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Innovative Datenerfassung und -nutzung im Straßenbetriebsdienst

Innovative data acquisition and use in road maintenance

  • Um bei der kontinuierlich zunehmenden Beanspruchung der Straßeninfrastruktur Verkehrssicherheit und Funktionstüchtigkeit sicherzustellen, leistet der Straßenbetriebsdienst mit regelmäßigen Kontrollen, Wartungen und Unterhaltungsmaßnahmen einen erheblichen Aufwand bei der Erhaltung und Pflege der Verkehrsanlagen. Eine innovative Datenerfassung und -nutzung kann einen Beitrag dazu leisten, den gestiegenen Anforderungen effektiv und wirtschaftlich gerecht zu werden und zeitgleich die Beeinträchtigung für den Verkehr möglichst gering zu halten. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung von differenzierten Empfehlungen für den Einsatz innovativer Technologien zur Verbesserung der wirtschaftlichen Aufgabenerfüllung sowie der Information über Eingriffe in den Verkehrsraum und das Erarbeiten von Anwendungskonzepten, die den vielfältigen Anwendungen im Straßenbetriebsdienst gerecht werden. Dazu wurden Informations- und Kommunikationstechnologien analysiert und die Übertragung von Technologien aus anderen Branchen auf den Straßenbetriebsdienst diskutiert (RFID, QR-Codes, NFC, Bluetooth etc.). Für die Erprobung der Konzepte in der Praxis wurden in Kooperation mit fünf Meistereien aus drei Ländern Pilotanwendungen initiiert: • Positionsbestimmung von Verkehrssicherungs-anhängern und Erfassung von Zustand der Warneinrichtung sowie der Aktivität von Richtungs- und Blinkpfeil (2 Systeme) • KI-gestützte Objekterkennung mit Einsatz im Entwässerungsmanagement, Auffindbarkeit von Sinkkästen • Werkstattmanagement mit mobilen Endgeräten und QR-Codes • Nachverfolgung handgeführter Geräte aus ei-nem zentralen Gerätelager mittels RFID (interne Weiterführung geplant) Bereits aus der Leistungsdefinition und der Beschaffung lassen sich Schlussfolgerungen und Empfehlungen ableiten: je nach Art, Umfang und Entwicklungsaufwand der geforderten Leistung kommen prinzipiell unterschiedliche Gruppen von Anbietenden in Frage, die entweder Gesamtsysteme auf Kundenwunsch entwickeln und implementieren, ein vorhandenes System anbieten oder nur Teilkomponenten liefern. Je komplexer die Aufgabenstellung, desto größer die Herausforderungen beim Erstellen von Anforderungen und Leistungsdefinition und bei der Kommunikation mit den Anbietern. Das Maß an Eigeninitiative und Wissen über den Ausschreibungsgegenstand, das für eine reibungslose, zügige und wirtschaftliche Beschaffung erforderlich ist, sollte nicht unterschätzt werden. Trotz der Parallelen bspw. zu Logistik- und Warenwirtschaftsbranche handelt es sich im Betriebsdienst nicht um Standardprozesse. Die speziellen Randbedingungen erfordern eine möglichst exakte Beschreibung der Anforderungen. Es hat sich gezeigt, dass die digitale Infrastruktur der öffentlichen Verwaltung und insbesondere in der Betriebsdienstbranche nicht mit der Privatwirtschaft zu vergleichen ist. Die Erprobung der sorgfältig ausgewählten Konzepte hat gezeigt, dass eine innovative Datenerfassung und -nutzung im Straßenbetriebsdienst das Potenzial hat, die wirtschaftliche Aufgabenerfüllung sowie Informationen über Eingriffe in den Verkehrsraum zu verbessern. KI-gestützte Objekterkennung ist für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen möglich. Bei der Verortung beweglicher Objekte und dem Erfassen von Schaltzuständen können ausreichende Genauigkeiten erzielt werden. Nicht immer sind komplexe und umfangreiche Systeme besser geeignet, mitunter empfiehlt sich die Beschaffung eines robusten und schlanken Systems, das sich auf das Wesentliche beschränkt. Für die Ausstattung einer Werkstatt mit einem Managementsystem liegt die Herausforderung in der Definition von Arbeitsabläufen und der Integration in vor- und nachgeschaltete Prozesse, die am Markt erhältlichen technischen Komponenten sind auch für einen Einsatz im Straßenbetrieb geeignet. Neben den dokumentierten Erkenntnissen sollen die durchgeführten Pilotanwendungen als Inspiration für neue Lösungsmöglichkeiten konkreter eigener Problemstellungen dienen. Der Erfolg solcher Lösungen steht und fällt mit der Akzeptanz der Beschäftigten. Deshalb muss ein besonderes Augenmerk auf dem Nutzen für die Mitarbeitenden im Betriebsdienst und deren frühe Einbindung in Planung, Anforderungsdefinition und Bewertung liegen.
  • To provide road safety and functionality during a steadily growing load on road infrastructure, the road maintenance service performs with steadily checks, maintenance and repair measures huge efforts in upkeeping and servicing the traffic facilities. An innovative acquisition and usage of data can contribute to meet the requirements in an efficient and economical way without disturbing the traffic beyond measure. The aim of the research project is the development of differentiated deployment recommendations for the use of innovative technologies to economical fulfillment of tasks and information about traffic interventions of road maintenance as well as acquire concepts of usage, which are suitable for the manifold tasks of the road maintenance service. For that purpose, information and communication technologies were analyzed and the transfer of technologies from other industries to road maintenance were discussed (RFID, QR-Codes, NFC, Bluetooth etc.). For the prove of concepts in common practice, pilot applications were initiated in cooperation with five road maintenance depots out of three states: • Location determination of traffic safety trailers and status detection of warning devices such as directional and flashing arrows (2 systems) • A.I.-based object identification for the management of drainage systems, findability of catch basins • Garage management system using mobile devices and QR-Codes • Tracing of handheld machines out of a central storage using RFID (ongoing) Conclusions and recommendations can be derived even from the definition of requirements and the procurement: according to specification, scale and development effort of the claimed service, there are different kinds of providers contemplable, which either design and implement whole systems as desired by the customer or offer an existing system or incremental subsystems. The more complex the task, the bigger the challenge to define requirements and accomplishments and also the communication with the providers. The level of self-initiative and the knowledge about the subject of procurement, which is required for smooth, quick and economical procurement, should not be underestimated. Despite the parallels to logistics and commodities management for example, there are no such standard processes in road maintenance service. The specific constraints require the description of demands to be as exact as possible. It turned out, that the digital infrastructure in the public administration, especially in the road maintenance depots, is not comparable to the private sector. The prove of the carefully selected concepts demonstrated the potential of an innovative acquisition and usage of data as a part of the road maintenance service for better economical fulfillment of tasks and information about traffic interventions in road maintenance. A.I.-based object identification is suitable for a wide-ranged field of applications. The localization of non-stationary elements and the acquisition of switching states can be achieved with adequate accuracies. Complex and extensive systems are not always best suited; sometimes it is advisable to procure a stripped down, robust and lean system. When equipping a garage with a management system, defining work processes and integrating them into upstream and downstream processes is the challenge; the technical components available on the market are also suitable for use in road maintenance service. Besides the documented results, the pilot applications shall be an inspiration for achieving new solutions for specific own applications. Success requires the acceptance by the employees. That’s why it is advisable to draw attention to the advantage for the employees in the road maintenance depots and to involve them in preparation, definition of requirements and evaluation.

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Metadaten
Author:Rainer Hess, Julian Best, Martina Lohmeier, Lothar Temme
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-28785
ISBN:978-3-95606-765-5
ISSN:0943-9331
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe V: Verkehrstechnik (376)
Publisher:Fachverlag NW in der Carl Ed. Schünemann KG
Place of publication:Bremen
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2023/12/05
Date of first publication:2023/12/05
Publishing institution:Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
Release Date:2023/12/05
Tag:Straßenbetriebsdienst; Straßeninfrastruktur; Verkehrssicherheit
road infrastructure; road maintenance service; road safety
Number of pages:61
Comment:
Bericht zum Forschungsprojekt 03.0558:
Innovative Datenerfassung und -nutzung
im Straßenbetriebsdienst

Referat
Verkehrsbeeinflussung und Straßenbetrieb

Fachbetreuung
Christopher Schirrmeister
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):License LogoBASt / Link zum Urhebergesetz

$Rev: 13581 $