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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2014/784/


Dynamische Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen

Dynamic measurement of the skid resistance of road markings

Steinauer, Bernhard ; Oeser, Markus ; Kemper, Dirk ; Schacht, Andreas ; Klein, Gerald M.

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bewertung , Breite , Deutschland , Fahrbahnmarkierung , Forschungsbericht , Geschwindigkeit , Griffigkeit , Kontinuierlich , Messgerät , Messung , Pendel , Prüfverfahren , Reibungsbeiwert , Versuch
Freie Schlagwörter (Englisch): Apparatus (measuring) , Carriageway marking , Coefficient of friction , Continuous , Evaluation , Germany , Measurement , Pendulum , Research report , Skidding resistance , Speed , Test , Test Method , Width
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 35 Verschiedene Baustoffe
Institut: Sonstige
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Technische Hochschule Aachen. Lehrstuhl und Institut für Straßenwesen, Erd- und Tunnelbau
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe V: Verkehrstechnik
Bandnummer: 239
ISBN: 978-3-95606-091-5
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 05.09.2014
Bemerkung: Mitbeteiligt: Mechatronic Traffic GmbH (Darmstadt)
Kurzfassung auf Deutsch: Im Rahmen dieses Forschungsprojektes waren geeignete kontinuierlich messende Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen aufzuzeigen und mögliche Zusammenhänge zwischen diesen kontinuierlichen Verfahren und den Ergebnissen des SRT-Pendelverfahrens herzuleiten. Hierdurch sollten die Grundlagen für eine kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen, insbesondere im Hinblick auf die zunehmende Ausschreibung von Baumaßnahmen in Form von Funktionsbauverträgen oder ÖPP-Projekten, erarbeitet werden. Diesbezüglich wurden auf Grundlage einer Literaturrecherche drei kontinuierliche Griffigkeitsmesssysteme in die Untersuchungen einbezogen - das ViaFriction, der GripTester und das SKM-Messsystem. Um Vergleichswerte mit dem Standardbewertungsverfahren herleiten zu können, wurden drei verschiedene Markierungsmaterialien (Farbe, Kaltplastik und Folie) mit verschiedenen Griffigkeitsstufen auf einer Teststrecke appliziert und anschließend mit den kontinuierlichen Messsystemen sowie dem SRT-Pendelgerät hinsichtlich der Griffigkeit bewertet. Hierbei konnte eine Griffigkeitsspanne von 35 bis 75 SRT-Einheiten realisiert werden. Als Ausgangspunkt der Untersuchungen dienten Vorversuche, die die erforderlichen Randbedingungen für eine kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen definierten und die Grundlage für die anschließenden Hauptversuche bildeten. Betrachtet wurden hierbei der Einfluss der Markierungsbreite, der Messgeschwindigkeit sowie der Markierungsart (durchgängig oder nicht-durchgängig) auf die sogenannte "Erfassungsgüte", d. h. die Qualität der Markierungsüberfahrt, der kontinuierlichen Verfahren ViaFriction und GripTester. Von einem Einsatz des SKM-Messfahrzeuges im Rahmen der Vorversuche wurde in Abstimmung mit dem Auftraggeber abgesehen. Die Ergebnisse der Vorversuche zeigten, dass sowohl bei dem ViaFriction als auch bei dem GripTester die Qualität der Messungen durch die gleichen Faktoren beeinflusst wird. Demgemäß wurde ersichtlich, dass die Erfassungsgüte der Messungen von der Markierungsbreite abhängt. Eine Abhängigkeit von der Messgeschwindigkeit konnte im Rahmen der Vorversuche nicht nachgewiesen werden. Dies konnte allerdings in weitergehenden Untersuchungen auf einer längeren Messstrecke im Rahmen der späteren Hauptversuche nachgewiesen werden. Weiterhin wurde ersichtlich, dass gültige Messungen auf nicht-durchgängigen Fahrbahnmarkierungen unter Berücksichtigung notwendiger Übergangsbereiche beim Übergang zwischen Straßenoberfläche und Fahrbahnmarkierung und der Aufzeichnungsfrequenz der Messverfahren nicht bzw. lediglich bei reduzierter Messgeschwindigkeit realisiert werden konnten. Im Rahmen der Hauptversuche konnten anhand von Vergleichsuntersuchungen mit dem SRT-Pendelverfahren und den drei kontinuierlich messenden Verfahren (ViaFriction, GripTester und SKM) Vergleichswerte für die Einhaltung der Mindestgriffigkeit von 45 SRT-Einheiten gemäß ZTV M 02 bzw. 50 SRT-Einheiten als "Übergabewert" gemäß dem Diskussionspapier "Leitfaden funktionale Anforderungen an Fahrbahnmarkierungen" [FASA 2010/Juni; 2010] hergeleitet werden. Dies bildet die Grundlage für eine "mitschwimmende" Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen unter Verkehr. Weiterhin wurden für jedes kontinuierlich messende Verfahren und für jede Messgeschwindigkeit "μ-Vertrauensbereiche", "μ-Unschärfebereiche" und "μ-Verwerfungsbereiche" unter Berücksichtigung der Messabweichungen der Verfahren definiert. Hierdurch ließe sich zukünftig der Umfang notwendiger SRT-Messungen für die Bewertung des Griffigkeitszustandes von Fahrbahnmarkierungen auf ein Minimum reduzieren. Lediglich im "Unschärfebereich" sind ergänzende SRT-Messungen durchzuführen, um die Aussagen der kontinuierlichen Messungen zu präzisieren. Im Vertrauens- oder Verwerfungsbereich sind demgegenüber derartige ergänzende Messungen nicht erforderlich. Als Ergebnis der jetzigen Untersuchungen ist zusammenfassend festzuhalten, dass sich die in die Untersuchungen einbezogenen kontinuierlichen Messsysteme grundsätzlich für die kontinuierliche Messung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen als geeignet erwiesen haben. Dennoch wird zum jetzigen Zeitpunkt empfohlen, die kontinuierliche Bewertung der Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen nicht allein für die Griffigkeitsbewertung von Markierungen in der Praxis heranzuziehen, sondern ergänzend zu dem SRT-Pendelverfahren einzusetzen. Vielmehr wird dazu geraten, vorab die zugrunde liegende Datenbasis auszuweiten, indem weitere Markierungsmaterialien sowie zusätzliche Griffigkeitsstufen betrachtet werden. Im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von Strukturmarkierungen oder Agglomeraten erscheint auch die Bewertung der Griffigkeit von derartigen Fahrbahnmarkierungen mit kontinuierlich messenden Verfahren als sinnvoll.
Kurzfassung auf Englisch: The focus of this research project was to identify suitable continuous measuring methods for the continuous evaluation of the skid resistance of road markings and derive possible connections between these continuous methods and the results of the skid-resistance-tester (called: SRT, measurement unit: british-pendelum-number "BPN"). This was to develop the bases for a continuous measurement of the skid resistance of road markings, particularly in view of the increasing tendering of building projects in the form of functional building contracts or public/private projects. To this effect on the basis of literature research three continuous skid resistance measuring systems were included in the tests - the ViaFriction, the GripTester and the SKM measuring system. In order to derive reference values with the standard evaluation method, three different marking materials (paint, cold plastic and foil) with different levels of skid resistance were applied to a test stretch and subsequently evaluated with regard to skid resistance using the continuous measuring systems and the surface friction tester. A skid resistance range of 35 to 75 BPN could be realised. The starting point for the investigations consisted of pre-tests which defined the necessary boundary conditions for a continuous evaluation of the skid resistance of road markings and formed the basis for the subsequent main tests. Here the influence of the marking width, the measuring speed and the type of marking (continuous or broken) was observed on the so-called "detection rating", i.e. the quality of the marking crossing of the continuous methods ViaFriction and GripTester. In agreement with the contracting authority it was decided not to use the SKM measurement vehicle in the pre-tests. The results of the pre-tests showed that with regard to both the ViaFriction and the GripTester the quality of the measurements is influenced by the same factors. Accordingly it became apparent that the detection quality of the measurements depends on the width of the markings. A dependence on the measurement speed could not be established in the pre-tests. This could however be established in further tests on a longer test stretch in the course of the subsequent main experiments. Furthermore it became apparent that valid measurements on broken road markings, taking into account the necessary transition areas at the transition between the road surface and the road markings and the recording frequency of the measurement methods, could not be realised or only at a reduced measuring speed. In the course of the main experiments, based on the reference tests with the SRT and the three continuous measurement methods (ViaFriction, GripTester and SKM), comparative values could be derived for the adherence to the minimum skid resistance of 45 BPN according to ZTV M 02 and 50 BPN as a "transfer value" according to the discussion paper "Guidelines on functional requirements of road markings" [FASA 2010/June; 2010]. This forms the basis for a "within the flow" evaluation of the skid resistance of road markings under traffic. In addition for each continuous measurement method and for each speed "μ-confidence areas", "μ-fuzzy areas" and "μ-rejection areas" were defined taking into account the measurement errors of the methods. This would make it possible to reduce the amount of necessary SRT-measurements for the evaluation of the skid resistance condition of road markings to a minimum in the future. Only in the "μ-fuzzy area" should additional SRT-measurements be carried out in order to make the statements of the continuous measurements more precise. In the confidence or rejection areas however such additional measurements are not necessary. To summarise the results of the present investigation, the continuous measurement systems included in the tests basically proved to be suitable for the continuous measurement of the skid resistance of road markings. However, it is recommended at the present moment not to use solely the continuous evaluation of the skid resistance of road markings in practice, but to use it in addition to the skid-resistance-tester. It is also recommended to first enlarge the basic database by observing further marking materials and additional skid resistance levels. In view of the increasing use of structure markings and agglomerates the skid resistance evaluation of such road markings with continuous measurement methods also seems to make sense.