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Referenzanlagen der PTB zur Prüfung von Geschwindigkeitsüberwachungsgeräten

Die Arbeitsgruppe „Geschwindigkeitsmessgeräte“ verfügt über mehrere Referenzanlagen, die im Rahmen der Bauartprüfung von Geschwindigkeitsüberwachungsgeräten zur Ermittlung des wahren Geschwindigkeitswertes verwendet werden. Die Messwerte eines Prüflings werden dazu mit denen der Referenzanlage verglichen. Die Prüflinge müssen dabei die in der Eichordnung bzw. Opens internal link in current windowin den PTB-Anforderungen festge­legten Verkehrsfehlergrenzen (±3 km/h bei Messwerten bis 100 km/h, ±3 % des Messwertes bei Werten über 100 km/h) mit sehr hoher statistischer Sicherheit einhalten. Eine Referenzanlage befindet sich in unmittelbarer Nähe zur PTB an einer Landstraße (zulässige Höchstgeschwindigkeit 70 km/h), eine weitere befindet sich an einer Bundesautobahn (Abschnitt ohne feste Geschwindigkeitsbegrenzung). Bild 1 zeigt Ansichten der beiden stationären Messstellen der PTB (nationale Normale).

Auch bei einer Geschwindigkeit von 300 km/h kann die Referenzanlage Fahrzeuge noch präzise erfassen.

 

Bild 1: Die beiden stationären Referenzanlagen (links Landstraße; rechts Bundesautobahn)

Die Geschwindigkeitsmessung der Referenzanlagen beruht auf dem Prinzip der Weg-Zeit-Messung. Druckempfindliche Sensoren in genau bekanntem Abstand s messen die Dauer t der Durchfahrt eines Fahrzeugs durch die Strecke der Länge s. Die Referenzgeschwindigkeit v ergibt sich durch die Division

Die Referenzanlage auf der Landstraße verwendet für beide Fahrspuren jeweils vier piezoelektrische Drucksensoren, die parallel zueinander und im rechten Winkel zur Fahrtrichtung fest in die Fahrbahn mit einem Abstand von 6,00 m eingebaut sind. Durch die für jeden Fahrstreifen separat gewählte Anordnung der Drucksensoren ist eine unabhängige Geschwindigkeitsmessung gewährleistet. Bild 2 zeigt den schematischen Aufbau der Referenzanlage, wobei die für jeden Fahrstreifen zugehörigen Drucksensoren farblich unterschiedlich gekennzeichnet sind (grün für Fahrstreifen 1 und rot für Fahrstreifen 2). Bei der Überfahrt eines Fahrzeuges liefern die Drucksensoren impulsförmige Signale. Aus den Zeitabständen der einzelnen Signale und aus den bekannten Sensorabständen werden für die Unterabschnitte drei Einzelgeschwindigkeits­werte v1, v2 und v3 für jeden Fahrstreifen berechnet. Ein Referenzwert v wird dabei nur dann gebildet und als gültiges Ergebnis herangezogen, wenn die maximale Abweichung der drei Einzelwerte zum Mittelwert eine vorgegebene Grenze nicht überschreitet.

Bild 2: Schematische Darstellung des Aufbaus der Referenzanlagen

 

Im Folgenden soll die Durchführung von Vergleichsmessungen am Beispiel eines Laserhandmessgerätes als Prüfling näher beschrieben werden (Bild 3). Jeder Messwert des Prüflings (ggf. mit Fahrspurinformation, Fahrtrichtung usw.) wird unmittelbar nach der Messwertbildung über eine Schnittstelle (ggf. auch per Funk) zur Datenerfassung der Referenzanlage übertragen und dort mit dem entsprechenden Geschwindigkeitswert der PTB-Referenzanlage zusammengeführt.

Zusätzlich werden die Geschwindigkeitswerte des Prüflings und der PTB-Referenzanlage auch in eine Videoaufzeichnung eingeblendet, die die gesamte Messsituation dokumentiert.

Bild 3: Aufbau der Prüfeinrichtung am Beispiel der Prüfung eines Laserhandmessgerätes

Die Ergebnisse einer derartigen Vergleichsmessung werden in Form eines sogenannten Histogramms dargestellt (Bild 4). Hierbei handelt es sich um die grafische Darstellung einer Häufigkeitsverteilung. Dargestellt wird auf der horizontalen Achse die Größe der Abweichung des Geschwindigkeitswertes des Prüflings bezogen auf den von der Referenzanlage gelieferten Geschwindigkeits­messwert. In vertikaler Richtung zeigt die Höhe der Balken die Anzahl der Fälle, in denen die Geschwindigkeitsdifferenz im entsprechenden horizontalen Intervall lag. Zusätzlich zeigt das Histogramm auch die vorgeschriebenen Fehlergrenzen in Form senkrechter roter Linien. Damit das Gerät zertifiziert werden kann, dürfen die Fehlergrenzen vom Prüfling in keinem Einzelfall überschritten werden.

Das Beispiel illustriert das Ergebnis einer insgesamt 1255 Einzelmessungen umfassenden Vergleichsmessreihe: Der Prüfling hält die Fehlergrenzen mit hoher statistischer Sicherheit ein.

Bild 4: Histogrammdarstellung einer Vergleichsmessung. Bis zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 100 km/h wird die Abweichung
des Messwertes des Prüflings von dem der PTB-Referenzanlage in km/h angegeben, darüber in Prozent.