Forschungsprojekt Streumodell Winterdienst (DE)

Wien, Februar 2022:


Entwicklung eines Echtzeit - Straßenzustands- und Streumodells für den Winterdienst (MDSS):

Die Entwicklung eines einzigartigen physikalischen Winterdienstmodells im Rahmen der Forschungsprojekte WinterFIT I-III seit 2009 legte den Grundstein für die Entwicklung des Winterdienst-Entscheidungsunterstützungssystems (MDSS) der ASFINAG. Im Rahmen des aktuellen Projekts WinterFIT IV liefert das Streumodell Winterdienst Echtzeitprognosen des Straßenzustands und Winterdienstempfehlungen für +12 Stunden für das gesamte Autobahn- und Schnellstraßennetz in Österreich. Mit der Validierung der Ergebnisse im Winter 2021/22 ist ein Vollbetrieb ab dem Winter 2022/23 zu erwarten.


Winterdienst auf Autobahnen und Schnellstraßen in Österreich (ASFINAG)

Project title

WinterFIT IV - Echtzeit - Straßenzustands- und Streumodells für den Winterdienst


Customer

ASFINAG


Type

Forschungskooperation


Duration

Februar 2019 bis April 2023


Partner/Rollen

Projektleitung mit Konzeptentwicklung, Modellierung, Softwareentwicklung und Implementierung. Die Validierung wird gemeinsam mit der TU Wien - Institut für Verkehrswesen und NIRA Dynamics sowie dem Winterdienstpersonal der ASFINAG durchgeführt.


Projektziele

Das Forschungsprojekt kombiniert Zustands- und Verkehrsdaten mit Wetterprognosen und Messdaten für hochgenaue Straßenzustandsprognosen und optimierte Streueinsätze im Winterdienst für einen effizienten Ressourceneinsatz und hohe Verkehrssicherheit in Echtzeit in einem Prognosehorizont von +12h.


Zeitplan

Das Streumodell Winterdienst wird in den folgenden Schritten umgesetzt:

  • Echtzeitprognose Fahrbahntemperatur und Reifglätte (2019-2020)

  • Konzeption und Umsetzung Echtzeit - Streumodell Winterdienst (2020-2021)

  • Validierung und Echtzeitbetrieb Streumodell Winterdienst (2022-2023)


Ausgewählte Impressionen:

Die gewählte Übersicht gibt nur einen kleinen Einblick in das entwickelte Software-Tool mit:

  • Karte: Eine Karte mit Überlagerungen des Straßennetzes, des Winterdienstes und Straßenzustands, der Sensorsysteme und des Verkehrs

  • Sensordaten: Alle integrierten Straßensensoren und Wetterstationen mit aktuellem Status und Messdaten als Grundlage für die Vorhersagen

  • Prognosemodelle: Das Interface für die Modellanpassung, Validierung und Anwendung der Vorhersagemodelle an Sensorstandorten, Wetterabschnitten und Streurouten

  • Streumodelle: Die physikalischen Modelle zur Berechnung von Taumittelwirkung, Räumung, Streuung und Straßenzustand

  • Straßenzustand: Alle relevanten Informationen über den Straßenverkehr und den Straßenzustand des Autobahnnetzes als Basis für die Berechnungen

  • Winterdienst: Die Winterdienstsimulation und -optimierung für alle Wetterszenarien auf Basis der Zielparameter Zustandsverbesserung und Kosten

  • Benchmarks: Ein automatisiertes Benchmarking auf der Grundlage tatsächlicher Instandhaltungsentscheidungen und -ergebnisse der ASFINAG

Überblick MDSS mit Karteninterface und Overlays (Hoffmann Consult)
Überblick MDSS mit Straßensensoren und Prognosemodellen (Hoffmann Consult)

Beispiel MDSS - Prognose der Fahrbahntemperatur (Hoffmann Consult)



Beispiel MDSS - Downscaling der Fahrbahntemperaturprognose (Hoffmann Consult)


Ergebnisse und Ausblick

Aufbauend auf das formalisierte Streumodell werden die Sensordaten (FBT, LT, RLF, NS), Wetterprognosen zu hochgenauen Prognosen in einem Zeithorizont von +12h von FBT, LT, RLF und Reifereignissen in 248 Straßenwetterabschnitten (SWA) auf 2.250 km Autobahn- und Schnellstraßen der ASFINAG kombiniert. Zusammen mit Straßenzustand, Verkehr und Streumodellen ermöglicht dies eine stündliche Neuberechnung von optimierten Streuempfehlungen mit Einsatzzeitpunkt und Streumenge für die bestmögliche Effizienz und Verkehrssicherheit. Die tatsächlichen Einsatzdaten bilden dabei die Grundlage für die Neuberechnung und ein automatisiertes Benchmarking. Die Validierung des Fahrbahnzustandes erfolgt über Messungen mit dem Griptester sowie Reibwerten des Verkehrs.


Unser besonderer Dank gilt der ASFINAG für das Vertrauen in die Zusammenarbeit sowie der Möglichkeit der Umsetzung des Streumodells Winterdienst.