A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Berühtungslose Griffigkeitsmessung: Entwicklung eines dynamischen Messverfahrens zur berührungslosen Bestimmung der Fahrbahngriffigkeit. Forschungsbericht
Der Bericht befasst sich mit den Grundlagen der Berührungslosen Griffigkeitsmessung. Das Messkonzept, das hierbei verfolgt wird, besteht aus zwei Verfahrensschritten: (1) der berührungslosen Messung der Fahrbahntextur (optischer Textursensor) und (2) der Reibwertbestimmung auf Basis der gemessenen Textur und eines geeigneten Rechenalgorithmus. Die Arbeit beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem zweiten Verfahrensschritt: der Entwicklung und Überprüfung geeigneter Rechenverfahren zur Reibwertbestimmung aus der Textur. Die Entwicklung eines geeigneten Textursensors muss im Rahmen weiterführender Forschung erfolgen. In einer Literaturrecherche werden zunächst die straßenbautechnischen Grundlagen der Griffigkeit und Griffigkeitsmessung mit einem Überblick über die aktuell eingesetzten (berührenden) Messgeräte herausgearbeitet. In einem weiteren Kapitel wird die Untersuchungsmethodik erläutert. Im Zentrum der Untersuchungen stehen Griffigkeits- und Texturmessungen an einer repräsentativen Anzahl von Asphalt- und Betonoberflächen. Desweiteren werden die statistischen Verfahren beschrieben, die bei der Datenauswertung und Modellerstellung Verwendung finden. Der Schwerpunkt der Arbeit bestand jedoch in der Erstellung mathematischer Rechenverfahren zur Berechnung der Straßengriffigkeit aus der optisch vermessenen Fahrbahntextur sowie deren Anwendung und Überprüfung. Insgesamt vier verschiedene mathematische Verfahren wurden im Verlaufe des Projektes entwickelt: (1)ein Texturparametermodell (Ansatz 1), (2)ein Gummireibungsmodell auf Basis der Theorie von B.N.J. Persson (Ansatz 2), (3) ein empirisches Modell zur Beschreibung des Zusammenhangs zwischen der Mikrotextur und der Griffigkeit (Ansatz 3) und (4) ein Künstliches Neuronales Netzwerk (KNN) mit dem Ziel, auf die Ergebnisse der drei zuvor genannten mathematischen Verfahren (als Eingangsgrößen) aufzusetzen und über Lernprozesse die Ergebnisgenauigkeit dieser Verfahren noch weiter zu verbessern Die Anwendung der mathematischen Verfahren ergab, dass die Griffigkeit mit einer mittleren Abweichung von nur sigma(mu) = 0,02 aus der optisch vermessenen Textur berechnet werden kann. Hohe Bestimmtheitsmaße von R2 = 0,97 konnten erreicht werden. Damit ist die Genauigkeit bereits vergleichbar mit der Genauigkeit herkömmlicher, berührender Verfahren. Die Ergebnisse stellen einen wichtigen Grundstein für die Entwicklung der "Berührungslose Griffigkeitsmessung" dar.
Berühtungslose Griffigkeitsmessung: Entwicklung eines dynamischen Messverfahrens zur berührungslosen Bestimmung der Fahrbahngriffigkeit. Forschungsbericht
Der Bericht befasst sich mit den Grundlagen der Berührungslosen Griffigkeitsmessung. Das Messkonzept, das hierbei verfolgt wird, besteht aus zwei Verfahrensschritten: (1) der berührungslosen Messung der Fahrbahntextur (optischer Textursensor) und (2) der Reibwertbestimmung auf Basis der gemessenen Textur und eines geeigneten Rechenalgorithmus. Die Arbeit beschäftigt sich im Wesentlichen mit dem zweiten Verfahrensschritt: der Entwicklung und Überprüfung geeigneter Rechenverfahren zur Reibwertbestimmung aus der Textur. Die Entwicklung eines geeigneten Textursensors muss im Rahmen weiterführender Forschung erfolgen. In einer Literaturrecherche werden zunächst die straßenbautechnischen Grundlagen der Griffigkeit und Griffigkeitsmessung mit einem Überblick über die aktuell eingesetzten (berührenden) Messgeräte herausgearbeitet. In einem weiteren Kapitel wird die Untersuchungsmethodik erläutert. Im Zentrum der Untersuchungen stehen Griffigkeits- und Texturmessungen an einer repräsentativen Anzahl von Asphalt- und Betonoberflächen. Desweiteren werden die statistischen Verfahren beschrieben, die bei der Datenauswertung und Modellerstellung Verwendung finden. Der Schwerpunkt der Arbeit bestand jedoch in der Erstellung mathematischer Rechenverfahren zur Berechnung der Straßengriffigkeit aus der optisch vermessenen Fahrbahntextur sowie deren Anwendung und Überprüfung. Insgesamt vier verschiedene mathematische Verfahren wurden im Verlaufe des Projektes entwickelt: (1)ein Texturparametermodell (Ansatz 1), (2)ein Gummireibungsmodell auf Basis der Theorie von B.N.J. Persson (Ansatz 2), (3) ein empirisches Modell zur Beschreibung des Zusammenhangs zwischen der Mikrotextur und der Griffigkeit (Ansatz 3) und (4) ein Künstliches Neuronales Netzwerk (KNN) mit dem Ziel, auf die Ergebnisse der drei zuvor genannten mathematischen Verfahren (als Eingangsgrößen) aufzusetzen und über Lernprozesse die Ergebnisgenauigkeit dieser Verfahren noch weiter zu verbessern Die Anwendung der mathematischen Verfahren ergab, dass die Griffigkeit mit einer mittleren Abweichung von nur sigma(mu) = 0,02 aus der optisch vermessenen Textur berechnet werden kann. Hohe Bestimmtheitsmaße von R2 = 0,97 konnten erreicht werden. Damit ist die Genauigkeit bereits vergleichbar mit der Genauigkeit herkömmlicher, berührender Verfahren. Die Ergebnisse stellen einen wichtigen Grundstein für die Entwicklung der "Berührungslose Griffigkeitsmessung" dar.
Berühtungslose Griffigkeitsmessung: Entwicklung eines dynamischen Messverfahrens zur berührungslosen Bestimmung der Fahrbahngriffigkeit. Forschungsbericht
Oeser, Markus (author) / Steinauer, Bernhard (author) / Wang, Dawei (author) / Schulze, Christian (author) / Schacht, Andreas (author) / Meyer, Andre (author) / Schmidt, Stefan (author) / Chen, Xianhua (author)
2012
160 Seiten, 98 Bilder, 28 Tabellen, 100 Quellen
Report
German