Motivation und Zielstellung
Der Oberflächenzustand von Straßen ist nicht nur von enormer Bedeutung für die Verkehrssicherheit im Allgemeinen, sondern auch für die Effektivität und den Nutzwert infrastruktureller Lösungen. Neben der Gefahr, die Straßen mit einem schlechten Fahrbahnzustand für den sich darauf befindlichen Verkehr darstellen, bremsen sie diesen auch unnötig aus, verlangsamen Personen- und Gütertransport und können schlussendlich bis zur Unbrauchbarkeit verfallen. Daher ist es zum Beispiel für Straßenbauämter wichtig, den Zustand ihrer Straßen zu erkennen, zu bewerten und der Bewertung entsprechende straßenbauliche Maßnahmen einzuleiten. Auch bei neu angelegten Trassen ist es von hoher Wichtigkeit, diese vor ihrer Inbetriebnahme auf eventuelle Baufehler, auf die Bausubstanz im Allgemeinen sowie auf Abflussrichtung des Wassers und ähnliche Gefahrenquellen zu überprüfen.Das Unternehmen Lehmann+Partner GmbH hat sich darauf spezialisiert, Straßen-informationen aller Art zu erfassen und zu bewerten. Auskünfte, wie aufgenommenes Straßeninventar oder die Zustandsbewertung von Straßen dienen Kommunen und Gemeinden, aber auch privaten Kunden zur Bestandsaufnahme und als Entscheidungshilfe für straßenbauliche und verkehrsinfrastrukturelle Maßnahmen. Eines der Kerngeschäfte des Unternehmens ist die Zustandserfassung von Straßenoberflächen durch Mobile-Mapping-Systeme. Darunter versteht man speziell ausgerüstete Fahrzeuge, die, mit einem Laserscanner ausgestattet, die Oberflächenstrukturen von Straßen millimetergenau erfassen und als detailliertes digitales Oberflächenmodell abspeichern. Um eine möglichst hohe geodätische Genauigkeit bei der Aufnahme zu garantieren, sind diese Fahrzeuge zusätzlich mit einem GPS-System und einem Inertialsystem ausgestattet. Es ist angedacht, aus diesen Daten Informationen über die Ebenheit der Straße zu gewinnen, die dem Kunden helfen sollen, Entscheidungen bezüglich des straßenbaulichen Zustands zu treffen.
Dafür sollen aus den erfassten Oberflächenmodellen Quer- und Längsprofile und Höhenschichtlinien extrahiert werden. Anhand deren Verlauf kann der Kunde erkennen, ob und wie stark die Oberfläche der Straße beschädigt ist.
Ausgangssituation
Ein bereits im Auftrag von Lehmann+Partner entwickelter Softwareprototyp sorgt dafür, dass die Punktrohdaten des Scanners nach deren Transformation als Rasterdaten in eine Datenbank überführt werden. In dieser werden sie strukturiert gespeichert und zur Profilherstellung bereitgehalten. Das Erstellen der Profile selbst geschieht in der Prototyplösung über Module, die durch ein GIS-Programm bereitgestellt werden. Der Prototyp ist bereits in der Lage die Raster zu speichern und ausgehend von ihnen die Profile zu erzeugen. Dennoch weist er einige Mängel auf, die einen Produktiveinsatz dieser Softwarelösung in ihrem Entwicklungsstadium unmöglich macht.Ziel
Ziel dieser Arbeit ist es, die Mängel zu beheben und die Lösung für den Produktiveinsatz aufzubereiten. Zudem soll der Prototyp um die Möglichkeit der automatisierten Erzeugung von Höhenschichtlinien erweitert werden. Diese sollen dem Kunden neben Informationen zum Oberflächenzustand auch Auskünfte über Quer- und Längsneigungen von Straßenabschnitten liefern. Es sollen für die Entwicklung und Implementierung der Lösungen größtenteils freie Software-Tools eingesetzt werden. Auch das Resultat der Entwicklung selbst soll auf frei zur Verfügung stehender Software basieren und solche nutzen.