Wir sind nun seit ein paar Jahren mit der Entwicklung des Aspen-Systems beschäftigt, das die Unebenheiten von Straßen mittels Smartphones misst. Wie funktioniert das? Wie genau sind die Ergebnisse? Auf diese Fragen gehen wir in dem wissenschaftlichen Artikel Road Roughness Estimation Through Smartphone Measured Acceleration ein. Er wurde im IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine veröffentlicht. Dieser Artikel beschreibt die Erfassung und Verarbeitung von Vibrations- und Lokalisierungsdaten sowie unseren Ansatz zur Berechnung des Internationalen Rauheitsindex (IRI). Wir haben gezeigt, dass:
- Aspen eine 70%ige Korrelation mit dem Referenz-IRI (für eine 18,6 km lange Strecke auf städtischen Straßen) erreicht.
- Die Korrelation bei Verwendung mehrerer Smartphones oder mehrerer Fahrten auf 85 % erhöht werden kann.
- Die Genauigkeit der räumlichen Lokalisierung des Fahrzeugs ebenso wichtig ist, wie die Analyse seiner Vibrationen.
IEEE in Zahlen
Das IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine ist eine sehr angesehene Zeitschrift für wissenschaftliche und professionelle Leser. Laut der Scopus-Datenbank gehört es zu den 10 % der meistzitierten Zeitschriften in den Kategorien Automobiltechnik (#8/91), Maschinenbau (#50/585) und zu den 15 % der meistzitierten Zeitschriften in den Computer Science Applications (#90/636).
Unser Beitrag ist auch ein Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit von Heller Consult mit Wissenschaftlern des Systems Research Institute der Polnischen Akademie der Wissenschaften und der Fakultät für Bauingenieurwesen der Technischen Universität Warschau.
Nachstehend finden Sie die Zusammenfassung des Papiers.
Autoren
Opara, K. R., Brzeziński, K., Bukowicki, M., & Kaczmarek-Majer, K. (2021). Road roughness estimation through smartphone-measured acceleration. IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine. 2021. https://doi.org/10.1109/MITS.2021.3049382
Artikel Zusammenfassung
Das Fahren auf einer unebenen Straße verursacht Vibrationen des Fahrzeugs. Diese Vibrationen beeinträchtigen den Komfort der Verkehrsteilnehmer, liefern aber auch Informationen über das Straßenprofil. Diese Studie demonstriert die Durchführbarkeit, Genauigkeit und Wiederholbarkeit des Beschleunigungsmesssystems zur Straßenzustandsbewertung, das den internationalen Rauheitsindex (IRI) unter Verwendung mehrerer Smartphones zur Datenerfassung berechnet hat. Es verwendet quarter-car und half-car Aufhängungsmodelle, die durch Fahrten auf Fahrbahnschwellen oder einem Abschnitt mit bekanntem Profil kalibriert werden. Wir berichten über einen Feldversuch mit acht Fahrten über eine 18,6 km lange Strecke auf städtischen Asphaltstraßen. Die Korrelation unserer Ergebnisse mit dem Referenzlaserprofilometer für den IRI schwankt um 0,7 für eine einzelne Messung und erreicht 0,85 bei Verwendung mehrerer Sensoren und wiederholten Fahrten. Wir zeigen auch, dass Ungenauigkeiten bei der räumlichen Zuordnung der Straßenlokalisierung eine ähnlich wichtige Fehlerquelle sind wie die Unsicherheit in Bezug auf mechanische Modelle.
