Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein neues effektives Verfahren zur Beurteilung einer rauhen Fahrbahnoberfläche zu entwickeln. Dabei sollte der Vorteil der berührungslosen optischen Meßwerterfassung mit einer flächenhaften Mittelwertbildung statistisch verteilter Einzelwerte verknüpft werden. Dazu wurde mittels der Polarisationsmeßtechnik ein optischer Kennwert der Straße ermittelt,der als Primärgröße die Eigenschaften der Oberfläche beschreibt. Aufgrund der kontinuierlichen Erfassung entlang einer Meßstrecke sind Aussagen zur Homogenität und zur Periodizität einer Fahrbahnoberfläche möglich, die weitere Rückschlüsse auf die Oberflächenart zulassen. Zur Untersuchung der Fahrbahnoberflächen wurde ein sehr universell verwendbarer Polarisationsmeßplatz aufgebaut. Dabei wurde die Kombination von einem Liquid-Crystal-Retarder-Polarimeter und einem Vieldetektor-Polarimeter gewählt, da diese die Vorteile der Polarimeter verbindet und die Möglichkeiten der 'On-surface'-Kalibrierung und der kontinuierlichen Plausibilitätskontrolle ermöglicht. Von definierten rauhen Materialproben und realen Bohrkernen wurden die Müller-Matrizen der Oberflächenreflexion aufgenommen und ausgewertet. Der daraus bestimmbare Depolarisationsindex erweist sich als Kennwert, der als Maß für die Rauheit einer Oberfläche geeignet ist. Mit Hilfe eines mathematischen Modells konnte der Zusammenhang zwischen dem Depolarisationsindex und der Anzahl der Mehrfachreflexionen gezeigt werden. In einer Reihe von dreidimensionalen Monte-Carlo-Simulationen mit unterschiedlichen Modellen von Oberflächenstrukturen wurde der Zusammenhang von Depolarisationsindex, Anzahl der Mehrfachreflexionen und der Höhenamplitude der Unebenheitsobjekte bestätigt. Messungen mit einem vereinfachten mobilen System zeigen die Polarisationsänderungen des reflektierten Lichts auch im Praxiseinsatz, wobei noch keine Gesamtaussagen zur Oberflächenstruktur getroffen werden konnten. Mit dem Verfahren ist eine qualitative und quantitative Klassifizierung rauher Fahrbahnoberflächen möglich.
Polarimetrische Untersuchung von rauhen Fahrbahnoberflächen
Polarimetric investigations of roadway surfaces
Berichte aus der Elektrotechnik ; 1-132
1998
132 Seiten, Bilder, Tabellen, 134 Quellen
Theses
German
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