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"strasse und verkehr" 10/2013 - VSS

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<strong>strasse</strong> <strong>und</strong> verkehr NR. <strong>10</strong>, oktober <strong>2013</strong><br />

route et trafic N o <strong>10</strong>, octobre <strong>2013</strong><br />

Zusammenfassungen der neu<br />

publizierten Forschungs berichte<br />

An dieser Stelle veröffentlichen wir die Zusammen -<br />

fassungen der neu erschienenen Forschungsberichte<br />

(teilweise gekürzt). Die einzelnen Forschungsberichte<br />

können Sie unter www.mobilityplatform.ch bestellen.<br />

Résumés de rapports de<br />

recherche nouvellement publiés<br />

Ci-après nous publions les résumés des rapports de<br />

recherche nouvellement parus (partiellement raccourcis).<br />

Vous pouvez commander les rapports de recherche sur<br />

www.mobilityplatform.ch.<br />

DE<br />

Forschungsbericht Nr. 1421<br />

Experimenteller Nachweis<br />

des vorgeschlagenen Raum<strong>und</strong><br />

Topologiemodells für die<br />

VM-Anwendungen in der<br />

Schweiz (MDATrafo)<br />

Eidgenössische technische Hochschule Zürich<br />

(ETHZ), IGP, Gruppe GIS <strong>und</strong> Fehlertheorie<br />

Hans Rudolf Gnägi, Dipl. Mathematiker UniBE<br />

Stefan Henrich, Dipl. Kulturing. ETHZ (bis<br />

2011-08-31)<br />

AWK Group AG, Zürich<br />

Martina Münster, Dipl. Ing. TU/SIA<br />

Roger Rüegg, Dipl. Informatiking. ETHZ (bis<br />

2011-05-31)<br />

Mireille Reeff, Dr. sc. ETHZ (ab 2011-06-01)<br />

Dominique Tschopp, Dr. phil. Nat. EPFL (ab<br />

2011-06-01)<br />

Rosenthaler <strong>und</strong> Partner AG, Muttenz<br />

Rainer Koch, Dipl. Kulturing. ETHZ<br />

Eisenhut Informatik AG, Burgdorf<br />

Claude Eisenhut, Dipl. Informatiking. FH<br />

Forschungsauftrag <strong>VSS</strong> 2009/901 auf Antrag des<br />

Schweizerischen Verbands der Strassen- <strong>und</strong><br />

Verkehrsfachleute (<strong>VSS</strong>)<br />

Das «Gesamtmodell» von SN 671 941<br />

gibt eine Übersicht von Referenzsystem<strong>und</strong><br />

Transformations-Typen gemäss theoretischen<br />

Überlegungen. Das Projekt<br />

hat nun deren praktischen Einsatz systematisch<br />

analysiert <strong>und</strong> beschrieben<br />

nach dem modellbasierten Vorgehen.<br />

Zunächst wurde die Bedeutung der<br />

Gr<strong>und</strong>lagentexte erarbeitet <strong>und</strong> dann<br />

wurden die benötigten mathematischen<br />

Elemente definiert: Euklidischer Raum<br />

für ausgedehnte Realität <strong>und</strong> Graph für<br />

netzartige Strukturen. Transformationen<br />

können umkehrbar eindeutig sein,<br />

dann werden die beteiligten Referenzsysteme<br />

äquivalent oder interoperabel<br />

genannt. Es gibt auch nur einseitig umkehrbare<br />

Transformationen, das heisst,<br />

die Rückrechnung ergibt den Ausgangswert<br />

nur beim Start mit einem der beiden<br />

Referenzsysteme.<br />

Gemäss Übersicht kamen die 5 Elemente<br />

A bis E des modellbasierten Vorgehens<br />

(Model Driven Approach, MDA) für Referenzsysteme<br />

<strong>und</strong> Transformationen<br />

zum Einsatz:<br />

• Bei der Beschreibung des Realitätsausschnitts<br />

(Element A des MDA) zeigte<br />

sich die Notwendigkeit, die Realwelt der<br />

Strasse einerseits <strong>und</strong> die Abstraktion<br />

der Strasse andererseits klar auseinanderzuhalten.<br />

Unterschiede sind augenfällig<br />

bei der Strassenachse, die in der<br />

Realität z. B. als Mittellinie ohne Ecken<br />

dem Strassenverlauf folgt. Aber für Berechnungen<br />

braucht man dafür einen<br />

Linienzug im Raum, der ausschliesslich<br />

aus Geradenstücken besteht. Entsprechend<br />

der Übersicht folgt die Detailbeschreibung<br />

der Bezugssysteme. Ein<br />

Hauptergebnis ist die Beschreibung der<br />

Algorithmen für alle Transformationen,<br />

<strong>und</strong> ob es sich dabei um umkehrbare<br />

Eindeutigkeit handelt oder wenigstens<br />

um einseitige. Für die Transformationen<br />

RBBS ↔ CH1903 wurden umkehrbar<br />

eindeutige Algorithmen entwickelt.<br />

• Zur konzeptionellen Modellierung<br />

(Element B des MDA) wurden die existierenden<br />

UML/INTERLIS-Sprachelemente<br />

für geodätische Referenzsysteme<br />

ergänzt um neue für kurvilineare <strong>und</strong><br />

topologische Referenzsysteme sowie<br />

für deren Verwendung in Anwendungsmodellen.<br />

Die Referenzsysteme RBBS<br />

<strong>und</strong> CH1903 <strong>und</strong> ihr Einsatz in der Anwendung<br />

Verkehrsunfälle wurden im<br />

Detail konzeptionell modelliert sowie<br />

die Transformation RBBS ↔ CH1903.<br />

• Die (automatische) Herleitung des<br />

Transferformats aus dem Datenmodell<br />

(MDA Element C) brauchte Codierungsregeln<br />

für den neuen Datentyp GRAPH<br />

<strong>und</strong> für kurvilineare <strong>und</strong> topologische<br />

Referenzwerte.<br />

• Mangels Daten wurden in diesem<br />

Projekt von den MDA-Elementen D (1:1<br />

Prozessor)<br />

• <strong>und</strong> E (semantische Transformation)<br />

nur die Funktionen der Referenzwert-<br />

Transformationen als Bestandteil der<br />

semantischen Transformation genau<br />

bearbeitet. Diese sind als Demonstrator-<br />

Programm implementiert, das heisst,<br />

die Algorithmen der Methoden newAxis,<br />

transform <strong>und</strong> inverseTrafo für die<br />

umkehrbar eindeutigen Transformationen<br />

von RBBS nach CH1903 <strong>und</strong> zurück<br />

(Anhang). Die Testresultate zeigen, dass<br />

die Rücktransformationen auch in kritischen<br />

Bereichen bei Ecken der Achslinie<br />

erst in der <strong>10</strong>. Nachkommastelle<br />

verschieden sind von den Originalwerten.<br />

Wichtiges Ergebnis ist auch die Liste<br />

aller verwendeten Begriffe mit konsistent<br />

verknüpften Definitionen. Die<br />

Unterschiede zum <strong>VSS</strong>-Umfeld sind dokumentiert<br />

(Glossar).<br />

Zu den Schlussfolgerungen. 2): Das Gesamtmodell<br />

aus SN 671 941 ist zu präzisieren<br />

durch konkrete Algorithmen für<br />

die vorgesehenen Transformationen,<br />

sobald diese erfolgreich programmiert<br />

<strong>und</strong> getestet sind. Für ein Folgeprojekt<br />

zur Programmierung (zum Beispiel <strong>VSS</strong><br />

2011/713) müssen unbedingt die benötigten<br />

Daten auch wirklich zur Verfügung<br />

stehen.<br />

Es ist abzuklären, ob mithilfe der ausgearbeiteten<br />

umkehrbar eindeutigen<br />

Transformationen RBBS ↔ CH1903<br />

eine nachhaltigere Sicherung von<br />

Strassendaten möglich wird (arbeiten<br />

kurvilinear, sichern geodätisch). Die<br />

Ergebnisse bilden die Gr<strong>und</strong>lage für<br />

2 neue Normen: SN 671 941-1 (Konzeptionelle<br />

Transformationsmodelle)<br />

<strong>und</strong> SN 671941-2 (Einsatz des Gesamtmodells<br />

in der SVT).<br />

DE<br />

Forschungsbericht Nr. 651<br />

Instandsetzung <strong>und</strong> Monitoring<br />

von AAR-geschädigten Stützmauern<br />

<strong>und</strong> Brücken<br />

TFB AG – Technik <strong>und</strong> Forschung im Betonbau, Wildegg<br />

Dr. Fritz Hunkeler<br />

Dr. Pascal Kronenberg<br />

Tiefbauamt Kanton Basel-Landschaft<br />

Dr. Ulrich Püschner (bis 30.4.2012 TFB AG)<br />

Forschungsauftrag AGB 2006/006_OBF auf Antrag der<br />

Arbeitsgruppe Brückenforschung<br />

Im Rahmen dieses Projektes wurde im Jahr 2009<br />

die AAR-geschädigte Stützmauer S0751 an der Simplon<strong>strasse</strong><br />

(Kanton Wallis) als Hauptobjekt für die<br />

Untersuchungen evaluiert <strong>und</strong> deren Zustand im Detail<br />

untersucht. Danach wurde eine von zwei Testflächen<br />

hydrophobiert. Damit sollte die einfachste Art<br />

der Instandsetzung nachgestellt werden. Die andere<br />

Testfläche wurde zum Vergleich nicht behandelt. Als<br />

Nebenobjekt wurde die Stützmauer S0701 mit erheblich<br />

grösseren AAR-Schäden als das Objekt S0751<br />

untersucht. Für das Monitoring wurden verschiedene<br />

Methoden eingesetzt (Rissbreitenindex, Deformeter,<br />

Extensometer, geodätische Messungen). Daneben<br />

wurden weitere Grössen erfasst (Luft- <strong>und</strong> Betontemperatur<br />

sowie Wasseraufnahme, Feuchtigkeit <strong>und</strong><br />

elektrischer Widerstand des Betons). Zur Ergänzung<br />

dieser Arbeiten konnten Ergebnisse der Überwachung<br />

der Rorbachbrücke der SBB zwischen Wassen <strong>und</strong> Göschenen<br />

(Kanton Uri), des Pylons der Passarelle Itenhard<br />

in Bremgarten (Kanton Aargau) <strong>und</strong> der Oberen<br />

Zollbrücke in Landquart (Kanton Graubünden) in diesen<br />

Bericht aufgenommen werden.<br />

Die Ergebnisse dieses Projekts erlauben, die heute<br />

verfügbaren Methoden <strong>und</strong> deren Einsatzmöglichkeiten<br />

<strong>und</strong> -grenzen für das Monitoring von AAR-geschädigten<br />

Bauten zu beurteilen <strong>und</strong> Empfehlungen für<br />

deren zielsichere Anwendung bei anderen Bauwerken<br />

abzugeben.<br />

Die Kenntnisse der Kinetik der Alkali-Aggregat-Reaktion<br />

sind aber nach wie vor ungenügend. Es sind weitere<br />

Anstrengungen nötig, um eine verlässliche Basis<br />

für Prognosen des zeitlichen Verlaufs von AAR-Schäden<br />

zur Verfügung zu haben. Zudem sollten Versuche<br />

zur Instandsetzung an von der Rückseite her stark<br />

durchfeuchteten Stützmauern durchgeführt werden.<br />

Neben den Untersuchungen an alten Bauwerken<br />

sollten neue, mit AAR-beständigem Beton gemäss<br />

Merkblatt SIA 2042 erstellte Bauwerke untersucht<br />

werden, um die Wirkung bzw. den Erfolg der heutigen<br />

betontechnologischen Massnahmen gegen die<br />

Alkali-Aggregat-Reaktion <strong>und</strong> die Selektivität der<br />

Beton-Performance zu prüfen. Der Einsatz eines<br />

Monitoringsystems mit Extensometern kann dazu<br />

eine rasche <strong>und</strong> klare Antwort liefern.<br />

FugenVerteidiger!<br />

PCI Pavifix ® CEM ROC<br />

PCI Pavifix ® CEM ROC –<br />

ist der Zement-Pflasterfugenmörtel zur vertikalen <strong>und</strong><br />

horizontalen Verfugung von Natursteinmauern <strong>und</strong><br />

-belägen.<br />

PCI Bauprodukte AG · Im Tiergarten 7 · 8055 Zurich<br />

Tel. 058 958 21 21 · Fax 058 958 31 22 · pci-ch-info@basf.com<br />

48<br />

forschung rechErche<br />

Mehr Infos unter www.pci.ch

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