VSS 9 2015

wirtschaftlichen Einsatz und die Optimierung der Finanzmit- tel gilt. Die dabei eingesetzten Ansätze und Modelle sind in den allermeisten Fällen zustandsgesteuert, sei es anhand von einfachen Schwellenwerten, die eine passende Erhaltungs- massnahme auslösen oder anhand von ausgeklügelten Simu- lationen der Zustandsentwicklung, z.B. anhand von Markov- Ketten. Zustandsgesteuerte Ansätze sind reaktive Prozesse, die eine kurzfristige bis höchstens mittelfristige Erhaltungs- planung ermöglichen. Das in der Schweiz am häufigsten angewandte Modell ist das sogenannte «Grundmodell Werterhalt». Es basiert auf dem 2005 publizierten VSS-Forschungsbericht «Abschätzung des durchschnittlichen jährlichen Wertverlustes von kommuna- len Strassennetzen»[1] und wurde mit der VSS-Norm 640986[2] und dem Praxis-Leitfaden «Werterhalt von Strassen»[3] verbrei- tet. Es wird in unterschiedlichem Detailierungsgrad in zahl- reichen Kantonen und Gemeinden eingesetzt. Das Grundmodell Werterhalt wurde allerdings für kommu- nale Strassennetze konzipiert. Die für das Strasseninventar definierten Standardquerschnitte, jeweils mit fixen Fahr- bahn- und Trottoirbreiten, sind für ein kantonales Strassen- netz grösstenteils nicht praktikabel. Der gewählte Ansatz der Berechnung eines durchschnittlichen jährlichen Wertver- lusts ist für eine Momentaufnahme eines Strassennetzes zwar wertvoll, lässt aber als jährlich gleich bleibenden Gesamtwert des Finanzbedarfs keine langfristige Prognose zu. Aufgrund des hier fehlenden zentralen Beitrages der Altersverteilung des Anlagebestands kann das Grundmodell «Werterhalt» für die gewünschte langfristige Abschätzung des Finanzmittel- bedarfs (bis 50 Jahre!) nicht eingesetzt werden. Methodik zum SEM-Aufbau In Anbetracht der Grenzen des Grundmodells Werterhalt wurde für den baulichen Unterhalt der Strassenverkehrs- anlagen im Kanton Zürich ein eigenes Modellierungskonzept entwickelt. Der gewählte Ansatz ist grundsätzlich für alle Teilsysteme anwendbar. In einer ersten Phase haben wir uns auf das Teilsystem «Fahrbahnen und Wege, inklusive Strassenentwässerung» fokussiert, das rund zwei Drittel der Finanzmittel benötigt. Um eine proaktive Modellierung des langfristigen Erhaltungs- bedarfs auf Netzebene realisieren zu können, muss man von der aggregierten Zustandssicht Abstand nehmen. Aufgrund der Annahme, dass für eine langfristige Prognose die Alters- struktur der Verkehrsanlagen einen weitaus relevanteren Beitrag als die Zustandsverteilung allein spielt, wurden die folgenden Modellierungsgrundsätze definiert: • Die Oberbauten sind aufgrund ihrer mittleren Lebens- dauer bis zur Fälligkeit einer Gesamterneuerung kate- gorisiert. Die gewählten acht Fahrbahnkategorien der Kantonsstrassen sind nach Lastklassen (T2 bis T5) und nach Lage (Siedlungsgebiet) strukturiert und entsprechen somit den bestehenden Oberbaunormalien des Tiefbau- amts. Die verkürzten Lebenszyklen der Innerortsanlagen beruhen auf den Bedürfnissen der Werkeigentümer, die das Ausschöpfen der potenziellen Oberbaulebensdauer meistens nicht zulassen. l’utilisation optimisée des moyens financiers à disposition. Les approches et modèles utilisés à cet effet sont en général basés sur des paramètres d’état, que ce soit par le déclenche- ment des mesures sur la base de simples valeurs seuil ou par simulation complexe de l’évolution de l’état, p.ex. à l’aide de chaînes de Markov. Les approches basées sur l’état sont des processus réactifs, qui ne permettent une planification de l’entretien qu’à court ou moyen terme. Le modèle le plus souvent utilisé en Suisse est le «Modèle de base du maintien de la valeur». Il est fondé sur un mandat de recherche VSS publié en 2005 «Estimation de la dépréciation moyenne annuelle d’un réseau de routes communales»[1] et a été diffusé par la norme VSS 640986[2] et par le guide pratique «Maintien de la valeur des routes»[3] . Ce modèle est utilisé à des degrés de détail différents dans de nombreux cantons et communes. Le modèle de base du maintien de la valeur ayant été déve- loppé pour des réseaux communaux, les classes de routes retenues pour l’inventaire avec sections à largeur fixe de chaussée et trottoirs sont en général peu adaptées à un réseau routier cantonal. La prise en compte de la dépréciation annuelle moyenne est une approche certes précieuse pour une appréciation rapide des montants d’entretien engagés, mais ne permet en tant que valeur annuelle constante de facto aucune prévision à long terme. La contribution essen- tielle de la répartition des âges de l’inventaire des infrastruc- tures n’étant pas présente dans le modèle du maintien de la valeur, celui-ci ne peut convenir pour le pronostic à long terme souhaité (50 ans!). Méthodologie pour l’implémentation SEM Compte tenu des limites du modèle de base du maintien de la valeur le canton de Zurich a développé pour ses infra- structures routières son propre concept de modélisation des besoins d’entretien constructif. L’approche choisie est appli- cable en principe à tous les systèmes partiels de l’inventaire. Dans une première phase, nous nous sommes limités aux chaussées et chemins y compris évacuation des eaux, ce qui représente environ deux tiers des besoins financiers. Pour la modélisation proactive à long terme des besoins d’entretien d’un réseau, il est nécessaire de prendre un peu de recul par rapport à la seule agrégation des valeurs d’état. Partant de l’hypothèse que pour un pronostic à long terme la structure d’âge des infrastructures joue un rôle nettement plus déterminant que la seule répartition des valeurs d’état, les principes conceptuels suivants ont été retenus pour la modélisation SEM: • Les superstructures sont catégorisées en fonction de leur durée de vie moyenne jusqu’à échéance d’un renou- vellement complet, y compris couche de fondation. Les huit catégories de routes cantonales choisies sont struc- turées selon la classe de trafic (T2 à T5) et la situation en ou hors localité, ce qui correspond aussi aux règles constructives de l’Office. Les cycles de vie en localité sont plus courts car les besoins des services industriels ne permettent en général pas d’épuiser la durée de vie tech- niquement possible. FACHARTIKEL | ARTICLES TECHNIQUES12 STRASSEUNDVERKEHRNR.9,SEPTEMBER2015 ROUTEETTRAFICNo 9,SEPTEMBRE2015 VSS_SV_09_2015.pdf 12VSS_SV_09_2015.pdf 12 28.09.15 10:4028.09.15 10:40 VSS_SV_09_2015.pdf 12VSS_SV_09_2015.pdf 1228.09.1510:4028.09.1510:40

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