Strassenachsen als Räumliches Basis- Bezugssystem (RBBS) als Räumliches Basis... · ASTRA 80001 | Strassenachsen als Räumliches Basis-Bezugssystem (RBBS) Ausgabe 2014 | V1.00 3

Eidgenössisches Departement für, Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK

Bundesamt für Strassen ASTRA

Dokumentation Ausgabe 2014 V1.00

Strassenachsen als Räumliches Basis-Bezugssystem (RBBS)

ASTRA 80001 A S T R A O F R O U U S T R A U V I A S

ASTRA 80001 | Strassenachsen als Räumliches Basis-Bezugssystem (RBBS)

2 Ausgabe 2014 | V1.00 N083-1018

Impressum

Autoren / Arbeitsgruppe

Cerf Yan (ASTRA DG-SI, Vorsitz) Linder Laurent (ASTRA I-B) Poffet Jean-Luc (ASTRA N-NP) Seiler Luzia (ASTRA N-SFS) Carrel Jérôme (ASTRA DG-FBDM) Simma Anja (ASTRA V-UAS)

Franzen Rainer (Rosenthaler + Partner AG, Erarbeitung) Gonin Pierre (INSER SA, Erarbeitung) Koch Rainer (Rosenthaler + Partner AG, Erarbeitung)

Übersetzung (Originalversion in Deutsch)

Herausgeber Bundesamt für Strassen ASTRA Abteilung Strassennetze N Standards, Forschung, Sicherheit SFS 3003 Bern

Bezugsquelle Das Dokument kann kostenlos von www.astra.admin.ch herunter geladen werden.

© ASTRA 2014 Abdruck - ausser für kommerzielle Nutzung - unter Angabe der Quelle gestattet.

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Ausgabe 2014 | V1.00 3

Vorwort

Im Januar 2008 wurde das ASTRA im Rahmen des Neuen Finanzausgleichs (NFA) Ei-gentümerin aller Nationalstrassen und damit auch für deren Verwaltung zuständig.

Im Hinblick auf das Management der Strasseninfrastruktur hat das ASTRA ein Konzept und ein Managementsystem Strasse und Strassenverkehr (MISTRA) entwickelt, das zur Steuerung der strategischen, konzeptionellen und operativen Aufgaben dient.

Die Strassenachsen bilden die Basis für das MISTRA Basissystem wie auch für die Fachapplikationen und sind gemäss der VSS Normen für das Räumliche Basisbezugssy-tem aufgebaut. Die Strassenachsen sind ein Referenz-Geobasisdatensatz gemäss Geo-informationsgesetz des Bundes (GeoIG). Alle Infrastrukturobjekte und Fachnetze werden auf diesen Achsen aufgebaut oder an diese angehängt.

In der vorliegenden Dokumentation wird die Umsetzung des Räumlichen Basis-Bezugssystems (RBBS) im ASTRA definiert. Das MISTRA Basissystem, wie auch die Fachapplikationen, richten sich nach diesen Vorgaben.


Ausgabe 2014 | V1.00 5

Inhaltsverzeichnis

Impressum ......................................................................................................................... 2 Vorwort ............................................................................................................................... 3

1 Einleitung ........................................................................................................................... 7 1.1 Zweck des Dokuments ........................................................................................................ 7 1.2 Geltungsbereich .................................................................................................................. 7 1.3 Adressaten .......................................................................................................................... 7 1.4 Inkrafttreten und Änderungen ............................................................................................. 7

2 Zieldefinition ...................................................................................................................... 8 2.1 Verantwortlichkeiten ............................................................................................................ 8 2.2 Anforderungssichten ........................................................................................................... 9 2.3 Einführung in das Räumliche Basis-Bezugssystem (RBBS) .............................................. 9 2.3.1 Das Nationalstrassennetz ................................................................................................... 9 2.3.2 Der Strasseneigentümer ................................................................................................... 10 2.3.3 Orientierung, Längenmass und Geometrie ....................................................................... 11 2.3.4 Achssegmente und Sektoren ............................................................................................ 12 2.3.5 Materialisierung ................................................................................................................. 13 2.4 Anwendung des RBBS im ASTRA .................................................................................... 14

3 Grundlagen ...................................................................................................................... 16 3.1 Allgemein gültige Grundlagen ........................................................................................... 16 3.2 Begriffe .............................................................................................................................. 16 3.3 Allgemeine Bezüge ........................................................................................................... 19 3.3.1 Eigentümer ........................................................................................................................ 19 3.3.2 Datenherr .......................................................................................................................... 20 3.3.3 Mandanten ........................................................................................................................ 20 3.3.4 Beteiligte ............................................................................................................................ 20 3.3.5 Dokumente ........................................................................................................................ 20 3.4 Integritätsstatus und Metadaten ........................................................................................ 20 3.5 Zeitbezug und Historisierung ............................................................................................ 21 3.6 Dynamik des Raumbezugs ............................................................................................... 22 3.7 Basis- und Darstellungsgeometrie des RBBS .................................................................. 23 3.8 Prinzip der Kalibrierung ..................................................................................................... 24

4 Das räumliche Basis-Bezugssystem (RBBS) beim ASTRA ........................................ 26 4.1 Grundlagen........................................................................................................................ 26 4.2 Beschreibung des RBBS ................................................................................................... 26 4.2.1 Strassenachse / Achssegment.......................................................................................... 26 4.2.2 Sektor / Bezugspunkt ........................................................................................................ 29 4.2.3 Kalibrierungspunkt und Kalibrierungsfaktor ...................................................................... 34 4.3 Erläuterungen zum Aufbau des RBBS .............................................................................. 36 4.3.1 Achslage in Querrichtung .................................................................................................. 36 4.3.2 Bilden von Achssegmenten ............................................................................................... 37 4.3.3 Namensgebung Achsen und Achssegmente .................................................................... 39 4.4 Illustration typischer Fälle .................................................................................................. 41 4.4.1 Nicht richtungsgetrennte Strassen .................................................................................... 41 4.4.2 Nicht richtungsgetrennte Strasse mit einseitiger Spurerweiterung ................................... 41 4.4.3 Kreuzung nicht richtungsgetrennte Strassen mit drei Ästen ............................................. 42 4.4.4 Kreisverkehr mit eigener Achse für Kreiselfahrbahn......................................................... 42 4.4.5 Richtungsgetrennte Strassen ............................................................................................ 43 4.4.6 Verzweigung auf Autobahnen ........................................................................................... 43 4.4.7 Achssprung auf richtungsgetrennter Strasse verursacht durch Rampe am linken

Fahrbahnrand .................................................................................................................... 44 4.4.8 Rampenachsen ................................................................................................................. 44


6 Ausgabe 2014 | V1.00

5 Standardkilometer ........................................................................................................... 46

6 Materialisierung und Versicherung des RBBS ............................................................. 48 6.1 Grundlagen ........................................................................................................................ 48 6.2 Versicherungsarten des Bezugspunktes ........................................................................... 48 6.2.1 Numerische Methode der Versicherung ............................................................................ 48 6.3 Markierung des Bezugspunktes ........................................................................................ 49 6.3.1 Ausprägung und Materialwahl ........................................................................................... 49 6.3.2 Die örtliche Lage im Strassenraum .................................................................................... 49 6.4 Beschriftung des Bezugspunkts ........................................................................................ 51 6.4.1 Schildtyp und Beschriftungsinhalt ...................................................................................... 51 6.4.2 Schildträger und Platzierung .............................................................................................. 52 6.5 Vermessung des Bezugspunktes ...................................................................................... 53 6.6 Beschilderung des Standardkilometers ............................................................................. 54 6.7 Datenaufbereitung und Nachführung ................................................................................. 55 6.7.1 Plan- und Dokumentenausfertigung .................................................................................. 55 6.7.2 Erfassung im MISTRA Basissystem .................................................................................. 55

Anhänge ........................................................................................................................... 57 Glossar ............................................................................................................................. 65 Literaturverzeichnis ........................................................................................................ 66 Auflistung der Änderungen ........................................................................................... 67


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1 Einleitung

1.1 Zweck des Dokuments

Die Dokumentation konkretisiert die normativen Grundlagen des VSS im Hinblick auf die Anwendung für das ASTRA. Sie schränkt die auf Basis der normativen Grundlagen noch möglichen Varianten beim Aufbau und der Nachführung des Räumlichen Basis-Bezugssystems (RBBS) für das ASTRA ein. Gleichzeitig legt die Dokumentation aber auch die Minimalanforderungen an das Räumliche Basis-Bezugssystems der Strassen im Eigentum des ASTRA fest.

Die Dokumentation dient den für die Pflege des Räumlichen Basis-Bezugssystems zu-ständigen Stellen als Vorgabe für den Aufbau und die Nachführung.

Den Anwendern des Räumlichen Basis-Bezugssystems dient die Dokumentation als Grundlage für die Nutzung des RBBS als Bezugsrahmen für die Lokalisierung von Fach-daten sowie der Nachführung der Lokalisierung bei Veränderung des RBBS. Sie regelt jedoch nicht, wie die Lokalisierung der Fachdaten selbst aufgebaut und nachgeführt wer-den muss. Diese Festlegung muss in den jeweiligen Fachrichtlinien gemacht werden.

1.2 Geltungsbereich

Die Dokumentation bildet die Vorgabe für den Aufbau und die Nachführung des Räumli-chen Basis-Bezugssystems (RBBS) der Strassen im Eigentum des ASTRA.

Die Dokumentation kann auch in den kantonalen Verwaltungen für die Definition des RBBS für die Kantonsstrassen angewendet werden.

1.3 Adressaten

Die Dokumentation richtet sich an folgende Anwender:

Pflegestelle des Räumlichen Basis-Bezugssystems (RBBS) des ASTRA

Fachbereiche, welche ihre Daten und Informationen im RBBS lokalisieren, insbeson-dere die Abteilungen Strassennetze, Strassenverkehr und Strasseninfrastruktur

Organisationseinheiten der Filialen, welche sich mit der Strasseninfrastruktur ausei-nandersetzen

Organisationseinheiten der Filialen und Gebietseinheiten, welche für die Materialisie-rung des RBBS und deren Pflege zuständig sind

Ingenieurbüros, welche im Auftrag des ASTRA Tätigkeiten im Bereich Strasseninfra-struktur ausführen (insbesondere Erhaltungsprojekte Fahrbahn).

1.4 Inkrafttreten und Änderungen

Die vorliegende Dokumentation wird am 01.01.2014 erstmals publiziert. Die „Auflistung der Änderungen“ ist auf Seite 67 zu finden.


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2 Zieldefinition

Der Bundesbeschluss über das Nationalstrassennetz (SR 725.113.11 [1]) und die Schweizer Normen zum Strasseninformationssystem (SN 640 911 und folgende [3] – [6]) legen den konzeptionellen Rahmen für die Festlegung der Strassenachsen als Raumbe-zugssystem fest.

Um für die Nationalstrassen in der ganzen Schweiz ein einheitliches System zu erhalten, müssen die Freiheitsgrade und Varianten, welche gemäss diesen Grundlagen noch mög-lich sind, eingeschränkt werden.

Die vorliegende Dokumentation verfolgt deshalb folgende Ziele:

Schaffung von klaren und umsetzbaren Regeln und Vorgaben für den Aufbau und die Nachführung des Räumlichen Basis-Bezugssystems RBBS

Schaffung von klaren und eindeutigen Situationen für die Anwender des RBBS

Normkonforme Umsetzung des RBBS

Stabilität im RBBS

Sicherstellen einer hohen Qualität des RBBS

Festlegen der Genauigkeit des RBBS im Hinblick auf die Anwendung als primäres Lo-kalisierungssystem für Strassendaten

Im Sinne einer für die ganze Schweiz einheitlichen Definition soll die Dokumentation auch für Kantone anwendbar sein.

2.1 Verantwortlichkeiten

Für die Umsetzung des Netzbeschlusses der Strassenachsen des ASTRA als Räumli-ches-Basis-Bezugssystem trägt die Strategische Informatik die Gesamtverantwortung. Sie erstellt die für den Aufbau und Betrieb des Räumlichen Basis-Bezugssystems nötigen Richtlinien und definiert die nötigen Prozesse.

Die Nachführung der Daten des Räumlichen Basis-Bezugssystems wird zentral durch den Fachbereich Datenmanagement des ASTRA sichergestellt. Die Filialen melden dem Fachbereich Datenmanagement Korrekturen und Änderungswünsche am Räumlichen Basis-Bezugssystem.

Die Materialisierung des Räumlichen Basis-Bezugssystems liegt in der Verantwortung der ASTRA-Filialen. Die ASTRA-Filialen melden zudem sämtliche Anpassungen am Räumlichen Basis-Bezugssystem, sobald Änderungen zum Beispiel durch bauliche Tä-tigkeiten vorgenommen werden mussten.


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2.2 Anforderungssichten

Das Räumliche Basis-Bezugssystem RBBS wird von verschiedenen Fachbereichen als Bezugssystem verwendet. Dabei unterscheiden sich die Sichten auf das RBBS je nach Blickwinkel deutlich:

Aus Sicht der Infrastruktur Strasse muss das RBBS so definiert werden, damit die Strasseninfrastruktur (Fahrbahnaufbau, Geometrische Profile, Fahrbahnnutzung, technische Ausrüstung, Kunstbauten etc.) möglichst optimal abgebildet werden kann.

Aus topologischer Sicht stehen die Beziehungen zwischen den verschiedenen Achsen aber auch Beziehungen zum Beispiel zwischen Fahrstreifen im Vordergrund. In die-sem Fall sollte das RBBS möglichst schon die Grundlage liefern, damit die Topologie optimal abgebildet werden kann.

Aus Navigationssicht (routingfähiges Netz) sind neben den topologischen Beziehun-gen auch zusätzliche Informationen zu diesen Beziehungen von Interesse: z.B. Ab-biegebeziehungen und Beschränkungen.

Eine einzige RBBS-Definition, welche gleichzeitig allen Anforderungen gerecht werden kann, ist nicht zu erreichen. Da jedoch alle Fachprozesse direkt oder indirekt immer mit der Strasseninfrastruktur in Beziehung stehen (als Beeinflusser oder Nutzer), stehen bei der Festlegung des RBBS die Anforderungen für die Sicht Strasseninfrastruktur im Vor-dergrund. Die Anforderungen aus anderen Sichten werden mit darüber liegenden Schich-ten unter Anwendung von Knoten und Fachnetzen abgebildet. Dadurch dass diese ver-schiedenen Sichten alle auch eine Lokalisierung im RBBS aufweisen, ist ein Übergang zwischen den unterschiedlichen Sichten möglich.

2.3 Einführung in das Räumliche Basis-Bezugssystem (RBBS)

Das Räumliche Basis-Bezugssystem RBBS ist eine abstrahierte Abbildung der Strassen-achsen, als lineares Raumbezugssystem für die Lokalisierung von strassenbezogenen Informationen.

Damit die Strassenachsen als lineares Raumbezugssystem verwendet werden können, müssen die Strassenachsen auf Basis der realen Strassen gemäss definierten Regeln festgelegt und mit bestimmten Eigenschaften versehen werden. Die Regeln für die Fest-legung der Achsen und die dazugehörenden Datenstrukturen sind grundsätzlich bereits in entsprechenden VSS-Normen definiert.

Anhand der nachfolgenden Abbildungen wird der Prozess der Modellierung von der Strasse zum RBBS beispielhaft aufgezeigt. Die konkreten Schritte sind in den weiteren Kapiteln detaillierter erläutert.

2.3.1 Das Nationalstrassennetz

Das ASTRA ist Eigentümer der Nationalstrassen und ist somit für die Planung, den Bau und den Betrieb dieses Strassennetzes verantwortlich. Die nachfolgende Abbildung zeigt die Übersicht der Nationalstrassen. In der Abbildung erkennbar sind bereits Beschriftun-gen der Nationalstrassen mit den N-Nummern gemäss dem Netzbeschluss. Mit dieser Nummerierung wird bereits eine erste Strukturierung der Strassen vorgenommen: die Strassen erhalten einen „Namen“ oder eine „Nummer“.


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Abb. 2.1 Das Nationalstrassennetz.

2.3.2 Der Strasseneigentümer

Die Abb. 2.2 (nächste Seite) zeigt bereits weitere Festlegungen, welche für die Definition der Strassen als lineares Bezugssystem vorgenommen werden müssen:

Neben dem Namen oder der Nummer erhält die Strasse eine Bezeichnung. Diese Be-zeichnung entspricht den gebräulichen Namen der Strasse (z.Bsp. N1 Genève – St-Margrethen).

Für die eindeutige Kennung einer Strasse muss zudem noch der Eigentümer bekannt sein (Abkürzung CH für das ASTRA, FR für den Kanton Fribourg, BFS-Nummer bei Gemeindestrassen).

Bei richtungsgetrennten Strassen wird für jede Fahrbahn eine Achse festgelegt. Damit wird sowohl die Lokalisierung als auch die Datenpflege erleichtert. Bei richtungsge-trennten Achsen werden die beiden Fahrbahnen durch die Lagecodes „+“ und „-“ von-einander unterschieden.


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Abb. 2.2 Name und Bezeichnung einer Strasse.

2.3.3 Orientierung, Längenmass und Geometrie

Damit die Strassen als Bezugssystem genutzt werden können, braucht es weiter folgen-de Festlegungen:

Orientierung: Die Achsrichtung wird anhand der Orientierung definiert. Diese Achsrich-tung ist unabhängig von der Verkehrsrichtung. Für Nationalstrassen wird die Orientie-rung im Netzbeschluss [1] festgelegt und kann aus der Bezeichnung entnommen wer-den (z.Bsp.: Genève – St-Margrethen). Für richtungsgetrennte Strassen erhalten bei-de „+“ und „-“ Achsen die gleiche Orientierung.

Ein Längenmass: Mit der Kilometrierung wird die Achse mit einem Längenmass ver-sehen. Die draussen beschilderte Kilometrierung ist jedoch nur als ungefähre Grösse zu betrachten, effektiv sind die Schildabstände der Kilometertafeln nie genau 1000.00m voneinander entfernt.

Eine planare Geometrie (Situation im Grundriss): Die Geometrie ist eine Festlegung der Achse in einem planaren Raum (Geometrie in einem GIS). Mit der Geometrie, der Orientierung und der Kilometrierung wird eine Darstellung von linear bezogenen Da-ten im GIS und umgekehrt möglich.


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Abb. 2.3 Kilometrierung.

Mit diesem Grundkonstrukt ist es nun möglich, Informationen in Bezug zur Strassenachse zu lokalisieren. Beispiel: Unfall auf der CH:N16+ bei Kilometer 79.4.

2.3.4 Achssegmente und Sektoren

Die in der Regel beschilderte Kilometrierung längs der Nationalstrassen täuscht eine Ge-nauigkeit vor, welche effektiv nicht vorhanden ist. Durch Veränderungen im Strassen-raum ändert sich die Länge der Strasse über die Zeit, die Kilometertafeln bleiben aber in der Regel an Ort und Stelle stehen.

Für das RBBS werden daher die Kilometer durch so genannte Sektoren ersetzt. Dies hat den Vorteil, dass auch Teilstücke der Strasse zur Lokalisierung verwendet werden kön-nen, die nicht genau einen Kilometer lang sind, da die gemessene Distanz immer auf dem Sektor und nicht seit dem Achsenanfang bezogen wird. Zur Kennzeichnung der An-fangsorte der Sektoren dienen die Bezugspunkte. Die folgende Figur (aus SN 640 912 [4]) zeigt Bezugspunkte am Beginn jedes Sektors, auch des letzten Sektors (mit Länge = 0) eines Achssegments einer Kantonsstrasse im Kanton Neuenburg.


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Abb. 2.4 Achssegment mit Sektoren und Bezugspunkten.

2.3.5 Materialisierung

Das so festgelegte RBBS wird auch sichtbar im Strassenraum materialisiert. Damit wird es möglich, direkt und ohne technische Hilfsmittel Informationen zu lokalisieren oder sich zu orientieren.

Die Materialisierung besteht in der Regel aus gelben Markierungen am Ort der Bezugs-punkte und aus Schildern mit den wesentlichen Informationen des Sektors und des Be-zugspunkts (siehe Kapitel 6).

Die Beschilderung der Kilometer und die Beschilderung der Bezugspunkte befindet sich in der Regel am gleichen Ort, sind aber nicht identisch. Die Kilometerbeschilderung ist in erster Linie eine Information für den Verkehrsteilnehmer und ist entsprechend so aufge-stellt, dass diese durch den Verkehrsteilnehmer gut lesbar ist (Schild steht quer zur Fahr-richtung).

Die Bezugspunktbeschilderung ist primär für den Unterhalt vorgesehen und dient bei-spielsweise den Messfahrzeugen zur Lokalisierung. Sie muss deshalb quer zur Fahrtrich-tung lesbar sein (Schild steht in Fahrrichtung). Zudem zeigt das Bezugspunktschild wei-terführende Informationen, welche die Kilometerschilder überladen würde.


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e).

a). b). c). d).

Abb. 2.5 Beispiel Beschriftung km und Bezugspunkt auf der Strasse.

2.4 Anwendung des RBBS im ASTRA

Das Räumliche Basis-Bezugssystem RBBS bildet das primäre Lokalisierungssystem für die Daten des Strassenraums. Im Gegensatz zu einem planaren Bezugssystem, welches einmalig festgelegt werden kann, muss das RBBS bei Strassenänderungen der aktuellen Situation angepasst werden. Der jeweils aktuelle Stand muss zudem sämtlichen Nutzern des RBBS zur Verfügung gestellt werden. Die Aufgabe der Nachführung des RBBS, die Nachführung des Standardkilometers, sowie die Bereitstellung dieser Daten für die Loka-lisierung von Fachinformationen wird im MISTRA-Basissystem ausgeführt.

Durch die gemeinsame Nutzung des gleichen, aktuellen und konsistenten Basis-Bezugssystems wird es für die Fachapplikationen möglich, Daten gegenseitig auszu-tauschen und zu kombinieren.

Abb. 2.6: Konzeptionelle Architektur des Programms MISTRA.


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Die folgende Abbildung zeigt das RBBS und weitere Informationen im MISTRA-Basissystem.

Abb. 2.7 Beispieldarstellung MISTRA-Basissystem.


16 Ausgabe 2014 | V1.00

3 Grundlagen

3.1 Allgemein gültige Grundlagen

Die Definition des Räumlichen Basis-Bezugssystems RBBS sowie dessen Nachführung und Anwendung ist in einer Reihe von Normen beschrieben. Ausgehend von der Grund-lagennorm SN 640910 [2] sind die Aspekte des RBBS und der Achsgeometrie in weiteren Normen konkretisiert.

Abb. 3.1 SN-Normen bzgl. Räumlichen Basis-Bezugssystems

SN 640910 [2] Strasseninformationssystem; Grundlagen

SN 640911 [7] Strasseninformationssystem Linearer Bezug, Grundnorm

SN 640911-1 [3] Strasseninformationssystem Linearer Bezug, Bezugskonzepte (Kurzbeschreibungen)

SN 640912 [4] Strasseninformationssystem Linearer Bezug, Räumliches Basis-Bezugssystem RBBS

SN 640912-1 [5] Strasseninformationssystem Linearer Bezug, Räumliches Basis-Bezugssystem RBBS,

Versicherung und Materialisierung

SN 640913 [6] Strasseninformationssystem Linearer Bezug, Achsgeometrien

SN 640 910 [1]Strasseninformationssystem

Grundlagen

Système d’information de la route Bases

SN 640 911Strasseninformationssystem

Linearer BezugGrundnorm

Système d’information de la route Repérage linéaireNorme de base

SN 640 911-1 [2]Strasseninformationssystem

Linearer BezugBezugskonzepte (Kurzbeschreibungen)

Système d’information de la route Repérage linéaire

Concept de repérage (Description)


Linearer BezugRäumliches Basis-Bezugssystem

RBBS


Système de repérage spatial de baseSRB


Linearer BezugAchsgeometrien


Géométries d’axes

SN 640 912-1 [4]Strasseninformationssystem

Linearer BezugRäumliches Basis-Bezugssystem RBBSVersicherung und Materialisierung


Système de repérage spatial de base SRBAssurage et matérialisation

Abb. 3.2 Normative Grundlagen des Räumlichen Basis-Bezugssystems RBBS.

3.2 Begriffe

In der Abb. 3.4 sind die wichtigsten Begriffe des Räumlichen Basis-Bezugssystems RBBS grafisch visualisiert. Die Definitionen gemäss den SN-Normen sind im Glossar aufgeführt.


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KM 64

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É

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É É

ÉÉ

ÉÉ

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ÉÉ

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CH

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►

CH

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IS ►

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KM 65

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2

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6

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10

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0

20

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0

40

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0

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0

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0

64

0

Ort

Bezu

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249 000

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251 000

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Sekto

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Abb. 3.3 Visualisierung Räumliches Basis-Bezugssystems RBBS.


18 Ausgabe 2014 | V1.00

Abb. 3.4 Legende zur Abbildung RBBS.


Ausgabe 2014 | V1.00 19

3.3 Allgemeine Bezüge

Die Achsen (mit ihren Segmenten, Sektoren, Bezugspunkten und Geometrien) besitzen allgemeine Eigenschaften oder Bezüge. Diese allgemeine Eigenschaften werden in den nächsten Kapitel beschrieben

3.3.1 Eigentümer

A) Definition

Jede Strasse gehört einem Eigentümer. In der Regel sind dies der Bund, die Kantone,

Gemeinden oder Dritte. Der Eigentümer einer Strasse ist für viele Informationen gleich-

zeitig auch der Besitzer der Daten zu dieser Strasse, also der Dateneigentümer (z.B. Da-

ten über die Strasseninfrastruktur). Es können aber auch andere Organisationen Daten

zu dieser Strasse erfassen (z.B. Unfalldaten werden durch die Polizei auf sämtlichen

Strassen erfasst. Das ASTRA bleibt aber Eigentümerin der Unfalldaten).

Der Eigentümer respektive Dateneigentümer einer Achse wird im Attribut Eigentümer festgehalten. Es werden folgende Eigentümer unterschieden:

„CH“ für die Nationalstrassen (Eigentümer ist das ASTRA)

Offizielle kantonale Abkürzung für Kantonstrassen (ZH, BE, LU, UR, SZ,…)

Offizielle vierstellige Gemeindenummer des Bundesamtes für Statistik für Gemeinde-strassen.

Innerhalb eines Eigentümers kann eine Strasse über die Strassennummer und den La-gecode eindeutig identifiziert werden.

Abb. 3.5 Attributanzeige mit Eigentümer der Strassenachse.

Alle weiteren Grundelementen der Strassenachse (Segmente, Sektoren, Bezugspunkte und Geometrien) erben den Eigentümer der Achse.


20 Ausgabe 2014 | V1.00

3.3.2 Datenherr

B) Definition

Der Datenherr ist für seine Daten verantwortlich. Diese Verantwortung wird ihm vom

Dateneigentümer übertragen. Damit er seine Funktion wahr nehmen kann, werden Rollen

festgelegt.

Bei der Festlegung der MISTRA-Benutzer findet über die Rolle eine Zuordnung zwischen dem Benutzer und dem Dateneigentümer statt. Damit wird festgelegt, ob ein Benutzer die Daten eines Eigentümers lesen oder auch bearbeiten darf.

3.3.3 Mandanten

C) Definition

Mit Hilfe der Mandanten wird die Datenherrschaft festgelegt. Jeder Mandant kann nur Da-

ten bewirtschaften, die ihm zugeordnet sind. Ein Mandant kann einem anderen Mandan-

ten lesenden Zugriff auf die eigenen Daten erlauben.

Mit dem Mandanten werden die Daten der verschiedenen Eigentümer voneinander ab-gegrenzt. Damit wird sichergestellt, dass die Daten eines Eigentümers nur genau inner-halb eines Mandanten bearbeitet werden können.

3.3.4 Beteiligte

Zu jedem Informationsobjekt können ein oder mehrere Beteiligte zugeordnet werden. Dieses generelle Bezugsobjekt wird für die Achsen weniger von Bedeutung sein.

3.3.5 Dokumente

Zu jedem Informationsobjekt können ein oder mehrere Dokumente zugeordnet werden. Dies kann zum Beispiel der zugrunde liegende Beschluss sein, welcher das Netz des Ei-gentümers festlegt, oder auch eine Dokumentation in Form von Bilddaten.

3.4 Integritätsstatus und Metadaten

Beim Integritätsstatus (auch Objektgültigkeit) und den Metadaten handelt es sich um zu-sätzliche Informationen, welche in der Regel durch das System automatisch aufgrund von Prüfmechanismen und Festhalten von Änderungsvorgängen ermittelt werden. Sie können wertvolle Hinweise für den Nutzer der Daten liefern. Beispielsweise kann über die Metadaten festgestellt werden, wer die letzte Änderung an der Achse durchgeführt hat und wann diese stattgefunden hat.

Im MISTRA-Basissystem sind diese Daten unter dem Titel „Systemdaten“ zusammenge-fasst einsehbar.


Ausgabe 2014 | V1.00 21

Abb. 3.6 Anzeige der Systemdaten für Achsen.

Die detaillierte Zusammenstellung des Integritätsstatus und der Metadaten finden sich im Anhang.

3.5 Zeitbezug und Historisierung

Das Räumliche Basis-Bezugssystem RBBS kann sich im Laufe der Zeit verändern (siehe Kapitel 3.6). Damit Nutzer des RBBS die Veränderungen nachvollziehen können, beste-hen folgende Anforderungen:

Über den ganzen Lebenszeitraum einer Strasse muss sichergestellt sein, dass ein gültiges und zu jedem Zeitpunkt eindeutiges RBBS vorhanden ist.

Dieses gültige RBBS muss jederzeit zugänglich gemacht werden, so dass Fachobjek-te in der Vergangenheit auch referenziert werden können (Beispiel: Georeferenzie-rung alter Verkehrsunfälle).

Veränderungen am RBBS müssen so dokumentiert sein, dass der Einfluss auf die Lo-kalisierung von Daten im RBBS erkannt und bei Bedarf die Daten korrekt nachgeführt werden können.

Damit diese Anforderungen erfüllt werden können, werden die unterschiedlichen Zustän-de des RBBS als lückenlose Zeitreihe abgebildet. Veränderungen am RBBS führen damit immer zu einer neuen Version. Damit bleibt der Zustand vor und nach der Veränderung jederzeit referenzierbar und auswertbar.

Damit diese Abbildung der zeitlichen Gültigkeit möglich ist, sind folgende Zeitattribute nö-tig:

Beginn Gültigkeit Zeitpunkt ab welchem eine bestimmte Version eines Objekts gültig ist

Ende Gültigkeit Zeitpunkt bis zu welchem eine bestimmte Version eines Objekts gültig ist

Die Anwendung der zeitlichen Gültigkeit kann anhand des folgenden typischen Beispiels erläutert werden. Die N4 führte seit der Eröffnung als Axenstrasse durch Flüelen und be-nachbarte Gemeinden. Seit 1.1.2008 ist die Umfahrung in Betrieb. Die damit abgelöste Innerortsstrecke wurde an den Kanton Uri abgetreten und ist nun im kantonalen Eigen-tum.


22 Ausgabe 2014 | V1.00

Beispiel Umfahrung

CH:N4

CH:N4

UR:K4

Beginn-Gültigkeit 1.1.1973

Beginn-Gültigkeit 1.1.2008

Abb. 3.7 Beispiel Historisierung von Strassenachsen.

3.6 Dynamik des Raumbezugs

Das Räumliche Basis-Bezugssystem RBBS muss über die Zeit möglichst stabil gehalten werden, damit aufwändige Nachführungsarbeiten von im RBBS lokalisierten Objekten möglichst minimiert werden können.

Da das RBBS aber die bauliche Situation und auch die Eigentumssituation darstellt, sind Veränderungen unvermeidbar. Weiter müssen auch reine Definitionsänderungen immer möglich sein, zum Beispiel die Präzisierung von Geometrie und Längenänderungen.

Nachfolgend zwei typische Beispiele für bauliche Anpassungen, welche auch die Achs-definition beeinflussen.

Abb. 3.8 Beispiel neuer Verlauf einer Strasse.

Abb. 3.9 Beispiel neuer Achsverlauf aufgrund Erneuerung Bahnüberführung.


Ausgabe 2014 | V1.00 23

Mit der Dynamik des Raumbezugs werden sämtliche Veränderungen am RBBS behan-delt. Im Anhang II.1 Fälle Dynamik des Raumbezugs finden sich alle elementaren An-passungsfälle des RBBS. Je nach Anwendungsfall in der Realität wird die Veränderung durch eine oder mehrere Operationen gemäss Dynamik des Raumbezugs abgehandelt.

Die Veränderungen am RBBS können dazu führen, dass die Lokalisierung der durch die Veränderung betroffenen Objekte nicht mehr gültig ist. Zum Beispiel kann es sein, dass ein Objekt seine Achse „verliert“ oder dass ein lineares Objekt nach der Raum-veränderung auf zwei verschiedenen Achssegmenten zu liegen kommen könnte. Diese die Konsistenz verletzenden Zustände müssen vom MISTRA Basissystem geeignet den Fachsystemen bereitstellen. Die Fachsysteme müssen mit diesen Änderungen umgehen können. Dazu sind die Veränderungen am Bezugssystem selbst entsprechend zu doku-mentieren.

Bezogen auf das jeweilige Objekt sind auch die Nachführungsmechanismen je Fall zu definieren. Dies ist in den entsprechenden Fachrichtlinien zu behandeln und ist nicht Be-standteil der vorliegenden Dokumentation.

3.7 Basis- und Darstellungsgeometrie des RBBS

Für die Darstellung des RBBS und der darin lokalisierten Daten im planaren Raum (Lan-deskoordinaten) wird jedem Achssegment eine Geometrie zugeordnet. Diese Basisgeo-metrie (siehe SN 640911-1 [3] z.60) bildet damit auch die Grundlage für die Umrechnung zwischen linearen RBBS-Koordinaten in Landeskoordinaten und umgekehrt. Die Genau-igkeitsanforderungen für die Erfassung der Basisgeometrie sind deshalb hier hoch. Die offizielle Lagegenauigkeit der Basisgeometrie liegt deshalb bei 1 Meter.

Für generalisierte Darstellungen können den Achssegmenten weitere Darstellungsgeo-metrien zugeordnet werden. Diese sind ebenfalls geeignet, um linear bezogene Daten in Landeskoordinaten umzurechnen. Dafür werden Kalibrierungspunkte benötigt (siehe Kap 3.8). Umgekehrt dürfen jedoch Darstellungsgeometrien nicht verwendet werden, um aus Landeskoordinaten lineare Koordinaten zu ermitteln. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen verschiedene Darstellungsgeometrien.

Abb. 3.10 Ausschnitt Region Gotthard 1:50'000.

Abb. 3.11 Ausschnitt Region Gotthard 1:200'000.


24 Ausgabe 2014 | V1.00

Abb. 3.12 Schematische Darstellung DTV 2008 auf Nationalstrassen.

3.8 Prinzip der Kalibrierung

Das Prinzip der Kalibrierung beruht auf einer Menge von Operationen, welche die Be-rechnung der Kalibrierungsfaktoren auf einem Achssegment erlauben. Diese Operatio-nen betreffen einerseits die Basisgeometrie für die Berechnungen von Koordinatentrans-formationen und anderseits die Darstellungsgeometrien für kartografische Zwecke.

Die Kalibrierung ist nur möglich, wenn das zu kalibrierende Achsteilstück eine Achsgeo-metrie und Kalibrierungspunkte enthält, die korrekt in beiden Raumbezugssystemen (RBBS und planar) lokalisiert sind. Die Präzision der Lokalisierung der Kalibrierungspunk-te muss in beiden Bezugssystemen vergleichbar sein.

Die Kalibrierung wird an jedem Kalibrierungselement durchgeführt. Eine kontinuierliche Folge von Kalibrierungselementen in einem Horizontalgeometrie-Segment bildet ein Ka-librierungssegment.

Abb. 3.13 Prinzip der Kalibrierung.

Das Kalibrierungselement umfasst sinnvollerweise einen Teil eines Horizontalgeometrie-Segments mit einheitlicher Form und ähnlichem Gefälle. Jedes Kalibrierungselement be-sitzt einen Kalibrierungsfaktor, als Verhältnis zwischen der gemessenen Länge des Kalib-rierungselements auf dem RBBS und der entsprechenden Länge auf dem Horizontalge-ometrie-Segment. Das letzte Kalibrierungselement eines Kalibrierungssegments hat eine Länge von 0 Metern.

Kalibrierungselement (i+1) Elément de calage (i+1)

Kalibrierungselement (i) Elément de calage (i)

RBBS Segment Segment SRB

Horizontalgeometrie-Segment Segment géométrique horizontal

Kalibrierungssegment

Segment calé

lgeo (i) lgeo (i+1)

lSRB (i) lSRB (i+1)


Ausgabe 2014 | V1.00 25

Das Ergebnis der Kalibrierung erlaubt die Zuweisung einer Distanz im RBBS zu einer Distanz entlang der Achsgeometrie, die für die Kalibrierung verwendet wurde.

Als Kalibrierungspunkte sind Objekte zu wählen, die im Feld und auf der Karte sicht-bar sind. Diese können beispielsweise Kunstbauten (Brücken, Tunnel), Wasserläufe, Bahnübergänge, Pfeiler oder Hochspannungsleitungsmasten sein. Die Verkehrsknoten sind ebenfalls ausgezeichnete Kalibrierungspunkte, da diese sich an Schlüsselstellen des Verkehrsnetzes befinden.

Wenn Bezugspunkte in beiden Bezugssystemen bestimmt sind, bilden diese geeignete Kandidaten für Kalibrierungspunkte der horizontalen Basisgeometrie. In MISTRA werden generell sämtliche Bezugspunkte für die Kalibrierung der Basisgeometrie verwendet. Die Bestimmung der Lagekoordinaten der Bezugspunkte ist deshalb zwingend.


26 Ausgabe 2014 | V1.00

4 Das räumliche Basis-Bezugssystem (RBBS) beim ASTRA

4.1 Grundlagen

Die meisten relevanten Daten für das Strassenmanagement beziehen sich auf mindes-tens einen Ort im Strassenraum. Das räumliche Basis-Bezugssystem RBBS bildet ein lo-kales, lineares, d.h. auf dem Strassenverlauf basierendes Koordinatensystem, in wel-chem diese Orte eindeutig lokalisiert werden können. Es definiert die Grundelemente des räumlichen Bezugs und ihre gegenseitigen Beziehungen. Ein Bezugssystem, welches al-le in dieser Dokumentation festgehaltenen Bedingungen erfüllt, muss mindestens auf der logischen Ebene definiert werden. Die Materialisierung im Strassenraum wird in Kapitel 6 behandelt.

4.2 Beschreibung des RBBS

Die Norm SN 640912 [4] legt alle Elemente des räumlichen Basis-Bezugssystems RBBS für Daten in Strasseninformationssystemen fest. Sie schafft dadurch eine Grund-voraussetzung für das Erheben, Erfassen, Nutzen und Austauschen solcher Daten. Im Folgenden werden die für die Nationalstrassen wesentlichen Elemente beschrieben.

Die festgelegte Methode basiert auf der Definition von Strassenachsen für das Stras-senmanagement. Die Strassenachse definiert den linearen Raum, der zu einer Strasse gehört. Eine Strassenachse kann aus mehreren, nicht zusammenhängenden Achsseg-menten bestehen. Jedes Segment besteht aus einem oder mehreren Sektoren bekann-ter Länge. Die Sektoren dienen dabei als Massstab für den Raumbezug (Abb. 4.1). Jeder Sektor beginnt mit einem Bezugspunkt.

4.2.1 Strassenachse / Achssegment

A) Definition und Begriffe

Die Strassenachse ist die Längsachse des linearen Koordinatensystems einer Strasse.

Die Gesamtheit der Strassenachsen definiert den linearen Raum des verwalteten

Strassennetzes ohne Überlappung. Eine Strassenachse kann Unterbrüche aufweisen.

Jeder Teil einer Strassenachse wird dann durch ein Achssegment abgebildet. Das

Achssegment ist ein vollständiger und zusammenhängender Teil einer Strassenachse.

Im ASTRA werden folgende Achsen unterschieden:

Stammachsen: Achse, welche eine „nummerierte“ Achse gemäss Netzbeschluss der Nationalstrassen darstellt. Die Stammachsen sind im Netzbe-schluss linksbündig mit Standard Schriftart erkennbar.

Zubringer: Verbindungsachse, welche die Anbindung der Agglomerationen mit den Stammachsen gemäss Netzbeschluss der Nationalstras-sen sicherstellt. Die Zubringer sind im Netzbeschluss rechtsbündig mit kursive Schriftart erkennbar.

Rampenachsen: Rampe oder Verbindungsstrasse im Anschluss- oder Verzwei-gungsbereich innerhalb des Nationalstrassenperimeters. Die Ram-penachsen sind im Netzbeschluss nicht explizit aufgelistet.

Übrige Achsen: Alle Achsen, welche nicht dem Bund gehören und im Besitzt ent-weder vom Kanton oder von der Gemeinde sind.


Ausgabe 2014 | V1.00 27

B) Existenz in der Realität

Für die Beschreibung der Infrastruktur und der darauf basierenden Prozesse Planung, Bau und Betrieb bildet die Strasse ein wesentliches Grundelement für das Räumliche Basis-Bezugssystem (RBBS). Die Achse wird als Grundlage des Bezugssystems ge-wählt. Die Achse verläuft in der Fahrbahnmitte (markierte Mittellinie). Für richtungsge-trennte Strassen (Stammachsen, Rampen) befindet sich die Achse in Fahrtrichtung ge-sehen am linken Fahrbahnrand (markierte linke Randlinie).

C) Grundsätze für das Definieren

Beim Festlegen von Achsen sind verschiedene unabhängige Grundsätze massgebend.

Jede Achse besitzt

einen Eigentümer

eine eindeutige Nummer / Name

eine Bezeichnung

eine Achsrichtung

einen Achs-Typ

mindestens einen Anfang und ein Ende

Jede Achse kann

unterbrochen d.h. in verschiedene Achssegmente aufgeteilt sein

mit Markierungen auf der Strasse materialisiert werden.

Jedes Achssegment besitzt

eine Bezugsgeometrie für die Umrechnung zwischen linearen RBBS-Koordinaten und den Landeskoordinaten und umgekehrt. Diese Geometrie besteht aus zusammenge-stellten gerade Linienelemente (Polygonzug). Es werden weder Bogen noch Klothoi-den verwendet.

D) Logische Strukturen

Für jede Strasse wird mit der Achse der entsprechende lineare Raum definiert. Eine Ach-se kann aus mehreren nicht zusammenhängenden Achssegmenten gebildet sein. Jedes Achssegment setzt sich aus mehreren Sektoren mit bekannter Länge zusammen. Die Sektoren dienen dabei als Massstab für den Raumbezug.

Abb. 4.1 Strassennetz, Achssegmente und Sektoren.


28 Ausgabe 2014 | V1.00

E) Integritätsprobleme bei Achsen

Jede Achse muss einen in der ganzen Schweiz eindeutigen Identifikationsschlüssel be-sitzen. Dieser setzt sich zusammen aus dem Identifikationsschlüssel des Strasseneigen-tümers, der Achsbezeichnung und des Richtungscodes (z. Bsp: CH:N12+).

Die Achse – mit ihren Achssegmenten – muss über lange Zeit im Raum stabil bleiben. Bei Änderungen der Achsdefinition resp. eines Achssegments müssen die durch diese Änderungen betroffenen Sektoren entsprechend angepasst werden.

Für jede Fahrbahn muss eine Achse festgelegt werden. Bei richtungsgetrennten Strassen (Nationalstrassen) werden daher zwei Achsen definiert.

Jede Achse besteht immer aus mindestens einem Achssegment. Wenn die Achse unter-brochen wird, wird für jeden kontinuierlichen Abschnitt ein Achssegment gebildet

Ein Achse besteht mindestens aus einem Sektor am Segmentanfang und einem Sektor am Segmentende.

F) Beziehungen von Achse zu anderen Informationsobjekt-Typen

Achse

Achssegment

Sektor/Bezugspunkt

1

1..*

1

2..*

Abb. 4.2 Grundelemente des RBBS in MISTRA.

Wie bereits unter E) erwähnt, zeigt die obige Abbildung, dass eine Achse immer aus mindestens einem Achssegment bestehen muss, sowie dass das Achssegment wieder-um aus mindestens zwei Sektoren/Bezugspunkten, nämlich einer am Segmentanfang und einer am Segmentende bestehen muss.

G) Übersicht über die Attribute einer Achse

Der MISTRA-Datenkatalog zeigt die Implementierung des RBBS in MISTRA.

Abb. 4.3 Übersicht der Attribute einer Achse

Thema Name Beschreibung

Objektklasse Achse Mit der Achse wird die primäre Struktur des Bezugs-

systems festgelegt.

Attribute Eigentümer * (O) Konzeptioneller Schlüssel des Eigentümers

Strassennummer * (O) Strassennummer, z.B. „N12“

Bezeichnung Gebräuchliche Achsbezeichnung, z.B. „Vevey-Berne“

Positionscode * (O) Positionscode: „+“ für richtungsgetrennt rechts, „-„ für

links, „=“ für nicht richtungsgetrennt.

AchsTyp (O) Fremdschlüssel zum Textkatalog. Typ der Achse:

Stammachse, Zubringer, Rampenachse, übrige

Achse.

Legende:

* : zusammengesetzt eindeutige Kennung des Objekts (O) : obligatorisches Attribut


Ausgabe 2014 | V1.00 29

Abb. 4.4 Übersicht über die Attribute eines Achssegments


Objektklasse Achssegment Ein Achssegment ist die Kernentität einer Strasse.

Auf sie werden alle Merkmale der Strasse bezogen.

Attribute Nummer (O) Reihenfolge des Achssegments innerhalb der Achse

Name (O) Gebräuchliche Bezeichnung des Achssegments

Legende: (O) : obligatorisches Attribut

4.2.2 Sektor / Bezugspunkt


Ein Achssegment wird in eine Folge von Sektoren unterteilt. Die Sektoren dienen dabei

als Massstab für den Raumbezug. Ihre Längen (reale Distanz bis zum nächsten

Bezugspunkt) müssen bekannt sein.

Der Beginn jedes Sektors ist durch einen Bezugspunkt BP definiert. Ein Bezugspunkt ist

ein logisches Element. Aus Konsistenzgründen muss ein Bezugspunkt am Anfang und

am Ende jedes Achssegments definiert werden.

Der Bezugspunkt muss versichert sein, damit er zu einem beliebigen Zeitpunkt

wiederhergestellt werden kann. Die Versicherung erfolgt numerisch und eventuell

physisch.

Der Bezugspunkt muss durch folgende physischen Elemente materialisiert werden:

Die Markierung am Ort des Bezugspunkts auf der Strassenachse. Diese Markierung wird als gelber Kreis am Anfang bzw. Ende des Achssegmentes und als gelbes Quad-rat für die anderen Bezugspunkte materialisiert. Auf dem Nationalstrassennetz ist die Markierung numerisch versichert (mit Landeskoordinaten), damit der Punkt allenfalls einfach rekonstruiert werden kann.

Das Schild zur Identifikation und Beschriftung des Bezugspunkts, welches sichtbar sein muss und mindestens die in der Norm SN 640912-1 [5] als obligatorisch be-zeichneten Angaben tragen muss.

Der Bezugspunkt kann zusätzlich auch durch eine physische Versicherung materialisiert werden:

Die physische Versicherung des Bezugspunkts wird vorzugsweise im Bankett oder seitlich im Gelände neben der Fahrbahn platziert wie zum Beispiel ein Leitstein, ein Leitpfosten oder ein Bolzen.


30 Ausgabe 2014 | V1.00

Abb. 4.5 Eigenschaften der Sektoren/Bezugspunkte.

Der Anfang eines Sektors wird durch einen Bezugspunkt definiert. Das Ende eines Achs-segments wird auch durch einen Bezugspunkt definiert. Der letzte Sektor eines Achs-segment hat immer eine Länge Null.


Sektoren/Bezugspunkte bilden eine logische Unterteilung eines Achssegments. Auf den Nationalstrassen sind die Bezugspunkte immer im gleichen Querschnitt wie die Signali-sierung des Standardkilometers (Kap. 5) vorhanden.


Zur Identifikation des Bezugspunkts/Sektors wird ein Nummernsystem gewählt werden, das wenn möglich der Strassenhektometrierung am Anfang des Sektors entspricht. Das spätere Einfügen zusätzlicher Sektoren bleibt so möglich, ohne von der aufsteigenden Reihenfolge abweichen zu müssen. Der Wert der Hektometrierung bezieht sich auf die Achse und nicht auf das Achssegment. Somit wird der Bezugspunkt pro Achse eindeutig identifiziert. Ein Bezugspunkt darf auch nur einer einzigen Strassenachse zugeordnet werden.

Die Wahl der Lage der Bezugspunkte soll nach rein praktischen Gesichtspunkten erfol-gen. Dabei sind trotzdem folgende Regeln zu beachten:

Bezugspunkte sollten nicht im Kreuzungsbereich definiert werden (siehe Abb. 4.6)

wenn möglich sollte das Schild im gleichen Querschnitt wie die Markierung ange-bracht werden. Damit lassen sich Fehler bei der Datenerhebung vermeiden, da es keine Rolle spielt, wenn jemand eine Distanz vom Schild anstatt von der Markierung her misst.


Ausgabe 2014 | V1.00 31

Abb. 4.6 Beispiel: Markierung bei einfacher Kreuzung zweier Achsen in einer Ebene.

Die Wahl der Distanz zwischen zwei Bezugspunkte erfolgt in Abhängigkeit der Parameter Strassentyp, innerorts/ausserorts, Verkehrsbelastung usw. Die Sektorenlänge soll so klein sein, dass vernünftig gemessen werden kann.

Als Empfehlung für Sektorlängen kann angegeben werden:

Abb. 4.7 Empfehlungen Sektorlängen

Auf Kantons- oder Gemeindestrassen:

Gemischtverkehr innerorts 100 m bis 200 m

Gemischtverkehr ausserorts 200 m bis 250 m

Auf Autobahnen und Hochleistungsstrassen:

auf Stammachsen 1000 m

auf Rampen / Zubringer 200 m


32 Ausgabe 2014 | V1.00

D) Logische Strukturen

Die Modellierung eines Sektors/Bezugspunktes in MISTRA kann schematisch wie folgt dargestellt werden:

Sektor/Bezugspunkt

MarkierungAchslage

Physische Versicherung

Schild

Abb. 4.8 Elemente eines Sektors/Bezugspunktes.

Jeder Anfang eines Sektors mit seinem Bezugspunkt (Markierung) ist ein Nullpunkt des Ortsbezuges für Strassendaten (u,v-Koordinatensystem) und verfügt seinerseits über ei-ne Lokalisierung mit Koordinaten der amtlichen Vermessung (x,y-Koordinatensystem).

Abb. 4.9 Linearer Ortsbezug.

E) Integritätsprobleme bei Sektoren (und Bezugspunkten)

Die Eindeutigkeit eines Sektors/Bezugspunktes wird durch den Identifikationsschlüssel der Achse (Eigentümer, Kennung und Richtung (z.B. NE:1310) sowie einem Schlüssel für den Namen (z.B. 15) jedes Sektors/Bezugspunktes gegeben (NE:1310:15). Diese Ein-deutigkeit muss über die Zeit gewährleistet werden. Dies heisst, dass im Rahmen einer lokalen Raumänderung der Beuzgspunktname dieser Achse nicht und nie mehr verwen-det werden darf.

Dieser alphanummerische Namensschlüssel soll aus praktischen Gründen, in positiver Strassenrichtung gesehen, aufsteigend definiert werden.

Konzeptionell gibt der Schlüssel des Sektors/Bezugspunktes keine Information über de-ren Reihenfolge entlang der Achse. Diese Reihenfolge wird durch einen von der Kennung unabhängigen Sortierschlüssel definiert. In MISTRA wird diese Sequenz durch die auf-steigende Metrik der Strassenachsen sichergestellt.


Ausgabe 2014 | V1.00 33

F) Beziehungen der Achse zu anderen Informationsobjekt-Typen

In MISTRA wird das RBBS gemäss folgendem Klassendiagramm modelliert:

Achse

Achssegment

1

1..*

1

2..*

Sektor/Bezugspunkt

Ort

1

0..*

Abb. 4.10 Grundelemente des RBBS.

Jedes MISTRA-Objekt wird linear über mindestens einen Ort im RBBS lokalisiert. Auf ei-nem Sektor können beliebig viele Orte definiert werden.

Der Sektor und der Bezugspunkt sind in einer Klasse zusammengefasst. Der Sektor trägt die lineare räumliche Ausdehnung bis zum nächsten Bezugspunkt, der Bezugspunkt selbst trägt verschiedene Informationen zu seiner Lage und der physischen Materialisie-rung.

G) Übersicht über die Attribute des Sektors/Bezugspunktes

Die folgende Abbildung zeigt eine nicht umfassende Liste der Eigenschaften des Sektors / Bezugspunktes in MISTRA.

Abb. 4.11 Übersicht über die Attribute des Sektors/Bezugspunktes


Objektklasse Sektor/

Bezugspunkt

Bezugspunkt: Sektoranfang als fest definierter Punkt

auf der Strassenachse

Sektor: Strecke vom Bezugspunkt bis zum nachfol-

genden Bezugspunkt

Attribute Name * (O) Konzeptioneller Schlüssel des Sektor / Bezugspunkts

(Name)

Sortierungsnummer (O) Sortierung nach aufsteigender Distanz vom Anfangs-

punkt.

Sektorlänge (O) Effektive Länge zum nächsten Bezugspunkt in m.

Kilometer (O) Zuordnung zur aktuellen Standard-Kilometrierung

(Korrelation)

Legende:

* : eindeutige Kennung des Objekts (O) : obligatorisches Attribut


34 Ausgabe 2014 | V1.00

4.2.3 Kalibrierungspunkt und Kalibrierungsfaktor


Der Kalibrierungspunkt verbindet einen Ort aus dem RBBS (u,v) mit einem Punkt der

Strassengeometrie einer Achse (x,y). Mit jeweils zwei Kalibrierungspunkten wird ein

Längs-Kalibrierungsfaktor zwischen der Geometrie-Länge und der RBBS-Länge

berechnet.

Im MISTRA Basissystem wirkt jeder Bezugspunkt implizit auch als Kalibrierungspunkt. Da

auf den Nationalstrassen mindestens alle 1000m ein Bezugspunkt definiert wird, erübrigt

sich für das RBBS des ASTRA in der Regel eine weitere Kalibrierung mit zusätzlichen

Kalibrierungspunkten.


Die Sektorlänge im RBBS wird in der Regel direkt auf der Strassenachse gemessen und bildet angenähert den realen Achsverlauf (3D) ab. Die Horizontal-Elemente zeigen den (teilweise generalisierten) Achs-Verlauf in der Projektion in die x/y Ebene. Die Horizontal-Elemente sind eine Annäherung an die wahre Geometrie (z.B. polygonal). Das bedeutet in der Regel, dass die Sektorlänge grösser ist als die Länge der Horizontal-Elemente.

In der Realität existierende Strecken liegen zum Teil in verschiedensten Horizontalgeo-metrien vor. Dies bedeutet, dass auch verschiedene Kalibrierungsfaktoren für die gleiche Strecke existieren können (verschiedene Generalisierungen).


Kalibrierungspunkte müssen dort gesetzt werden, wo Punkte in beiden Systemen (RBBS und Bezugsgeometrie) bekannt sind. Kandidaten für die Kalibrierungspunkte sind:

Physische Bezugspunkte oder Markierungen der Bezugspunkte auf der Strassen-achse (für Nationalstrassen); Von Ihnen sind die Landeskoordinaten (X,Y) bekannt.

Strassenknoten sind ebenfalls oft sowohl im RBBS (eingemessen auf BP mit Be-zugsdistanz) als auch in der Horizontalen- Geometrie bekannt (geogr. Kontext).

Weitere mögliche Punkte sind Grenzlinien (Kanton) Achs-Segment/Geometrie-Segmentgrenzen sowie physische Bauwerke.

Bei der Definition von Kalibrierungspunkten sollte ebenfalls auf den Achsverlauf geachtet werden. In kurvenreichen Achsstücken mit grossem Gefälle sind andere Kalibrierungsfak-toren zu erwarten als in geradlinigen, flachen Achsstücken, da die Geometrisierung der beiden Verläufe die Längen unterschiedlich abbildet.

D) Logische Struktur

Ein Sektor im RBBS kann beliebig viele Horizontal-Elemente aufweisen und umgekehrt kann ein Horizontal-Element beliebig vielen Sektoren angehören (eine n-n Beziehung).

Der Informationsobjekt-Typ „Horizontal-Kalibrierungspunkt“ verbindet in einer Bezie-hungstabelle die ausgewählten „Bezugspunkte / Sektoren“ mit dem ausgewählten „Hori-zontal-Element“ (Auflösung der n-n Beziehung in zwei 1-n Beziehungen).

Abb. 4.12 Modell Kalibrierungspunkt.

Bezugspunkt Horizontal-Element

Kalibrierungspunkt

Sektor BP :Bezugsdistanz

Horizontal-Element Hauptpunkt : Distanz


Ausgabe 2014 | V1.00 35

Der Kalibrierungsfaktor (F) wird durch das MISTRA-Basissystem berechnet und gilt je-weils zwischen zwei Horizontalkalibrierungs-Punkten. Er gibt die Länge der Horizontal-Elemente im Vergleich zur Bezugspunkt- / Sektorlänge an.

SektortBezugspunk

ElementHorizontal

l

lF

/

E) Integritätsprobleme bei Horizontal-Kalibrierungspunkt

Jeder Bezugspunkt entspricht einem Kalibrierungspunkt. Beim Einfügen neuer zugehöri-ger Kalibrierungspunkte, kontrolliert die Applikation das Einfügen neuer Punkte und zeigt einen Fehler an falls:

Der Wert u >= Sektorlänge oder u = 0. Die x/y-Koordinaten befinden sich ausserhalb des Sektors.

Der Abstand zwischen dem neuem Kalibrierungspunkt bis zum folgenden Bezugs-punkt < 10m ist.

Der Kalibrierungsfaktor des Bezugspunkts und der Kalibrierungsfaktor des neuen Be-zugspunkts sich ausserhalb der Grenzwerte 0.95 und 1.05 befindet. Diese Prüfung wird erst umgesetzt wenn die Position der Bezugspunkte sowie deren Sektorlänge draussen aufgenommen werden.

F) Beziehungen von Kalibrierungspunkt zu anderen Informationsobjekt-Typen

Abb. 4.13 Beziehungen von Kalibrierungspunkt zu anderen Informationsobjekt-Typen.

G) Übersicht über die Attribute der Kalibrierungspunkte

Die folgende Abbildung zeigt die Implementierung der Kalibrierung. MISTRA verwaltet die benötigten Daten in der Klasse „Kalibrierungspunkt“.

Kalibrierungspunkt

Achsgeometrie

Achssegment

Ort

1

1..*

1

0..1

2..*

1


36 Ausgabe 2014 | V1.00

Abb. 4.14 Übersicht über die Attribute der Kalibrierungspunkte


Objektklasse Kalibrierungspunkt Punkt, der sowohl im RBBS als auch im planaren

Bezugsystem definiert ist und zur Kalibrierung einer

bestimmten Achsgeometrie verwendet wird.

Attribute Positionscode Position des Punktes im Kalibriersegment: Beginn,

Mitte, Ende.

KalibrierungsFaktor (O) Rechnerisch bestimmter Kalibrierungsfaktor des

Kalibriersegments vom aktuellen zum nächsten Kalib-

rierungspunkt (1.0 = reale und geometrische Länge

stimmt überein.)

Assoziationen Achsgeometrie (O) Referenz auf die zu kalibrierende Achse

LinearPunkt (O) Referenz zum Punkt mit den linearen Koordinaten

Legende:

* : zusammengesetzt eindeutige Kennung des Objekts (O) : obligatorisches Attribut

4.3 Erläuterungen zum Aufbau des RBBS

Bei der Festlegung des räumlichen Basis-Bezugssystems RBBS besteht immer Spiel-raum. Der grösste Spielraum besteht beim Verlauf der Strassenachse, bei der Festle-gung von Anfang und Ende der Achssegmente sowie bei der Berücksichtigung von kur-zen Strassenstücken, wie zum Beispiel bei Kreiseln oder Trompetenverzweigungen. Die Erfahrung des Sachbearbeiters spielt eine sehr grosse Rolle bei der Festlegung des RBBS.

Die nachfolgenden allgemeinen Regeln sollen diesen Spielraum aber soweit einschrän-ken, dass die festgelegten Achsen für die Nutzung als Bezugssystem geeignet und ver-gleichbar sind. Im Kapitel 4.4 wird die Umsetzung der Regeln anhand von typischen Bei-spielen illustriert. Für den Aufbau und den Betrieb wird empfohlen, eine Sammlung von typischen Beispielen mit Musterlösungen anzulegen.

4.3.1 Achslage in Querrichtung

Bei nicht richtungsgetrennten Fahrbahnen befindet sich die Achse in Querrichtung in der geometrischen Mitte der befahrbaren Breite (siehe Beispiele im Kap. 4.4). In den meisten Fälle wird die Achslage auf der markierten Fahrspuren festgelegt.

Randabschlüsse

Lage der Achse bei b Fahrbahn/2

Abb. 4.15 Ermittlung der Achslage in Querrichtung bei nicht richtungsgetrennten Fahr-bahnen.


Ausgabe 2014 | V1.00 37

Bei richtungsgetrennten Fahrbahnen wird die Achslage in Fahrrichtung betrachtet auf der linken Fahrbahnrandmarkierung festgelegt. Jede Fahrrichtung wird durch eine eigene Achse beschrieben. Die beiden Achsen einer Stammlinie werden mit einem Lagecode („+“, „-“) unterschieden. Beide Achsen einer Stammlinie sind gleich orientiert.

Abb. 4.16 Ermittlung der Achslage in Querrichtung bei richtungsgetrennten Fahrbahnen.

Bei Einbahnstrassen (Rampen und andere Einbahnstrassen) befindet sich die Achse in Fahrrichtung betrachtet auch am linken Fahrbahnrand.

Mittelstreifen

Fahrbahn

(An

fan

g)

BP

10

0

Leitlinie

Leitlinie

Schild an Leit-

pfosten fixiert

Ausfahrtsrampe

BP

102

BP

104

ca.200 m<

<

<

<

ca. 200 m

<

Schild an Leit-

pfosten fixiert

Schild an Leit-

pfosten fixiertN3_RHE

RBBS-Achse

Abb. 4.17 Ermittlung der Achslage für Rampen und andere Einbahnstrassen.

4.3.2 Bilden von Achssegmenten

In Längsrichtung ist zu beachten, dass möglichst lange zusammenhängende Achsseg-mente gebildet werden. Bei der Festlegung des Achsverlaufs kann eine bestehende Struktur genutzt werden. Beispielsweise wird für die Nationalstrassen der Netzbeschluss als Ausgangslage verwendet. Die verwendete Grundlage sollte langfristig möglichst stabil bleiben, da sonst bei Grundlagenänderungen auch das RBBS angepasst werden muss, obwohl sich baulich nichts verändert hat.

Anfang und Ende eines Achssegments sollen so gewählt werden, dass sämtliche Daten mit Bezug zu dieser Achse orthogonal verortet werden können. Weiter sollen Anfang und Ende von Achssegmenten möglichst so gewählt werden, dass dessen Markierung mög-lichst wenig durch überfahrende Fahrzeuge beansprucht wird. In der Umsetzung führt dies zu folgenden abgeleiteten Regeln:

Bei Rampenachsen ist der Verlauf des Achssegments am Anfang oder Ende des Achssegments parallel zur Achse der erschlossenen Stammlinie. Der genaue Anfang- bzw. Endpunkt des Achssegments liegt am Anfang bzw. am Ende der neu eingefüg-ten Fahrspur (siehe Abb.4.17 BP100). Zudem werden im Kap. 4.4.8 Beispiele des An-fang, bzw. Ende einer Ein- / Ausfahrt aufgeführt.


38 Ausgabe 2014 | V1.00

Die Orientierung der Rampenachse wird von der Stammlinie geerbt (siehe Abb. 4.20)

Im Rampenbereich kann die Situation sehr komplex werden (siehe Kap. 4.4.8 Abb. 4.29). Für die praktische Anwendung des RBBS soll durchaus generalisiert werden. So wird die Mindestlänge eines Achssegments auf 200m festgelegt.

Bei Stammachsen werden die Segmente im Grenzbereich falls nötig über das natio-nale Territorium hinaus verlängert, damit die gesamthafte Grenze abgedeckt wird.

RBBS

-Achse

N2+-

RBBS-

Achse N

2+-RB

BS-Ac

hse N3

+-

Abb. 4.18 Unterbruch Achse in einer Verzweigung.

Für Kreisel werden in der Regel keine eigenen Achsen festgelegt. Eine der beteiligten Achsen wird über den Kreiselmittelpunkt geführt. Nur sehr grosse Kreisel (über 50m Durchmesser am Innenrand der Fahrbahn) sollen durch eine eigene Achse mit einem einzigen Achssegment abgebildet werden (siehe Kap.4.4.4).

Abb. 4.19 Beispiel Kreisel ohne eigene Achse.


Ausgabe 2014 | V1.00 39

4.3.3 Namensgebung Achsen und Achssegmente

Für die Benennung (Strassennummer) der Stammachsen wird die Nummer der National-strassen gemäss dem Netzbeschluss verwendet (N1, N2, N3 usw. gemäss SR 725.113.11 [1] ).

Im Attribut Bezeichnung sollen die Orte eingetragen werden, welche durch diese Achse verbunden werden (z.B. Basel-Chiasso für die N2).

Die Achssegmente der Stammachsen erhalten als Name analog der ganzen Achse auch die geografischen Namen, die mit dem Achssegment verbunden werden (also z.B. Basel-Augst). Die Nummer der Achssegmente wird analog zur Sequenz der Bezugspunkte festgelegt. Damit entspricht die Sequenz der Achssegmente der Sequenz in Richtung aufsteigender Kilometrierung.

Die Strassennummer der Rampenachsen setzt sich zusammen aus der N-Bezeichnung sowie einer Kurzform des Anschlussnamens. Also zum Beispiel N12_FL (Attribut Stras-sennummer im Basissystem). In der Bezeichnung wird ergänzend zur Kurzbezeichnung der Anschlussname vollständig ausgeschrieben.

Alle Rampenachsen eines Anschlusses gehören zur gleichen Achse. Das Achssegment einer Rampenachse erhält als Name eine Segmentnummer (z.B. S1). Die Nummerierung der Segmente ist ungerade, aufsteigend für Rampen, welche an die Plus-Achse an-schliessen (also S1, S3, S5, S7,…) und gerade für die Rampen, welche an die Minus-Achse anschliessen (also, S2, S4, S6, S8, …). Die Namensgebung der Bezugspunkte lei-tet sich dann aus diesen Segmentnummern ab (S1 Bezugspunkte ab 100, S2 Be-zugspunkte ab 200 usw.).

Abb. 4.20 Schematische Darstellung der Struktur von Rampenachsen.

(S6)

S2

S1

(S5)

S3

(S7)

(S8)

S4


40 Ausgabe 2014 | V1.00

Die nachfolgende Abbildung zeigt die Umsetzung am Beispiel der Rampenachse N4_KUSS (Bezugspunktname abgeleitet aus Segmentname, Sektorlängen ca. 200m).

Abb. 4.21 Beispiel Bezugspunktname bei Rampenachsen.


Ausgabe 2014 | V1.00 41

4.4 Illustration typischer Fälle

Die nachfolgenden Bilder zeigen einige typische Fälle für die Festlegung der Achsen.

4.4.1 Nicht richtungsgetrennte Strassen

Abb. 4.22 Beispiel nicht richtungsgetrennte Fahrbahn.

Bei nicht richtungsgetrennten Fahrbahnen liegt die Achse in der Mitte des Strassenkör-pers. Im Normalfall befindet sich dort auch die markierte Mittellinie.

4.4.2 Nicht richtungsgetrennte Strasse mit einseitiger Spurerweiterung

Falls die Strasse auf einer kurzen Strecke (


42 Ausgabe 2014 | V1.00

4.4.3 Kreuzung nicht richtungsgetrennte Strassen mit drei Ästen

Abb. 4.24 Beispiel Kreuzung mit drei Ästen.

Achssegmente von Ästen, welche in einer Kreuzung enden, werden entsprechend bis zum Fahrbahnrand der quer kommende Strasse. Das Ende des Segments befindet sich auf der Markierung.

4.4.4 Kreisverkehr mit eigener Achse für Kreiselfahrbahn

Grosse Kreisel (über 50m Durchmesser am Innenrand der Fahrbahn) werden durch eine eigene Achse mit einem einzigen Achssegment abgebildet Als Strassennummer soll ei-ne Kurzbezeichnung des Kreisels gewählt werden, welche wenn möglich den Namen der wichtigsten angeschlossenen Strasse enthält (z.B. K_N7, zu speichern im Attribut Stras-sennummer). Als Bezeichnung kann der gebräuchliche Name verwendet werden (z.B. Kollegi-Kreisel).

Abb. 4.25 Beispiel Kreisverkehr ohne eigene Achse.


Ausgabe 2014 | V1.00 43

Beim Kreisverkehr ohne eigene Achse wird eine der Achsen über den Kreiselmittelpunkt durchgezogen. Die anderen Äste enden am inneren Fahrbahnrand.

4.4.5 Richtungsgetrennte Strassen

Abb. 4.26 Beispiel richtungsgetrennte Fahrbahnen.

4.4.6 Verzweigung auf Autobahnen

Abb. 4.27 Beispiel Autobahnverzweigung.

Bei Autobahnverzweigungen werden durchgehende Strassenachsen auch in der Achsde-finition nicht unterbrochen. In Rampen „auslaufende“ Stammlinien enden im Bereich, wo der Kreuzungsbereich anfängt und werden von dort aus als Rampenachsen weiterge-führt. Konkret fängt der Kreuzungsbereich am Ort an, wo die Fahrbahnen aufgeteilt wer-den. Dieser Ort wird für die Plus- und die Minusachse jeweils separat festgelegt.


44 Ausgabe 2014 | V1.00

Ändert eine durchgehende Stammlinie im Kreuzungsbereich den Namen (z.B. N3 N13), so ist die Stammlinie mit der höheren Priorität so zu definieren, dass der gesamte Kreuzungsbereich dieser Stammlinie zugeordnet werden kann.

Allen Rampen der Verzweigung bilden eine Rampenachse, welche folgende Terminolo-gie verfolgen soll: Beispiel: Verzweigung der N1 und N3 bei Birrfeld: N1_N3_Birrfeld.

4.4.7 Achssprung auf richtungsgetrennter Strasse verursacht durch Ram-pe am linken Fahrbahnrand

142

142141

140 RBBS

-Achse

N2+-

RBBS-Achs

e N2+-

RBBS

-Achse

N3+-

Achssprung

Abb. 4.28 Beispiel Segmentwechsel.

4.4.8 Rampenachsen

RBBS-Achse N1-

RBBS-Achse N1+

108

700

300

212

604

400

704 312

408

100

600

200

Abb. 4.29 Beispiel Rampenachsen.

Der Anschluss in dieser Abbildung ist komplex. Da gewisse Rampen aber kürzer als 200 m. sind, werden sie bei der Definition des RBBS nicht berücksichtigt.

RBBS

-Achse

N2+-

RBBS-

Achse N

2+-RB

BS-Ac

hse N3

+-


Ausgabe 2014 | V1.00 45

Abb. 4.30 Beispiel Anfang einer Einfahrt (BP204 & BP300) und Ende einer Ausfahrt (BP400 & BP104).

Abb. 4.31 Beispiel Anfang einer Ausfahrt (BP408) und Ende einer Einfahrt (BP308).

Die zwei Abbildungen oben zeigen wo der Anfang einer Einfahrt beginnen soll, bzw. das Ende einer Ausfahrt enden soll (Abb. 4.30), sowie wo der Anfang einer Ausfahrt beginnen soll, bzw. das Ende einer Einfahrt enden soll (Abb. 4.31). Das Ende einer Rampenachse bei einer Ausfahrt, sollte möglichst immer den linken Fahrbahnrand verfolgen bis zum Fahrbahnrand der querliegende Strasse (Siehe BP 400). Das gleiche gilt für der Beginn der Rampenachse einer Einfahrt (siehe BP 300).


46 Ausgabe 2014 | V1.00

5 Standardkilometer

Die Standardkilometrierung ist eine Kilometrierungssicht auf das RBBS. Sie erlaubt den im Sprachgebrauch häufig angetroffenen Begriff des Kilometers innerhalb des Konzepts des RBBS eindeutig zu verwenden. Damit können zum Beispiel Ereignisdienste auf Grund der im Strassenraum vorhandenen Kilometerschilder und einfachen Längenmes-sungen Informationen lokalisieren. Beispiele sind Unfälle, Staus, Verkehrszustände, In-formationen über den baulichen Unterhalt usw.

Die Standardkilometrierung hat beim „Kilometer-Bezugspunkt“ jeweils den entsprechen-den, ganzen Kilometer. Sie ist analog orientiert und gleich lang wie das RBBS. Sie ist ei-ne „Sicht“ auf das RBBS.

Abb. 5.1 Beispiel Befestigung Schild an Pfosten Standardkilometer.

Abb. 5.2 Beispiel der Kilometrierung und der Beschilderung des Standardkilometers bei richtungsgetrennten Fahrbahnen je Fahrrichtung.

+

-

57

58

59

60


Ausgabe 2014 | V1.00 47

Achsen können aus baulichen Gründen Sprünge aufweisen und trotzdem sollte der Standardkilometer an diesen Stellen durchlaufen. Weiter gibt es Stellen, wo der Stan-dardkilometer noch über die Verzweigung hinausgeführt wird, obwohl in der Verzweigung der Kilometer auch in eine andere Richtung weiter geführt werden soll. In diesen Situati-onen existiert auf einer Achse der gleiche Standardkilometer mehrfach. Um dies abbilden zu können wird ein übergeordnetes Element das Kilometrierungssegment festgelegt. In-nerhalb des Kilometrierungssegment ist mit dem Standardkilometer der RBBS Ort ein-deutig festgelegt.

Die detaillierten Regeln welche bei der Festlegung des Standardkilometers berücksichtigt werden müssen, findet sich im Anhang der Dokumentation I.1.


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6 Materialisierung und Versicherung des RBBS

6.1 Grundlagen

Die Dokumentation legt die Vorgaben für die physische Realisierung des RBBS fest. Es werden die Materialisierung und die optionale Versicherung festgelegt. Ziel der Materiali-sierung RBBS der Nationalstrassen ist es, neben der Visualisierung im Strassenraum und der damit vereinfachten Lokalisierung auch die Versicherung sicherzustellen. Heute werden die Bezugspunkte in der Regel eingemessen und dokumentiert, d.h. numerisch versichert. Durch die bekannte Lage der Bezugspunkte können vermessungstechnische Arbeiten wie Absteckungen oder Datenerfassung auf einfache Art durchgeführt werden.

6.2 Versicherungsarten des Bezugspunktes

In der SN Norm 640 912-1 [5] sind zwei Versicherungsarten beschrieben:

Konventionelle Methode der Versicherung mit physischer Versicherung

Numerische Methode der Versicherung mit vermessungstechnischen Mitteln

Im bisherigen Aufbau und Betrieb des RBBS stand die konventionelle Methode klar im Vordergrund, da ein auf diese Weise realisiertes RBBS ohne vermessungstechnische Hilfsmittel genutzt und unterhalten werden konnte. So sind neben Nationalstrassen auch auf Kantonsstrassen viele Materialisierungen auf Grundlage der drei physischen Elemen-te der Norm umgesetzt worden.

Der stetige Fortschritt in der Vermessung, insbesondere durch Positionierungssysteme, wie z.B. dem Global Positioning System GPS, hat zur Folge, dass die numerische Me-thode der Versicherung immer mehr an Bedeutung gewinnt.

Das ASTRA gibt als Minimalvorgabe die numerische Methode vor. Eine physische Versi-

cherung ist nicht zwingend.

6.2.1 Numerische Methode der Versicherung

Die Markierung und Schild/Beschilderung sind auch in der numerischen Methode wie bisher umzusetzen.

Bei der numerischen Methode entfällt die physische Versicherung. Stattdessen werden die Koordinaten des Bezugspunktes erfasst. Eine Rekonstruktion des Bezugspunkts, z.B. nach einer baulichen Massnahme, erfolgt hier bei Bedarf über das Abstecken der Koordi-naten.

In der numerischen Methode gehören zu einem logischen Bezugspunkt die drei folgen-den physischen Elemente:

Markierung

Die Markierung am Ort des Bezugspunkts bezeichnet die genaue Lage auf der Strassen-achse. Beim Achssegmentanfang und -ende ist die Markierung als Kreisfläche dargestellt (30cm). Alle Bezugspunkte dazwischen werden als Quadrat abgebildet (30cm).

Numerische Versicherung

Die numerische Versicherung wird durch die Ermittlung der Lagekoordinaten der Markie-rung sichergestellt.

Schild/Beschriftung

Das Schild zeigt Informationen zum Bezugspunkt. Anhand der Beschilderung kann sich der Benutzer vor Ort, z.B. bei Zustandserhebungen, direkt auf das RBBS lokalisieren.


Ausgabe 2014 | V1.00 49

6.3 Markierung des Bezugspunktes

Für die Umsetzung und den Unterhalt des RBBS ist nach denselben Grundsätzen und Regeln vorzugehen.

6.3.1 Ausprägung und Materialwahl

Der Bezugspunkt auf der Strassenachse ist durch ein auf die Fahrbahn aufgebrachtes gelbes Quadrat markiert. An den Anfängen und Enden eines Achssegments sind die Quadrate durch Kreisflächen zu ersetzen. Da diese Kreise sich auf der Fahrbahn einer anderen Strasse befinden können (Knotenbereich), ist eine Verwechslungen mit den Be-zugspunkten der anderen Strassen vermeidbar. Es spielt dabei keine Rolle, um welchen Strassentyp es sich handelt.

Bezugspunkt: Anfangs- / Endpunkt

0.30 m<

<

Bezugspunkt: Zwischenpunkt

Abb. 6.1 Dimensionen BP-Markierung.

Diese Markierung hat den Vorteil, dass die Lage der Bezugspunkte auf der Strassenach-se sichtbar ist. Diese Festlegung erleichtert das Erheben von Informationen im Strassen-raum. Dazu gehören sowohl die Arbeiten der Pflege des RBBS als auch Tätigkeiten des baulichen oder betrieblichen Unterhalts.

Es gibt verschiedene Hersteller von Markierungen. Auf den Nationalstrassen sollen die Filialen über das eingesetzte Produkt entscheiden. Bisherige Erfahrungen spielen dabei eine grosse Rolle.

Markierungen können geklebt oder thermisch aufbracht werden. Bei Markierungen die geklebt werden, muss vorgängig zwischen Fahrbahnbelag und der Markierung eine Ver-bundschicht (z.B. ein Primer) aufgetragen werden. Bei Bezugspunkten aus thermoplasti-schem Material wird durch Erhitzung der Markierung diese dauerhaft mit dem Fahrbahn-belag verschmelzt. Thermoplastische Materialien sind sehr widerstandsfähig und resis-tent gegen Benzin, Öl, Schnee oder Frost.

Damit eine Markierung dauerhaft sichtbar bleibt, müssen neben der Materialwahl auch Überlegungen zum Standort gemacht werden. Die Markierung soll möglichst wenig durch den rollenden Verkehr oder durch die Schneeräumung gefährdet sein (mechanischen Ab-rieb). Auf solche Einflüsse ist zu achten, bevor die Markierung aufgebracht wird.

6.3.2 Die örtliche Lage im Strassenraum

Die konkrete Lage der Bezugspunkte im Strassenraum wird je nach Strassentyp unter-schiedlich festgelegt. Folgende Typen werden unterschieden:

Stammlinie richtungsgetrennt:

Stammlinie nicht richtungsgetrennt: (Tal- und Passstrassen, Kreisel)

Anschluss- und Verbindungsrampen: (Autobahnaus- und -einfahrten)


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Stammlinie richtungsgetrennt:

Die Sektorlänge auf Stammachsen (Abstand zwischen den Bezugspunkten) beträgt ca. 1000 m. Zwischenpunkte werden keine markiert. Die Achse befindet sich bei der Markie-rung des Fahrbahnrands entlang des Mittelstreifens.

Bei jeder Veränderung der Fahrbahnrandmarkierung muss auch die RBBS-Geometrie

entsprechend angepasst werden. Dies kann zum Beispiel bei einer baulichen Verände-

rung im Bereich des Mittelstreifens vorkommen.

Abb. 6.2 Lage des Bezugspunktes in Bezug zur Markierung der Randlinie.

Auf Stammlinien und Rampen entspricht die Markierung des inneren Fahrbahnrands der Achslage und befindet sich in Fahrrichtung an der linken Kante der Streifenmarkierung. Auf Stammlinien entspricht dies der nächsten Lage zum Mittelstreifen (vgl. Abb. 6.2).

Abb. 6.3 Lage der BP bei Autobahnen.

Stammlinien nicht richtungsgetrennt:

Bezugspunkte werden in der Strassenmitte zentrisch auf der weissen Mittellinie markiert. Die Sektorlänge (Abstand zwischen den Bezugspunkten) beträgt ca. 200 m.

Fahrbahn

N9

BP64

ca. 200 m<

<

Strassenachse

BP66Mittellinie

Schild an Leitpfosten fixiert Schild an Leitpfosten fixiert

RBBS-

Achse

Abb. 6.4 Lage BP und Schild bei nicht richtungsgetrennten Strassen.


Ausgabe 2014 | V1.00 51

Rampenachsen:

Bezugspunkte zentrisch auf der weissen Randlinie auf der linken Fahrbahnseite. Die Sektorlänge beträgt ca. 200 m.

Abb. 6.5 Lage BP und Schild bei Rampenachsen.

6.4 Beschriftung des Bezugspunkts

Die Identifikation der Bezugspunkte erfolgt über die Beschriftung auf den Schildern. Da-mit die Beschriftung der Bezugspunkte auch mit Hochleistungsmessverfahren einfach identifiziert werden kann, sind Einfachheit und Konsistenz zwingend. Es sind nur die rele-vanten RBBS-Informationen wie Strasseneigentümer, Strassennummer, BP-Nr. etc. auf-zuführen.

6.4.1 Schildtyp und Beschriftungsinhalt

Als Schildtyp wird das Gravur-Schild gewählt. Die zur Anwendung kommenden Schilder bestehen aus zwei aufeinanderliegenden, fest miteinander verbundenen Kunststoff-schichten. Die obere Schicht ist weiss, die Trägerschicht ist schwarz. Alle erforderlichen Beschriftungen können mittels Gravur auf einfache Art und Weise hergestellt werden (Entfernen der weissen Schicht).

Die Abmessung des Gravur-Schildes beträgt in der Breite 220 mm und in der Höhe 120 mm. Diese Schilder werden mit speziellen Befestigungen an die km-Tafeln bei richtungs-getrennten Stammlinien, oder an Leitpfosten bei nicht richtungsgetrennten Stammlinien befestigt werden.

Die Ausrichtung der Schilder ist parallel zur Strassenachse vorzusehen. Die Lesbarkeit der Informationen muss im Profil des Bezugspunkts eingesehen werden können. In Ab-weichung von der Norm soll nur das für das RBBS wesentliche angeschrieben werden. So wird beispielsweise auch die BFS-Nr. der Gemeinde weggelassen.


52 Ausgabe 2014 | V1.00

0+3NC H

a). b). c). d).

e).

02Abb. 6.6 Beispiel BP-Schild gemäss Vorgaben.

a). Strasseneigentümer (Identifikationsschlüssel)

b). Strassennummer (Identifikationsschlüssel)

c). Angabe „+“ oder „-“ für Fahrstreifen rechts oder links des Mittelstreifens

d). Positive Strassenrichtung (Pfeil);

für Anfangs- und Endbezugspunkte zusätzlicher Punkt rechts bzw. links vom Pfeil (gemäss Norm)

e). Bezugspunktname

Es werden ausschliesslich die Gravur-Schildern beschriftet. Auf den gelben Markierun-

gen werden keine Beschriftungen eingestanzt oder aufgemalt.

6.4.2 Schildträger und Platzierung

Die Bezugspunkt-Schilder sind grundsätzlich an den folgenden Typen zu befestigen:

km-Tafel

Leitpfosten

Eigener Pfosten, falls kein km-Schild oder Leitpfosten genutzt werden kann.

Km-Tafeln bei richtungsgetrennten Stammlinien:

Die Kilometer-Tafeln sind mehrheitlich auf dem Nationalstrassennetz vorhanden oder werden noch erstellt. Auf den Kilometertafeln wird der Standardkilometer beschriftet. Die-ser ist Lagegleich mit den Bezugspunkten. Am Pfosten der Kilometer-Tafeln wird deshalb direkt auch das Bezugspunktschild angebracht.

Bei sehr breiten Fahrbahnen, wo das Schild vom Standstreifen aus nur noch schlecht mit blossem Auge gelesen werden kann, kann ein zweites zusätzliches Schild ausserhalb der Fahrbahn im seitlichen Grünstreifen angebracht werden.


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Abb. 6.7 Leitpfosten bei nicht richtungsgetrennten Stammlinien.

Ausnahmsweise können bei fehlenden km-Tafeln und Leitpfosten auch eigens dafür vor-zusehende Pfosten versetzt werden. Befestigungen an Mauern oder Felswänden z.B. bei Passstrassen sind ebenfalls möglich.

Auf nicht richtungsgetrennten Strassen und auf Rampen sind die Bezugspunktschilder an den Leitpfosten zu befestigen.

Stehen kein km-Schild oder Leitpfosten zur Verfügung, so sind die Bezugspunktschilder an eigenen Pfosten anzubringen.

6.5 Vermessung des Bezugspunktes

Gemäss der numerischen Methode der Versicherung sind die Koordinaten aller Bezugs-punktmarkierungen zwingend einzumessen und zu dokumentieren. Diese Arbeiten kön-nen im Idealfall mit den Arbeiten für den Plan des ausgeführten Bauwerks (PAW) ge-macht werden (siehe dazu Kapitel 6.7).

Die geforderte Lagegenauigkeit der Bezugspunktkoordinaten ist 10cm. Die Aufnahmen erfolgen grundsätzlich mit vermessungstechnischen Mitteln und können mit GPS-Einsatz relativ rasch erhoben und vermessen werden.

Zur Bestimmung der Koordinaten muss vorgängig auf der Markierung der Mittelpunkt be-stimmt werden – der Einfachheit halber über die Diagonalen der Markierung.

Für die Umsetzung der numerischen Versicherung sind die ASTRA-Filialen zuständig. Al-le erfasste

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Strassenachsen als Räumliches Basis- Bezugssystem (RBBS) als Räumliches Basis... · ASTRA 80001 | Strassenachsen als Räumliches Basis-Bezugssystem (RBBS) Ausgabe 2014 | V1.00 3