Hodnocení technologických přístupů k rekonstrukci asfaltových vozovek z hlediska vlivu na životní prostředí a nákladů životního cyklu

Abstract

Náklady na údržbu a rekonstrukci pozemních komunikací jsou významnou součástí nákladů životního cyklu dopravních staveb. Provozovatelé a správci dopravní sítě se snaží prostředky vydávané na údržbu a obnovu minimalizovat. Zároveň je však potřeba respektovat požadované normy, nařízení a standard stavu pozemní komunikace. Ty je potřeba udržovat nad státem stanovenou minimální hranicí, která je dána typem a nároky na užívání pozemní komunikace. Dle současného západoevropského trendu, rovněž emisní zátěž životního prostředí může být při volbě technologie rekonstrukce vozovky významným kritériem. Na trhu existují nástroje z oblasti kalkulací a facility managementu, které se problematikou stanovení plánu údržby a rekonstrukcí silnic zabývají. Slabinou uváděných softwarových systémů je absence propracovaného modelu vzniku škodlivých emisí při výrobě a zabudování materiálů. Z toho plyne chybějící možnost volby kritérií, týkajících se právě vlivu rekonstrukce na životní prostředí. Díky tomu vznikají nepřesné výstupy na úrovni technických i ekonomických sestav, jež slouží jako podklad pro rozhodování správce, jakou technologií vozovku rekonstruovat. Cílem této disertační práce je nalézt prostor v procesech a nových přístupech pro rekonstrukci asfaltových vozovek z pohledu celkových nákladů životního cyklu a vlivu na životní prostředí. Následně navrhnout metodiku, kterou bude možno zastřešit softwarovým nástrojem. Teoretické základy deterministického modelu budou vycházet z nejnovějších technickoekonomických poznatků a vlastních inovačních myšlenek, opírajících se o praktické seznámení s problematikou. Cílem disertační práce není tvorba SW nástroje. Model a softwarový nástroj bude muset být na takové úrovni, aby uživatel, znalý problematiky, byl schopen jej použít, aniž by dostal zkreslené nebo zavádějící výsledky. Dalším cílem je vytvořit takové prostředí, v němž uživatel může zasahovat do primárních vstupů modelu. Nástroj bude umožňovat získání výsledku v krátkém časovém horizontu. Uživatel si sám volí úroveň jeho zásahu do kalkulace. Model je postaven na principu jednotlivých modulů, což znamená, že lze přidávat rozšiřující moduly, které umožní zpracování dalších oblastí, jenž na danou problematiku navazují. Vyvinutým softwarovým modelem je OptiVote a jeho tři kalkulační moduly OptiRec, pro jednotlivé metody rekonstrukce asfaltové vozovky.

Maintenance and rehabilitation costs of roads represent an important part of the life cycle costs of transportation constructions. Technical administrators and asset managers try to minimise the resources earmarked for the maintenance and rehabilitation. At the same time, it is necessary to respect required standards, regulations and level of road conditions. It is necessary to maintain road network above the state minimum quality threshold, which is given by the type and demands for the use of the road. According to the current trends in the Western Europe, the produced greenhouse gas emissions can also play an important role when choosing road rehabilitation technology. There are several tools in the field of calculations and facility management on the market that deal with the problem of planning road maintenance and road rehabilitation. The weakness of the reported software systems is the absence of a sophisticated model of harmful emissions in the fabrication and incorporation of materials. This leads to the lack of choice of criteria relating to the impact of road rehabilitation in the environment. This results in an occurrence of inaccurate outputs at the level of both technical and economic assemblies, which works as a basis for decision-makers to decide which technology to use for the road rehabilitation. The aim of this dissertation thesis is to find a gap or opportunity in processes and new approaches for rehabilitation of asphalt pavements in terms of life cycle costs and impact on the environment. Consequently design a methodology that can be covered by a software tool. The theoretical basis of the deterministic model will be based on the latest technical and economic knowledge and our own innovative ideas based on the practical problems we had to deal with. The aim of the dissertation is not the creation of software tool. The model and software tool will have to be in such a level that a knowledgeable user will have to be able to use it without getting to distorted or misleading results. Another goal is to create an environment where the user can interfere with the model's primary inputs. The tool will allow users to get results in a short time period. The user selects himself the level of his intervention in the calculation. The model is built on the principle of the individual modules, which means that there could be added couple of extending modules that allow the processing of other now uncovered areas. The developed software model is called OptiVote. Together with its three OptiRec calculation modules, it is made for calculation and evaluation of individual methods of asphalt pavement rehabilitation.