Online-Kundenzeitschrift der
Ingenieurgesellschaft für angewandte
Computertechnik mbH, Leipzig
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PolyGIS-Fachschale für die Straßenverwaltung
Die Kommunale Straßeninformationsbank - kurz KSIB - ist eine PolyGIS-Fachschale, mit der Kommunen die Sanierung oder den Neubau von Straßen optimiert planen können. IAC hat dieses wichtige kommunale Werkzeug mit zahlreichen neuen Funktionen ausgestattet und stellt in einer vierteiligen Reihe der vis á gis diese PolyGIS-Fachschale detailliert dar.
3. Teil:
Objektive, präzise und zuverlässige Informationen über den netzweiten Straßenzustand stellen einen wesentlichen, unverzichtbaren Teil des Fundamentes einer systematischen Straßenerhaltung dar. Sie dienen als objektive Basisinformation für kurz-, mittel- und langfristige Erhaltungsentscheidungen und bilden somit die Basis für Transparenz von Entscheidungen innerhalb der Bauverwaltungen wie auch nach außen. Sie liefern Praxiserkenntnisse über Erfolg und Misserfolg von Maßnahmearten und Baustoffkonzeptionen und ermöglichen Prognosen zur Netzentwicklung.Messtechnische Straßenzustandserfassung Den Straßenzustand erfasst man heute nach dem Stand der Technik in der Regel messtechnisch - auf Nebenanlagen gegebenenfalls auch manuell. Die Straßenzustandserfassung wird in drei Teilprojekte (TP) unterteilt. Im TP1 werden die Längsebenheit (TP1A) und die Querebenheit (TP1B) zusammengefasst. Im TP2 wird die Griffigkeit und im TP3 werden die Substanzmerkmale erfasst. (siehe Abbildung 1) Bei der Erfassung der Straßenzustandsdaten hat sich in den letzten Jahren das schnellfahrende, multifunktionale Messsystem ARGUS bewährt. Das unter anderem mit Lasersensoren und Videotechnik ausgestattete System ermöglicht bei einer Überfahrt gleichzeitig die präzise, berührungslose Messung der Längs- und Querebenheit durch Lasertechnik sowie die hochauflösende lückenlose videotechnische Aufnahme der Fahrbahnoberfläche bzw. der Substanzschäden sowie der angrenzenden Nebenanlagen. (siehe Abbildung 2)
Längsebenheit
Die Längsebenheit wird geschwindigkeitsunabhängig nach dem Verfahren der Mehrfachabtastung gemessen, bei dem jeder Punkt in der Messspur viermal erfasst wird. Dadurch können die Nick- und Höhenbewegungen des Messfahrzeugs bestimmt und vom Messergebnis subtrahiert werden, sodass als Ergebnis das "wahre" Höhenlängsprofil ermittelt werden kann.
Aus dem "wahren" Höhenlängsprofil, welches den Wellenlängenbereich von 0,2 m bis 100 m enthält, kann durch die rechnerische Simulation einer Planografmessung eine Planografmesslinie ermittelt werden, die im kommunalen Bereich zur Beurteilung der Längsunebenheit herangezogen wird.
Querebenheit
Die Querebenheit wird, je nach Fahrstreifenbreite, mit bis zu 39 Laserdistanzsensoren erfasst, die mit einem seitlichen Messpunktabstand von 10 cm an einem quer zur Fahrtrichtung angebrachten Balken montiert sind. Mittels eines an diesem Balken angebrachten Neigungsmessers wird das Quergefälle gemessen, welches zur Berechnung der theoretischen (fiktiven) Wassertiefe erforderlich ist.
Griffigkeit
Die Fahrbahngriffigkeit kann mit dem Messsystem SCRIM (Sideway-force Coefficent Routine Investigation Machine) gemessen werden. Das Messverfahren beruht auf dem Prinzip des zur Fahrtrichtung schräggestellten und unter Seitenschlupf abrollenden Messrades (Schräglaufwinkel 20°). Auf angenässter Fahrbahnoberfläche wird mit einem profillosen, in der rechten LKW-Rollspur laufenden Messreifen der Seitenreibungsbeiwert bei definierter Sollgeschwindigkeit (40, 60 oder 80 km/h) ermittelt. (siehe Abbildung 3)
Substanzmerkmale/Oberflächenbild
Die Substanzmerkmale werden mittels dreier, am Heck des Messfahrzeuges montierter, hochauflösender Videokameras aufgenommen (siehe Abbildung 4). Die Videoaufnahmen erfolgen in Längsrichtung lückenlos über die gesamte Fahrstreifenbreite. Durch den Einsatz von Hochleistungsstroboskopen, die eine Belichtungszeit von 1/60.000 s ermöglichen, können Rissschäden bereits ab 0,6 mm Breite bei Erfassungsgeschwindigkeiten bis zu 100 km/h erkannt und dokumentiert werden.
Die Auswertung der Videoaufnahmen erfolgt an computergesteuerten Auswerteeinrichtungen mit synchronisierter Wiedergabe von bis zu 5 Videoaufnahmen (Front-, Seiten- und 3 Makrokameras) in mehreren Geschwindigkeitsstufen. Geschultes Auswertepersonal registriert über eine Spezialtastatur quadratmetergenau alle beobachteten Schäden. Die Zuordnung der Schadensereignisse zur Messwegstationierung erfolgt automatisch über Timecode. Der Einsatz digitaler Videotechnik gewährleistet eine optimale Bildqualität.
Streckenbilder
Aus den Aufnahmen von bis zu 3 digitalen Frontkameras können Streckenbilder (bzw. Panorama-Streckenbilder) im Abstand von z. B. 5, 10 oder 20 m angefertigt und auf CD-ROM oder DVD gespeichert werden, die einen Überblick über die Fahrbahnoberfläche und den umgebenden Verkehrsraum sowie die Beschilderung und die Nebenanlagen geben.
Messdatenzuordnung
Die Messdatenzuordnung erfolgt durch ein im Fahrzeug installiertes Satellitennavigationssystem DGPS (Differential Global Positioning System) mit einer Genauigkeit von typischerweise + 3 m. Die Bestimmung der Messweglänge erfolgt über Impulsgeber mit einer Wegauflösung von 1 mm. Tastatureingaben des Operators während der Messfahrt (Netzknoten, Stationierungsangaben, Baustellenbeginn und -ende, Umleitungen und sonstige Besonderheiten) sowie Informationen über die Videotonspur ergänzen die Lokalisierungs- und Orientierungsinformationen.
Qualitätssicherung
Die eingesetzten Messsysteme werden im Rahmen der jährlichen Eignungsprüfung durch die Bundesanstalt für Straßenwesen überprüft und zur Zustandserfassung zugelassen.
Erfassungsfahrten, Messdatenzuordnung, Plausibilitätsprüfungen und Datenauswertungen werden ausschließlich von erfahrenem und kontinuierlich geschultem Personal durchgeführt.
Die Messsysteme verfügen über automatische, softwaregestützte Online-Überwachung mit akustischen und optischen Fehlermeldungen bei Fehlfunktionen.Regelmäßig erfolgen Plausibilitätsprüfungen der Erfassungsergebnisse sowie Eigenüberwachungsprüfungen gemäß ZTV-ZEB.
Einsatz und Bewährung
Die messtechnische Straßenzustandserfassung der Bundesfernstraßen erfolgt seit 1992 regelmäßig. Seit nunmehr 6 Jahren bewährt sie sich im kommunalen Bereich und erweist sich auch dort als leistungsfähiges Instrument zur Erfassung des aktuellen baulichen Zustandes der Straße.
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