Masterarbeit Maria Kallauke
Titel:
UAV-gestützte Aufnahme und Auswertung von Bildsequenzen einer Verkehrsunfallszene
Betreuer:
Dr.-Ing. Patrick Westfeld, Dipl.-Ing. Florian Vogt (DEKRA Automobil GmbH)
Beschreibung:
Das Automobil gilt als ein Meilenstein in der industriellen Entwicklungsgeschichte des Menschen. Nach Angaben des Statistikportals "statista" sind bis heute rund 54.000.000 Personen in Deutschland in Besitz einer Fahrerlaubnis. Diese allgemeine Zugänglichkeit birgt aber auch ihre Schattenseite. Die traurige Bilanz der durch die Polizei im Jahr 2014 erfassten Verkehrsunfälle: 302.435 Unfälle mit Personenschaden (Statistisches Bundesamt). Die Unfallaufnahme erfolgt in erster Linie durch die Polizei. Das Ziel der Unfallstellenvermessung soll unter anderem die Klärung sein, ob und wenn ja unter welchen Bedingungen ein Unfall vermeidbar gewesen wäre, inwiefern der Verursacher ihn vorher hätte bemerken können oder ob technische Mängel beziehungsweise technisches Versagen dafür verantwortlich sind. Weiterhin werden die erhobenen Daten für die Verbesserung der Fahrzeugsicherheit verwendet, sowie zur Überprüfung von Straßen- und Kreuzungstypen, um Vorschläge für den Umbau unsicherer Verkehrsführungen zu machen. Ein bewährtes Prinzip für die Unfallaufnahme lautet “fotografieren --> abkreiden --> fotografieren --> vermessen". In der Unfallaufnahme spielt der Faktor Zeit eine entscheidende Rolle, da viele zur Analyse wichtige Spuren (Bremsspuren, Trümmerteile etc.) nur in einem gewissen zeitlichen Rahmen sichtbar sind (Beräumung der Unfallstelle, Wettereinflüsse, etc.). Das heißt, durch das fotografieren werden zuerst die Spuren dokumentiert, die durch Krankenwagen, Ersthelfer, Polizei etc. veränderbar sind. Anschließend erfolgt für die Langzeitkennzeichnung die Abkreidung (Brösdorf, 2009). Die anschließend erneute Bildaufnahme wird später dann für die Rekonstruktion zusammen mit der im letzten Schritt stattfindenden Vermessung gebraucht. Bisher erfolgt die Vermessung mittels Messrädern, Maßbändern oder Maßstäben, seltener mit Tachymetern oder Laserscannern. Bei sehr komplexen Verkehrsunfällen beinhaltet das mitunter einen mehrstündigen Vermessungsprozess; eventuell sogar mit einer Vollsperrung. Um die Verkehrsunfallaufnahme zu beschleunigen, erfolgt in dieser Arbeit eine Untersuchung darüber, inwiefern ein Unmanned Aerial Vehicle (UAV) als alternatives Vermessungsmittel eingesetzt werden kann. Daneben wird dem Anwender ein Überblick über die Flug- und Aufnahmeanordnung gegeben, sodass er in der Lage ist, die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit optimal einzuschätzen. Weiterhin wird ein Ansatz für eine semiautomatische Skalierung vorgestellt. Mittels eines UAV können sowohl Einzelbilder als auch über die Mehrbildauswertung Punktwolken und Orthophotos erhalten werden.
Der Vergleich von in den Produkten gemessenen Strecken mit vor Ort aufgenommenen Referenzstrecken zeigte, dass Einzelbildaufnahmen zwar am schnellsten sind und einen guten Überblick über das gesamte Unfallgebiet ermöglichen, sie allerdings als Messbilder nur bedingt und nur unter bestimmten Voraussetzungen verwendbar sind. Bessere Genauigkeiten sind über die Mehrbildauswertung mit einer entsprechenden Skalierung und Horizontierung zu erhalten. Allerdings sollte hier die Wahl des Vermessungsgerätes bei der Aufnahme der Skalierungselemente beachtet werden, da die Punktwolkengenauigkeit im direkten Zusammenhang mit der Passpunktgenauigkeit steht.