3D Unfallerfassung

Um sowohl qualitativ hochwertige als auch moderne Daten zu erhalten, setzt die Verkehrsunfallforschung neben bewährten Erhebungsmethoden auch moderne Technik auf dem aktuellen wissenschaftlichen Stand ein. Seit 2016 testet und nutzt die VUFO einen Laserscanner für den Einsatz in einer serienmäßigen Unfallerfassung.

Abbildung 1: Scannerbild einer Endlage

Laserscanner:

Ein Laserscanner arbeitet auf der Basis einer reflektorlosen Entfernungsmessung, wobei je nach Modell bis zu 1.000.000 Punkte/Sekunde aufgenommen werden können. Eine integrierte Kamera kann das Messobjekt zusätzlich fotografisch erfassen. Für die Verkehrsunfallforschung waren fünf Punkte ausschlaggebend, um den Scanner in ihre Arbeit zu integrieren:

  • Es werden die Anforderungen an die erweiterte Unfallstellenvermessung und -aufnahme für weitere Anwendungsbereiche erfüllt.

  • Erhöhter Mehrwert der Daten durch die realitätsnahe Abbildung der Umgebung, Spuren oder anderen unfallrelevanten Bereichen.

  • Aufnahme statischer Werte wie Längs- oder Querneigung der Fahrbahn.

  • Zukünftig Zusammenarbeit mit der Simulationssoftware OpenDrive.

  • Erhalt von umfangreicheren Auswertemöglichkeit: Punktwolken, Polygonmodelle, fotorealistische 3D – Modelle, orthogonale Ansichten, 2D – Pläne.

Abbildung 2:Darstellung der Unfallstelle

Mithilfe des Laserscanners können vergleichsweise schnelle Aufnahmen aller Objekte an der Unfallstelle mit einer hohen Auflösung erfasst werden. Unfälle werden nicht nur in ihrer Geometrie, sondern auch Farbe erfasst, was besonders bei (un-)markierten Spuren von Vorteil ist. Daneben ermöglicht die integrierte Kamera, die Punkwolke fotorealistisch betrachten zu können.

Ansicht eines farbigen Punktwolkenmodells
Abbildung 3: Ansicht eines farbigen Punktwolkenmodells

Video 1: Darstellung der Punktwolke einer gesamten Unfallstelle

Video 1: Darstellung der Punktwolke einer gesamten Unfallstelle

Damit erlaubt der Laserscanner eine vollständige on-the-spot-Aufnahme des Unfalls in seinem Ist – Zustand.  Er liefert eine millimetergenaue und vollständige Punktwolke, sodass auch in kurzer Zeit komplexe Spuren vollständig erfasst werden.

Sichtbare Spuren in der 3D-Punktwolke
Abbildung 4: Sichtbare Spuren in der 3D-Punktwolke

Video 2: Darstellung der Spurendokumentation und Endstellungen in einer Punktwolke

Der Scanner wird bei jeder Unfallfahrt mitgeführt und je nach Bedarf eingesetzt. Interessant sind dabei folgende Unfälle:

  • Unfälle mit Sichthindernis

  • Unfälle mit komplizierter Spurenlage

  • Unfälle mit Längs- und Querneigung

Einsatz eines Laserscanners an einer Unfallstelle
Abbildung 5: Einsatz eines Laserscanners an einer Unfallstelle

Voraussetzung für eine optimale Unfallerfassung ist ein durchdachter Ablauf des Prozesses. Das heißt, die Lage der Spuren und Beteiligten sowie etwaige Störobjekte werden identifiziert und in den Planungsaufbau mit einbezogen. Anschließend erfolgt die Vermessung, wobei der Scanner so an der Unfallstelle aufgestellt wird, dass alle Beteiligte, Spuren und der Einlauf/die Umgebung erfasst werden.

komplexe Spurenlage eines Verkehrsunfalls in einer Punktwolke
Abbildung 6: komplexe Spurenlage eines Verkehrsunfalls in einer Punktwolke

Video 3: Detailaufnahmen eines Unfallstellenbereichs - Nachtaufnahme

Video 3: Detailaufnahme eines Unfallstellennahbereichs (Nachtaufnahme) zu sehen.

Darstellung der einzelnen Laserstandpunkte
Abbildung 7: Darstellung der einzelnen Laserstandpunkte

Durch die zur Verfügung stehenden speziellen Softwareprogramme, lassen sich unterschiedliche Endprodukte erhalten:

  • Punktewolkenverarbeitung – Registrierung und Filterung

  • 3D-Modellierung - Dreiecksvermaschung, Optimierung, Reduktion und Rekonstruktion (Die Genauigkeit der Annäherung an die tatsächlichen Oberflächen und Konstruktionsstrukturen wird hierbei durch die Anzahl der Messpunkte bzw. der Größe der daraus resultierenden Dreiecksflächen gesteuert.)

  • CAD-Skizzen - 2D-Plänen, 3D-CAD-Modellen

  • Fotorealistische Texturierung - Realistische Farbgebung der 3D-Modelle durch Fotodokumentation

Orthobild mit Straßenführung
Abbildung 8: Orthobild mit Straßenführung
Vermaschtes Modell
Abbildung 9: Vermaschtes Modell
DXF in Punktwolke
Abbildung 10: DXF in Punktwolke