Description: Das Projekt soll es ermöglichen, die Kritikalität der Wasserverkehrsinfrastruktur zu bewerten und den betroffenen Akteuren in Form einer risikobasierten Instandhaltungsstrategie ein Konzept zusammen mit Maßnahmen zur Resilienzsteigerung zu unterbreiten. Aufgabenstellung und Ziel Bisherige Instandhaltungsstrategien für Infrastrukturbauwerke fokussieren in der Regel auf den Bauwerkszustand - erst nach dem Auftreten von Schäden werden die Bauwerke instandgesetzt. Aufgrund des großen Investitionsstaus im Bereich der Infrastruktur, des hohen Bauwerksalters und zunehmender Gefährdungsszenarien in Form von extremen Naturereignissen wie Starkregenereignissen, daraus resultierender Hochwasser, Trockenheiten etc. ist zukünftig eine risikobasierte Priorisierung von Instandhaltungsmaßnahmen notwendig. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Im Rahmen des Projekts werden für real existierende Bedrohungsszenarien Lösungen erarbeitet, die sowohl die Sicherheit der Bevölkerung als auch der ansässigen Industrie nachhaltig verbessern werden. Die konsequente Einbindung relevanter Unternehmen und Behörden in das Projekt gewährleistet die Übertragbarkeit der Ergebnisse in die Praxis und untermauert die Anwendungsrelevanz der erarbeiteten Lösungen. Der WSV werden Werkzeuge für eine risikoorientierte Instandhaltungsstrategie an die Hand gegeben, sodass Investitionsmaßnahmen bedarfsgerecht priorisiert werden können. Untersuchungsmethoden Es wurde eine Methodik gewählt, die eine Einstufung des Risikos einer Vernachlässigung von Instandhaltungsmaßnahmen an Wasserstraßeninfrastrukturen ermöglicht. Die Methodik besteht aus den folgenden Schritten: 1. Der Risikobegriff für Infrastruktursysteme wird definiert. Diese Systeme sind oft durch eine hierarchische Struktur gekennzeichnet, was bedeutet, dass sie Subsysteme umfassen. Haimes (2008) hat sie „Systeme von Systemen“ (SoS) genannt. In SoS finden Ereignisse auf der unteren hierarchischen Ebene statt und breiten sich in einem Kaskadeneffekt über die höheren Ebenen aus. Es wird ein Werk zeug entwickelt, das als „Risiko-Helix“ bezeichnet wird und die Simulation von Kaskadenausfällen und die Abschätzung negativer Folgen ermöglicht. Das Werkzeug basiert auf einem reduktionistischen Ansatz, nach dem die Funktionsweise des Systems durch die Funktionsweise seiner Teile erklärt werden kann. Das Werkzeug ermöglicht auch die Analyse und das Verständnis historischer Schadensfälle. 2. Es wird ein integraler Ansatz verwendet, um die Risikowahrnehmung der Experten und die aus den Datenbanken (WSVPruf, WADABA, TRAVIS, Elwis) gewonnenen Informationen zu kombinieren. Um die Risikokriterien zu aggregieren und Erhaltungsmaßnahmen einzustufen, werden multikriterielle Entscheidungsmethoden angewendet (De Almeida et al. 2015). Die bisher angewendeten Methoden sind MAUT, SMARTS und WINGS, wobei die erste Methode die Einbeziehung der Risikowahrnehmung der Experten durch die Definition von Nutzfunktionen ermöglicht. WINGS ermöglicht die Bewertung des Risikos in hierarchischen Systemen. SMARTS ist eine vereinfachte Version von MAUT, die verwendet werden kann, wenn mehrere Versagensszenarien berücksichtigt werden müssen. 3. Jeder Schritt in der Anwendung von multikriteriellen Entscheidungsmethoden bringt jedoch einige Herausforderungen mit sich, die beachtet werden müssen. Beispiele für wiederkehrende Herausforderungen sind die Sicherstellung der Datenkonsistenz, die Begrenzung der Dimensionalität der Daten und die Durchführung einer Problemregularisierung. Es werden KI-Techniken eingeführt, um den Einsatz von multikriteriellen Entscheidungsmethoden zu unterstützen, und insbesondere um eine Datenvor- und -nachverarbeitung durchzuführen. Der k-medoids-Algorithmus wurde speziell zur Klassifizierung von Wasserstraßenobjekten nach ihren baulichen Eigenschaften verwendet. Es werden Visualisierungswerkzeuge eingesetzt, um die Kommunikation über Risiken zu erleichtern. (Text gek
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Tags: Wasserstraße ? Maut ? Hochwasser ? Resilienz ? Risikokommunikation ? Starkregen ? Naturereignis ? Wirkungsanalyse ? Risikobewusstsein ? Bauliche Anlage ? Datenbank ? Infrastruktur ? Verkehrsinfrastruktur ? Risikobewertung ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2018-01-01 - 2022-12-31
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