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Überladene Fahrzeuge – Wie sich das Gewicht in Echtzeit bis 120 km/h messen lässt

| Autor/ Redakteur: Mit Material von Kistler / Hendrik Härter

Viele Güter werden auf Straßen transportiert und die Zahl schwerer oder überladener Fahrzeuge steigt. Mit Sensoren und Kameras lassen sich nun in Echtzeit das Gewicht der Fahrzeuge messen – selbst bei 120 km/h. Das erste landesweite System wurde 2018 in Ungarn errichtet.

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2018 ist in Ungarn landesweit ein System entstanden, um den Verkehr zu überwachen. Die Sensoren in der Fahrbahn kommen von Kistler.
2018 ist in Ungarn landesweit ein System entstanden, um den Verkehr zu überwachen. Die Sensoren in der Fahrbahn kommen von Kistler.
( Bild: Kistler )

Weltweit nimmt die Straßennutzung zu und Regierungen, Straßenbesitzer und -betreiber müssen gegensteuern. Dazu gehört es, den Verkehr zu überwachen und die Straßen instand zu halten. Das ist eine schwierige und arbeitsintensive Aufgabe, vor allem da schwere Lastkraftwagen oftmals überladen sind und Straßen damit enorm beschädigen. Allein in Deutschland waren laut Statista im Jahr 2018 rund drei Millionen Lastkraftwagen gemeldet [1]. Aus diesem Grund setzen Behörden und Betreiber weltweit zunehmend auf automatisierte Anwendungen.

Mit Weigh In Motion (WIM) lässt sich der Verkehr überwachen, das Gewicht der Fahrzeuge kontrollieren und es dient auch als Mautsystem. Damit gilt sie als der Schlüssel zu einer nachhaltig bewirtschafteten und gut geschützten Straßeninfrastruktur. Die ungarische Regierung hat im Jahr 2016 ein automatisches, rechtsgültiges Messsystem eingeführt, mit dem sich landesweit überladene Fahrzeuge erkennen lassen. Gleichzeitig lässt sich das Gewicht der Fahrzeuge bestimmen. Vorausgegangen war eine zweijährige Vorbereitungsphase, um die Technologieanbieter auszuschreiben sowie die Rechtsgrundlage das gesamte Software- und Back-Office-Konzept zu erstellen. Die Implementierung begann 2016 mit einem Pilotprojekt an fünf Standorten.

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Die Messfehlerrate liegt bei unter fünf Prozent

Seit 2018 ist das WIM-System mit 89 Standorten in ganz Ungarn voll funktionsfähig. Es ist damit das mit Abstand größte Projekt dieser Art in ganz Europa in jüngster Zeit. Neben den WIM-Sensoren von Kistler besteht das System aus Schleifendetektoren, der Nummernschilderkennung, Laserscannern zur Fahrzeugkategorisierung, signalverarbeitende Endgeräte und verwandten zentralen Informationssystemen. Damit die Fahrer einen leichten Umstieg hatten, gab es vor der direkten Gewichtskontrolle eine Umstellungsphase, bei der zu schwere und überladende Fahrzeuge durch die Behörden nur verwarnt wurden, ohne dass Strafen verhängt wurden.

Die von Kistler bereitgestellten Lineas-WIM-Sensoren arbeiten präzise und messen genau die Fahrzeugladungen bei niedrigen bis hohen Geschwindigkeiten. Sie werden 25 mm unterhalb der Straßenoberfläche eingebaut. Komplettiert wird das System von Kameras. Diese kommen vom ungarischen Unternehmen ARH, einem Hersteller optischer Messtechnik. Beide Unternehmen wurden in das Projekt aufgenommen.

Achslasten und Bruttogewicht bei 120 km/h messen

Im Einzelnen wurden zwei verschiedene Arten von WIM-Standorten realisiert: Von insgesamt 89 wurden 62 für die direkte Durchsetzung gebaut, während 27 entwickelt wurden, um überladene Fahrzeuge vorab auszuwählen, die später durch die Polizei kontrolliert werden. Bei der direkten Durchsetzung musste die Messfehlerrate unter 5% liegen. Hierbei wurden sechs Lineas-Sensoren des Typs 9195GC in jede Spur integriert, um einzelne Achslasten und das Bruttogewicht bei Geschwindigkeiten von bis zu 120 km/h zu messen. Bei Standorten zur Vorauswahl wurden vier Sensoren eingesetzt, was für eine maximale Abweichung von 10% sorgte. Mit 89 Standorten, von denen die meisten mehrspurig sind, war die Installation bei mehr als 200 Spuren eine Herausforderung. Damit das Projekt erfolgreich abgeschlossen werden konnte, arbeiteten fünf Teams parallel.

Nachdem die Installation abgeschlossen wurde, begann die Kalibrierung. Obwohl die WIM-Sensoren robust sind und laut Hersteller über Jahrzehnte verlässliche Messergebnisse bei konstanter Genauigkeit liefern, müssen sie vorher kalibriert werden. Kalibriert wurde dabei nach lokalen Anforderungen. Drei verschiedene Fahrzeuge mit jeweils verschiedenen Geschwindigkeiten passierten jede der über 200 Spuren mindestens 45 Mal, um die benötigte Genauigkeit zu erzielen und die Validierung und Bescheinigung der Messbehörde Ungarns zu erlangen.

LKWs lassen sich effizienter kontrollieren

Das war aus logistischer Sicht kompliziert: Die Fahrer konnten nicht einfach auf der Straße umkehren, sondern mussten große Umwege fahren und den Ausfahrten folgen. Um alle 89 Stationen abzudecken, sind tausende Kilometer Fahrt quer durch Ungarn nötig gewesen. Der Sensoranbieter hat mehr als 1500 Sensoren innerhalb weniger Monate geliefert.

Was sind die Hauptvorteile des WIM-Systems für Ungarn? Während der ersten Betriebsmonate im Jahr 2018 hat sich die Effizienz bei der Kontrolle überladener Fahrzeuge bereits erhöht. Die Folge: Es gab in Summe weniger Übertretungen. Die Zahl der Fahrer stieg, welche freiwillig die Vorschriften eingehalten haben. Da Überlasten von bis zu 50% oder mehr in der Vergangenheit nicht ungewöhnlich waren, wird das nicht nur zu einer geringeren Abnutzung der Straßen in Ungarn führen, sondern ebenfalls zu weniger Unfällen, die durch überladene Fahrzeuge verursacht wurden.

Hintergrund: Verkehrsdaten in Echtzeit erfassen

Mit dem System Weigh in Motion lässt sich der Verkehr in Echtzeit messen. Herzstück sind Lineas-Compact-Quarzsensoren, die 25 mm unterhalb der Straßenoberfäche eingebaut werden. Diese messen den Verkehrsfluss bei Geschwindigkeiten von 10 bis 250 km/h. Dank ihres robusten Designs sind sie über Jahrzehnte beständig und unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen. Zudem sind sie zertifiziert gemäß OIML-R134 sowie einer Genauigkeitsklasse 5. Die Lineas-Sensoren sind in den Längen 1,5; 1,75 und 2 m verfügbar. Die notwendigen Verbindungskabel gibt es in den Längen 40 und 100 m.

Referenz

[1] statista.de, abgerufen am 4.12.2018

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