LiDAR: Reflexglasperlen machen den Unterschied

Seit mehr als 100 Jahren schaffen Fahrbahnmarkierungen in der Verkehrswelt die nötige Orientierung. Doch nicht nur das menschliche Auge muss Fahrbahnmarkierungen zuverlässig erkennen! Durch immer komplexere Fahrerassistenzsysteme und Fortschritte in der Forschung von automatisierten und autonomen Fahrzeugen wird maschinelles Sehen immer wichtiger.

Gute Entscheidungen treffen

Eine der Technologien im Bereich des maschinellen Sehens ist LiDAR (Light Detection and Ranging). Diese laserbasierte Methode ermöglicht es Fahrzeugsystemen, die Umgebung rund um das jeweilige Fahrzeug zu kartieren und darauf basierend entsprechende Maßnahmen abzuleiten. Damit die zugrundeliegenden Algorithmen und künstlichen Intelligenzen gute Entscheidungen treffen können, müssen Fahrbahnmarkierungen bestmöglich erkannt werden. Aus diesem Grund erforscht SWARCO Road Marking Systems, wie moderne Fahrbahnmarkierungen solche Fahrzeugsysteme unterstützen und so die Verkehrssicherheit erhöhen können.

Internationale Forschungsarbeit

Ein gemeinsames Projekt mit Forschern der Technischen Universität Graz (Österreich) und der Universität Zagreb (Kroatien) untersucht das Zusammenspiel zwischen LiDAR und Fahrbahnmarkierungen mit unterschiedlichen Mikroglasperlen. Am Digitrans Testcenter für automatisiertes Fahren in St. Valentin (Österreich) verglich das Forscherteam dazu strukturierte Markierungen mit der Premium-Reflexglasperle SWARCO SOLIDPLUS mit Glattstrich-Markierungen, bei denen Standardglasperlen als Nachstreumittel verwendet wurden.

„Für diese Tests haben wir Leitlinien ausgewählt – allerdings keine neuwertigen Markierungen! Für die Messungen wurden Linien herangezogen, die bereits vor über einem Jahr auf der Teststrecke im Digitrans Testcenter appliziert worden sind. Dadurch weisen sie aufgrund der Überrollungen eine entsprechende Abnutzung auf, wie sie auch bei vielen Markierungen auf den Straßen weltweit zu finden ist“, erläutert Friedrich Wiesinger, Team Leader Product Development bei SWARCO Road Marking Systems. Auf trockener Fahrbahn wurde zunächst die Retroreflexion gemessen. Diese ist für die Sichtbarkeit der Markierungen bei Nacht ein wesentliches Kriterium. Zum anderen zeichnete das Testfahrzeug die Anzahl der LiDAR-Punkte und die LiDAR-Intensität der jeweiligen Markierungen auf. „Diese LiDAR-Messungen geben Aufschluss, wie zuverlässig ein Sensor die Markierungen detektieren kann“, erklärt Friedrich Wiesinger.

Eindeutige Ergebnisse

Die Ergebnisse sprechen eine eindeutige Sprache: Die High-Performance Markierungen mit SWARCO SOLIDPLUS erzielen trotz der Abnutzung Retroreflexionswerte (RL) über 700 mcd/m²*lx. Dies unterstreicht die außergewöhnliche Robustheit der Premium-Reflexglasperlen aufgrund ihrer speziellen Glaskomposition. Die Rückstrahlwerte der Standardmarkierungen bleiben indes unter 250 mcd/m²*lx.

Ein Beitrag zur Verkehrssicherheit

Lässt sich ein solch markanter Unterschied auch bei den LiDAR-Werten feststellen? Nach Auswertung der Daten lautet die Antwort: Ja! Die Markierungen erzielten mit den Premium-Reflexglasperlen eine doppelt so hohe LiDAR-Intensität. Zudem konnten deutlich mehr LiDAR-Punkte aufgezeichnet werden. Friedrich Wiesinger zieht daher, wie auch das Forscherteam, einen klaren Schluss: „Dies bedeutet, dass die Markierungen mit den Premium-Glasperlen besser durch das verwendete LiDAR-System detektiert werden. In Fahrtrichtung können die High-Performance Markierungen zudem bereits aus größerer Entfernung erkannt werden. Dies könnte für Systeme in automatisierten Fahrzeugen von Vorteil sein, um eine konkrete Fahrtroute schneller berechnen zu können.“ Durch diese bessere Detektion können Fahrbahnmarkierungen mit SWARCO SOLIDPLUS auch in der komplexen Verkehrswelt von heute dazu beitragen, die Sicherheit zu erhöhen – sowohl für Mensch und Maschine.