straßenbautechnischen Analyse der durch den Schwerverkehr induzierten Beanspruchung des BAB-Netzes

Model for road engineering analysis of the load on the federal motorway network caused by heavy traffic

Wolf, Andreas

Weitere Beteiligte (Hrsg. etc.): Fielebnbach, Regina
Bundesanstalt für Straßenwesen

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Achslast , Analyse (math) , Autobahn , Belastung , Berechnung d Straßenoberbaus , Deutschland , Forschungsbericht , Gewicht , In Bewegung , Lkw , Messung , Prognose , Rechenmodell , Straßennetz , Verkehr , Verkehrsstärke
Freie Schlagwörter (Englisch): Analysis (math) , Axle load , Forecast , Germany , Load , Lorry , Mathematical model , Measurement , Motorway , Moving , Networks; Pavement design , Research report , Road network , Traffic , Traffic concentration , Weight
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 22 Entwurf von Verkehrsinfrastruktur
Institut: Abteilung Straßenbautechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe S: Straßenbau
Bandnummer: 61
ISBN: 978-3-86918-000-7
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 26.07.2011
Kurzfassung auf Deutsch: In den letzten 29 Jahren bis 2007 nahm die Verkehrsleistung des Straßengüterverkehrs im Gegensatz zu Eisenbahn und Binnenschifffahrt, die im selben Zeitraum kaum Zuwächse verzeichneten, von circa 74 Milliarden Tonnenkilometer (tkm) im Jahre 1978 bis auf knapp 449 Milliarden tkm im Jahre 2007 zu. Das entspricht einer Steigerung auf das Sechsfache oder einer durchschnittlichen jährlichen Zunahme um 6,4 Prozent. Prognosen zufolge wird sie sich bis 2050 auf dann etwa 870 Milliarden tkm fast verdoppeln. Die Ursachen für die vergangene starke Zunahme sind zum einen die Wiedervereinigung Deutschlands im Oktober 1990, die Schaffung des europäischen Binnenmarktes, die Ost-Erweiterung der EU sowie die Liberalisierung des Welthandels. Die Folgen für das geografisch in der Mitte Europas liegende Deutschland in einer erweiterten EU sind nicht nur eine Zunahme des Binnenverkehrs, sondern auch des grenzüberschreitenden und insbesondere des Transitverkehrs. Deutschland ist also auch zukünftig mit deutlich wachsendem Verkehrsaufkommen konfrontiert. Da ein nachfrageadäquater Ausbau des Straßennetzes aus ökonomischen und ökologischen Gründen kaum machbar ist, ist mit zunehmendem Straßengüterverkehr ein Beanspruchungszuwachs der gleichzeitig immer älter werdenden Straßeninfrastruktur verbunden. Zukünftig wird somit ein wesentlicher Anteil der trotz der in die Straßeninfrastruktur zurückfließenden Straßenbenutzungsgebühren nur knapp zur Verfügung stehenden finanziellen Ressourcen in die Erhaltung von Straßen und Brücken investiert werden müssen. Für die Entwicklung von Erhaltungsstrategien und eines optimalen Einsatzes der knappen finanziellen Ressourcen für die Straßenerhaltung, der Einführung neuer Finanzierungskonzepte im Straßenbau (Funktionsbauverträge, A-Modelle und andere) und der rechnerischen Dimensionierung von Verkehrsflächen ist die Kenntnis der aus dem Straßengüterverkehr resultierenden Belastung/Beanspruchung und deren zeitliche und räumliche Entwicklung von grundlegender Bedeutung. Daher entschied Mitte der 1990er Jahre das ehemalige Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen (BMVBW, jetzt Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS)), ein neues repräsentatives Netz zur permanenten Achslasterfassung auf BAB bundesweit zu installieren. Die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurde durch das BMVBW mit der Konzeption und der fachlichen Begleitung des Netzaufbaus beauftragt. Das Achslasterfassungsnetz auf BAB wird in vier Ausbaustufen realisiert und soll 40 repräsentative Achslasterfassungsquerschnitte umfassen. Zwei Ausbaustufen mit insgesamt 14 Messquerschnitten und 38 Achslastwaagen sind in acht verschiedenen Bundesländern bereits realisiert. Mit der sukzessiven Inbetriebnahme der zweiten Ausbaustufe des Achslasterfassungsnetzes konnte nun das im Jahr 2000 vom Verfasser entwickelte Modell SVIB-BAB (Berechnung der Schwerverkehrsinduzierten Straßenbelastung/-beanspruchung der BAB), mit dem erstmalig die Berechnung der Straßenbelastung/-beanspruchung des Hauptfahrstreifens von BAB nur anhand der durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärke des Schwerverkehrs möglich wurde, aktualisiert und präzisiert werden. Darüber hinaus wurde die Möglichkeit einer Einbindung von an automatischen Dauerzählstellen (603 auf BAB; Stand: 2006) erfassten Verkehrsmengen des Schwerverkehrs geschaffen, die eine Betrachtung der Straßenbelastung/-beanspruchung auf Netzebene erlaubt.
Kurzfassung auf Englisch: In the last 29 years until 2007, the transport volume handled by road freight traffic increased from approx. 74 billion t*km (ton/kilometres) in 1978 to nearly 449 billion t*km in 2007, while the performance of railways and inland navigation only showed a small increase during this period. Road freight traffic increased by a factor six, which is equivalent to an average annual growth rate of 6.4%. According to predictions, the transport volume will almost double to approx. 870 billion t*km by 2050. The causes for this strong increase are the reunification of Germany in October 1990, the creation of an internal European market, the expansion of Europe towards the East as well as the liberalisation of global trade. The consequences for Germany, which is geographically located in the middle of Europe in an expanding EU, do not only involve an increase in domestic traffic, but also an increase in trans-border traffic and, in particular, transit traffic. In future, Germany will therefore have to face a strongly increasing traffic volume. An extension of the road network that is adequate for the increasing demand is hardly feasible, due to economic and ecological constraints. At the same time, the growing road freight traffic places increasing strain on the aging road infrastructure. In future, a significant part of the available financial resources, which will be tight in spite of the road usage fees dedicated for that purpose, will therefore have to be invested in the maintenance of roads and bridges. Knowledge of the stress/strain resulting from road freight traffic and its temporal and spatial development is therefore of crucial importance for developing maintenance strategies, the optimal use of financial resources for road maintenance, introducing new financing concepts in road construction (functional building contracts, A-models, etc.) and calculating the size of the traffic areas required. The former Federal Ministry for Transport, Building and Housing (BMVBW) (now Federal Ministry for Traffic, Building and Urban Affairs (BMVBS) therefore decided in the middle of the 1990s to install a new, representative network for permanent axle load monitoring on federal motorways in the whole federal area. The BMVBW tasked the BASt with planning the network development and providing technical support. The axle load monitoring network on the federal motorways will be built in four development phases and will include 40 representative axle load monitoring sections. Two development phases with a total of 14 measuring sections and 38 axle load scales in eight different federal states have already been implemented. The model SVIB-BAB (Calculation of the road stress/strain created by heavy traffic on federal motorways), which was developed by the author in 2000 and allowed for the first time to calculate the road stress/strain on the main lane of a federal motorway based only on the average daily traffic load due to heavy traffic, could be updated and made more accurate after the stepwise activation of the second development phase of the axle load monitoring network. It became also possible to integrate the heavy traffic volume monitored by the automatic, permanent counting points (603 on federal motorways in 2006), which facilitates the analysis of road stress/strain at network level.\r\n