Streckencharakteristik, Straßenzustand und Oberflächenbeschaffenheit wirken sich neben dem Rollwiderstand auch auf die Fahrweise aus. Die aus dem Kraftstoffverbrauch resultierenden CO₂-Emissionen sind somit nicht allein vom Fahrzeug abhängig, sondern auch von der Umgebung. Im Hinblick auf eine realitätsnahe Fahrsimulation werden daher die Einflüsse der Straße in einem virtuellen Fahrbahnmodell nachgebildet.

Der erste Schritt besteht in der Generierung eines dreidimensionalen Fahrbahnmodells, basierend auf den geometrischen Parametern der Straßentrassierung, wie Lageplanelemente, Längsneigung und Querprofil (Bild 1). Die Straßenachse dient hierbei als Referenzlinie zur Zuordnung aller weiteren Oberflächeneigenschaften.

Die unterschiedlichen Wirkungen auf Fahrzeug (Kraftstoffverbrauch) und Fahrer (Haptik, Optik und Akustik) lassen sich ausgehend vom Längsprofil durch eine immer feinere Betrachtung der Straßenoberfläche bis hin zur Textur beschreiben. Die einzelnen Wirkungen sind hierbei bestimmten Wellenlängenbereichen des Profils, z.B. Mega- oder Makrotextur, zugeordnet (Bild 2).

Im Arbeitspaket „Erfassung und Simulation der Straßenoberfläche“ werden für ausgewählte Streckenabschnitte unterschiedlicher Charakteristiken, Zustände und Oberflächenbeschaffenheiten deren Eigenschaften für eine Anwendung im virtuellen Fahrbahnmodell untersucht. Neben der Straßengeometrie spielen vor allem die Längsunebenheiten im Hinblick auf den Fahrkomfort und den Rollwiderstand, sowie die optisch und akustisch relevanten Texturparameter eine Rolle.

Die Erfassung erfolgt mit einem speziell auf die Anforderungen entwickelten Messfahrzeug (u.a. Laserabstandssensoren zur Längsebenheitsmessung und GPS-gestützte Inertialmesseinheit). Die Texturparameter werden für kleine Ausschnitte unterschiedlicher Oberflächen mit Hilfe von Topometrie aus dreidimensionalen Bildaufnahmen bestimmt. Alle erfassten Eigenschaften sind letztlich die Eingangsparameter für ein zu entwickelndes Fahrbahnmodell zur Visualisierung und Beschreibung akustischer Wirkungen, Schwingungen und Kraftstoffverbrauch.