Referenzstrecken für Messsysteme zur Erfassung der Längs- und Querebenheit

Hintergrund

Messprinzip der Längsebenheitserfassung: Vier Lasersensoren in definierter Anordnung und starr an einem Balken untereinander verbunden messen das Straßenprofil in der Rollspur in Fahrtrichtung

Die Längs- und Querebenheit einer Fahrbahnoberfläche sind wichtige Qualitätsmerkmale für den Fahrkomfort sowie die Fahrsicherheit und haben einen großen Einfluss auf den Straßen- und Fahrzeugverschleiß. Zur schnellfahrenden Erfassung der Längs- und Querebenheit werden speziell ausgerüstete Messfahrzeuge eingesetzt. Die Längsebenheitsmessung erfolgt mittels vier Lasersensoren, die an einem unter dem Fahrzeug in der rechten Rollspur angeordneten starren Balken befestigt sind. Sie messen den jeweiligen Abstand zur Straßenoberfläche. Quer zur Fahrtrichtung wird das Oberflächenprofil mit bis zu 41 Einzellasersensoren oder einem Laserscanner erfasst. Beide Messprinzipien decken dabei die komplette Fahrbahnbreite ab. Durch komplexe Berechnungen werden die Längs- und Querprofile unabhängig von den Schwingungen des Messsystems ermittelt. Dabei können Unebenheiten in der Größenordnung ab 0,1 mm abgebildet werden.

Die eingesetzten Messsysteme werden durch statische Prüfprozesse und Vergleichserfassungen mit Referenzmesssystemen auf realen Straßenoberflächen qualitätsgesichert.

Konzept

Messprinzip der Querebenheitserfassung: Ein Laserscanner streift mit einem Laserstrahl mehrere hundertmal pro Sekunde quer zur Fahrtrichtung über die Fahrbahnoberfläche

Im südlichen Teil des duraBASt wurde eine Referenzstrecke angelegt, auf der Messsysteme zur Längsebenheitserfassung geprüft werden können. Die Strecke zeichnet sich durch ein stark variierendes Längsgefälle und mehrere horizontale Plateaus mit planeben eingelassenen Edelstahlprofilen aus. Dies erlaubt eine hochgenaue Prüfung der Messsysteme. Da die Referenzstrecke keine Querneigung aufweist, kann die Längsebenheit isoliert betrachtet werden.

Zur Prüfung der Querebenheitsmesssysteme ist eine „Wankstrecke“ im nördlichen Teil des Areals erstellt worden. Auf ihr wird mittels starker Querneigungs- und Radienwechsel die profilgerechte Erfassung unter dynamischen Bedingungen geprüft, zum Beispiel Wankbewegungen. Um die Querebenheit isoliert zu betrachten, weist die Strecke kein Längsgefälle auf.

Ziele

Messprinzip eines einzelnen Lasersensors, der sowohl bei der Messung der Längs- als auch der Querebenheit eingesetzt wird

Vorrangiges Ziel der Referenzstrecken für die Längs- und Querebenheit ist die Qualitätssicherung und Optimierung der in der Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) eingesetzten schnellfahrenden Messsysteme. Da die Messfahrzeuge anhand der dauerhaft konstanten geometrischen Bedingungen der Strecken geprüft werden, kann die Genauigkeit der Ebenheitserfassung weiter gesteigert werden. Neuartige Messprinzipien (beispielsweise über Beschleunigungssensoren) können hier ebenfalls adäquat untersucht und weiterentwickelt werden.