Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-970
Main Title: Volkswirtschaftlich gerechtfertigte Interventionswerte für die Erhaltung von Bundesautobahnen
Translated Title: Economically justified intervention values for the maintenance of the German highway network
Author(s): Stütze, Thomas
Advisor(s): Huschek, Siegfried
Granting Institution: Technische Universität Berlin, ehemalige Fakultät VI - Bauingenieurwesen und Angewandte Geowissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Für Erhaltungsmaßnahmen auf bundesdeutschen Autobahnen wurde eine volkswirtschaftlich orientierte Nutzen-Kosten-Analyse entwickelt und durchgeführt. Ferner wurden die nach der ZEB definierten Schwellenwerte für die Griffigkeit µSCRIM 80 und die Allgemeinen Unebenheiten in Längsrichtung AUN einer kritischen Betrachtung unterzogen. Auf Grund unterschiedlicher Zustandsentwicklungen der Fahrbahnoberfläche vor und nach einer Instandsetzung ergeben sich Qualitätsunterschiede, die unterschiedliche Straßennutzerkosten SNK zur Folge haben. Die Straßennutzerkosten SNK setzen sich aus den drei Teilkostenbereichen Reisezeit-, Fahrzeugbetriebs- und Unfallkosten zusammen, die als Funktion der Zustandsgrößen Allgemeine Unebenheiten in Längsrichtung AUN bzw. Griffigkeit µSCRIM 80 ermittelt wurden. Die funktionale Abhängigkeit der Fahrzeugbetriebskosten von der Zustandsgröße AUN wurde experimentell mittels sogenannter Ausrollversuche und Kraftstoffverbrauchsimulationsrechnungen hergeleitet. Basierend auf den Studien über die relative Unfallhäufigkeit bei Nässe konnten die Unfallhäufigkeit bei Nässe und die daraus resultierenden Unfallkosten UK als Funktion der Griffigkeit µSCRIM 80 hergeleitet werden. Der Einfluss steigender AUN-Werte auf die gefahrene Geschwindigkeit V wurde in den Teilkostenbereichen Reisezeitkosten ZK und Kraftstoffverbrauchskosten berücksichtigt. Es konnte gezeigt werden, dass sich der Einfluss auf diese beiden Kosten annähernd kompensiert. Die infolge einer Erhaltungsmaßnahme eingesparten Straßennutzerkosten sind somit in erster Linie durch eingesparte Fahrzeugbetriebs- und Unfallkosten bedingt. In der Wirtschaftlichkeitsanalyse wurden dann die Gesamtkosten der Maßnahmeoption aus Straßenbaulastträgerkosten und zusätzlichen Straßennutzerkosten während der Baustellensituation dem Gesamtnutzen, der sich aus eingesparten Straßennutzer- und Straßenbaulastträgerkosten im Betrachtungszeitraum ergibt, gegenübergestellt. Die volkswirtschaftlich gerechtfertigten Interventionswerte für die Zustandsgröße Griffigkeit IW µSCRIM 80 liegen für die durchschnittliche Verkehrsbelastung von 48.000 Kfz/24h auf bundesdeutschen Autobahnen mit 0,44 bis 0,48 deutlich über dem derzeit geltenden Warn- und Schwellenwert der ZEB. Die volkswirtschaftlich gerechtfertigten Interventionswerte der Allgemeinen Unebenheiten in Längsrichtung IWAUN liegen mit 3,7 bis 6,5 cm³ unter dem derzeit gültigen Schwellenwert der ZEB. Die Ergebnisse zeigen, dass aus volkswirtschaftlicher Sicht für die Erhaltung von Bundesautobahnen sowohl für die Griffigkeit als auch für die Allgemeinen Unebenheiten in Längsrichtung ein höheres Interventionsniveau als das heute aktuelle gerechtfertigt wäre. Aufgrund des großen, hier gezeigten Einflusses des Fahrbahnzustandes auf die Straßennutzerkosten sollte die Verkehrsbelastung demnach auch in der ZEB stärker als bisher Berücksichtigung finden. Sämtliche funktionalen Zusammenhänge, die eine gesamtwirtschaftliche Bewertung einer Erhaltungsmaßnahme ermöglichen, wurden in dem Analyseprogramm GEEP 1.0 zusammengefasst.
With regard to maintenance projects for the German highway network, an economically oriented cost-benefit analysis has been developed and carried out. In addition, threshold values for the skid resistance µSCRIM 80 and longitudinal unevenness AUN defined according to the ZEB (condition rating and evaluation) have been subjected to a critical examination. Due to different structural condition developments of the road surface before and after rehabilitation activities, there are differences in quality that lead to different road user costs (RUC). Road user costs comprises time costs, vehicle operating costs and accident costs which have been determined as the function of the state quantity longitudinal unevenness AUN and skid resistance µSCRIM 80. The functional dependency of vehicle operating costs from longitudinal unevenness has been derived through so-called rolling experiments and simulation calculations of fuel consumption. Based on the studies of relative frequency of accidents when wet, the frequency of accidents when wet and the resulting accident costs could be determined as the function of skid resistance µSCRIM 80. The influence of increasing values of the longitudinal unevenness on driven speed has been considered within the time costs and fuel consumption costs. It was able to demonstrate that these two costs nearly compensate each other. The saved road user costs as a result of maintenance projects are therefore primarily caused through saved vehicle operating costs and accident costs. In an analysis of economic efficiency, the total costs of the project option which consist of road owner costs (ROC) and additional road user costs during construction site measures were compared with the total benefit which results from saved road user- and saved road owner costs within the observation period. Based on an average daily traffic on German highways of 48.000 vehicles/24 h the economically justified skid resistance intervention values of 0,44 to 0,48 µscrim 80 are significantly higher than the current valid alert and threshold value of the ZEB. The economically justified intervention values of longitudinal unevenness IWAUN of 3,7 to 6,5 cm³ are below the current valid threshold value of the ZEB. From the economic point of view, the results show that a higher intervention level for skid resistance and longitudinal unevenness than the current one would be justified in order to maintain the German highway network. Due to the elevated influence of road condition on road user costs, traffic load should therefore be taken more into consideration within the ZEB than has been done. All functional correlations, that enable an evaluation of a maintenance project on the basis of national economy, have been summarized in the Analysis Program GEEP 1.0.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-8703
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/1267
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-970
Exam Date: 15-Sep-2004
Issue Date: 29-Nov-2004
Date Available: 29-Nov-2004
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Ausrollversuche
Fahrzeugbetriebskosten
GEE
Nutzen-Kosten-Analyse
Straßenerhaltung
Straßennutzerkosten
Unfallkosten
Wirtschaftlichkeitsanalyse
Accident costs
Cost-benefit-analysis
GEEP
Maintenance
Road user costs
Rolling experiments
Vehicle operating costs
Usage rights: Terms of German Copyright Law
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