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Symbolfoto: Das AIT ist Österreichs größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung

PaveScan 4D

High-Density Pavement Scanning für die Zustandsüberwachung von Straßen

In diesem Projekt wurde ein mobiles Laserscanningsystem entwickelt, das hochdichte 3D-Profile kompletter Straßennetze mit bisher unerreichter Auflösung und Geschwindigkeit misst und analysiert. Parallel dazu führt es hochauflösende Fahrbahnoberflächenanalysen durch. Die Idee dahinter war, große Fahrbahnschäden durch frühzeitige Erkennung kleinster Schädigungen zu verhindern. Das rein laserbasierte System integrierte erstmals Straßenprofilmessungen und Oberflächenstörungsanalyse in einem einzigen kompakten und wirtschaftlichen Scangerät.

Konventionelle Straßenscanningsysteme verwenden zwei verschiedene Messverfahren für die 3D-Straßenprofil- bzw. Fahrbahnoberflächenanalyse. Ersteres wird typischerweise mit Laserscan-Geräten durchgeführt, die über TOF-Messungen (Time-of-Flight) räumlich referenzierte 3D-Punktgitter der Straßenoberfläche erzeugen. Letztere wird typischerweise mit kamerabasierten bildgebenden Verfahren mit externer Beleuchtung durchgeführt, gefolgt von einer manuellen Dateninterpretation, um Schäden an der Fahrbahn zu identifizieren. Diese Systeme sind sperrig und teuer, und die Datenanalyse ist komplex und zeitaufwändig. Um die gesamte Fahrbahnbreite abzudecken, sind breite Vermessungsfahrzeuge erforderlich, weshalb eine umfassende Straßenkartierung auf Autobahnen beschränkt ist.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, haben wir in diesem Projekt ein rein laserbasiertes System mit verbesserter Auflösung und schnellerer Datenanalyse entwickelt. Aufgrund seiner kompakten Größe, die mit einem Schuhkarton vergleichbar ist, ermöglicht es kleinere Messfahrzeuge, so dass die Belagskartierung auf sekundäre und urbane Straßennetze ausgedehnt werden kann. In diesem neuartigen Aufbau wird das Kamerasystem durch einen zweiten Laser ersetzt, der die Straße antizyklisch gegenüber dem ersten Laser mit demselben rotierenden Ablenkspiegel abtastet.

Die Aktivitäten des AIT im Projekt umfassten die Systemspezifikation und die in-situ-Evaluierung des Prototyps mit Vergleich der gesammelten laserbasierten Daten mit konventionellen kamerabasierten Oberflächenbildern.

Gefördert durch das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) und die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen von Eurostars-2.