Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

Optimierte Fahrbahn – 3-D-Erfassung des Fahrverhaltens

Optimierte Fahrbahn – 3-D-Erfassung des Fahrverhaltens

Optimierte Fahrbahn – 3-D-Erfassung des Fahrverhaltens

Situation

Straßenbauliche Maßnahmen wirken sich direkt auf das Fahrverhalten und damit auf die Verkehrssicherheit aus. So kann z. B. durch die Neigung der Trasse beeinflusst werden, ob eine Kurve bevorzugt geschnitten wird oder nicht.

In Kooperation mit dem Projektpartner Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen (ISE) der Universität Karlsruhe (TH) hat das IOSB zur Erfassung von Fahrverhalten einen neuen, innovativen Lösungsansatz geschaffen:

Mit einem stationären Sensorsystem bestehend aus Videosensor, Radarsensor, GPS-Empfänger und Zeitgeber werden an ausgesuchten Streckenabschnitten von allen interessierenden Fahrzeugen monokulare Videodaten mit einer kalibrierten Kamera aufgezeichnet. Offline wird aus jedem Videobild mit Hilfe eines CAD-Kfz-Modells die 3-D Position des aufgenommenen Fahrzeugs ermittelt. 

 

Datenauswertung

  • 3-D-Modell der Straße wird in die Bilddaten eingepasst (in der Abbildung grün gekennzeichnet)
  • Benutzer gibt Fahrzeugtyp vor, entsprechendes 3-D Fahrzeugmodell wird ins Kamerabild projiziert und mit den aus dem Bild extrahierten Bildkanteninformationen zur Übereinstimmung gebracht (in der Abbildung rot gekennzeichnet)
  • ein Algorithmus liefert für jedes Bild eine entsprechende 3-D Position in der Szene

 

Zusammenfassung

Das System zeichnet sich durch einen minimalen interaktiven Aufwand während der Mess- und Positionserfassungsphase aus und ermöglicht eine entsprechend hohe Anzahl an erfassten Fahrzeugspuren. Es eröffnet damit die Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen Straßengestaltung und Fahrverhalten mit begrenztem Aufwand systematisch zu untersuchen und daraus Modelle für eine Optimierung der Straßengestaltung zu entwickeln.

Originalbild und Kantenbild überlagert mit 3-D Pkw-Modell (initial und korrigiert) und Straßenmodell.

 

 

Unter Verwendung eines Fahrzeugmodells (grün) und der Radarmessung (rot) wird bildbasiert die Fahrzeugtrajektorie (pink) bezüglich der Fahrspur (blau) geschätzt. Oben: Störungen in der Radarmessung (rot) können durch die Bildauswertung kompensiert werden. Unten: Analyse des Fahrverhaltens beim Kurvenschneiden.