Cyface startete bereits im Jahr 2012 als Forschungsprojekt an der Technischen Universität Dresden. Da sich das Radwegenetz in Dresden in einem gefühlt extrem schlechten Zustand befindet, habe ich zusammen mit meinen Studenten nach einer Möglichkeit gesucht, zumindest einen Überblick darüber zu finden wo die guten Straßen sind. Im Laufe der nächsten Wochen und Monate werde ich diesen Blog nutzen, um die wichtigsten Erkenntnisse aus jener Zeit zu veröffentlichen. Ziel ist es die Funktionen hinter Cyface verständlich zu machen aber auch die Fragen zu enthüllen, die uns im Laufe der Arbeit an Cyface aufgefallen sind.
Als erstes gehe ich auf eine Reihe von Straßenqualitätsklassen ein und zeige die Ergebnisse einer Nutzerstudie, die aufzeigen soll wie diese Qualitätsstufen von einem Radfahrer empfunden werden.
Straßenqualitätsklassen
Für das Experiment gingen wir, angelehnt an den International Roughness Index (IRI), von 4 Straßenqualitätsklassen aus. Die folgende Abbildung stellt die Referenzstrecken für die 4 Klassen dar:
Die originalen Referenzsstrecken für die 4 bei Cyface genutzten Qualitätsklassen
Durch die Belegarbeit von Philipp Grubitzsch wurden die Klassen wie folgt definiert:
Qualitätsklasse rau
Eine als rau klassifizierte Straße besitzt eine unebene Fahrbahnoberfläche und das Fahrempfinden ist von heftigen Schlägen, oft hoher Frequenz, gezeichnet. Der hohe Rollwiderstand erfordert einen großen Kraftaufwand, und es sind beim Befahren nur geringe Geschwindigkeiten sinnvoll. Eine raue Straße hat einen solch geringen Fahrtkomfort, dass ein Radfahrer auch kürzere Distanzen über einen solchen Weg meiden und, sofern verfügbar, eine Alternativroute (z.B. auch den daneben liegenden Fußweg) wählen würde.
Qualitätsklasse Mäßig
Eine mäßige Straße besitzt eine teilweise unebene Fahrbahnoberfläche. Der Fahrkomfort leidet unter leichten bis mittelstarken Schlägen, geringer bis mittlerer Frequenz. Der Rollwiderstand ist erhöht, aber bei Verzicht auf Fahrkomfort sind oft noch akzeptable Geschwindigkeiten erzielbar. Eine Alternativroute lohnt sich meist nur wenn längere Distanzen auf einer solchen Straße zurückgelegt werden müssen und die Alternative keinen zu großen Umweg erfordert.
Qualitätsklasse Normal
Eine normale Straße stellt den in der Regel am häufigsten in Städten anzutreffenden Straßentyp dar. Die Fahrbahnoberfläche ist fast durchgehend eben aber von vereinzelten Unebenheiten bzw. Vertiefungen geprägt. Die Fahrbahnoberfläche ist als annähernd glatt zu bezeichnen, aber durch eine leicht angeraute Straßenoberfläche oder durch Fugen eines Pflasters gibt es noch einen geringfügig erhöhten Rollwiderstand. Der Fahrkomfort ist als gut zu bezeichnen und die Geschwindigkeit hauptsächlich durch die Kraftausdauer des Radfahrers beschränkt.
Qualitätsklasse Glatt
Glatt klassifizierte Straßen stellen, was Fahrtkomfort und Energieaufwand angehen, perfekte Straßen dar. Die Oberfläche der Fahrbahn ist durchgehend eben. Der Rollwiderstand ist minimal und die Geschwindigkeit nur durch die Kraftausdauer beschränkt.
Nutzerbewertung
Wir schickten damals im Jahr 2012 vier Probanden über jeweils acht Straßenabschnitte. Jeder Proband bekam einen Fragebogen, der die im letzten Abschnitt vorgestellten Definitionen enthält und auf dem der Proband zu jedem der acht Abschnitte eine Aussage treffen musste, welche der vier Qualitätsklassen er diesem Abschnitt überwiegend, sowie maximal und minimal zuordnen würde. Die acht Straßenabschnitte waren in zwei Blöcken mit jeweils vier Abschnitten organisiert. Jeder Block enthält unserer Meinung nach einen Straßenabschnitt jeder Qualitätsklasse. In Block eins war die Reihenfolge rau-mäßig-glatt-normal während sie in Block zwei glatt-normal-mäßig und rau war. Die Probanden fuhren unter Aufsicht eines Testleiters gemeinsam die acht Straßenabschnitte entlang. Die Frage hinter dem Experiment war ob unsere Probanden die Qualitätsklassen genau wie wir bewerten würden.
Nr. R Proband 1 Proband 2 Proband 3 Proband 4 ü max min ü max min ü max min ü max min 1. r m m m r r r m n r r r r 2. m m g r m m r m n r r r m 3. g n n m g g n g g m n n g 4. n n n m n g m n g r n g n 5. g g g n g g g g g g g g n 6. n n g m n g m n g m n n m 7. m m m r m m r m m r m n r 8. r r r r r r r r r r r r r
Diskussion
Es lässt sich feststellen, dass die erwartete Bewertung weitgehend der gefühlten entspricht. Allerdings kristallisierten sich auch einige Probleme heraus. Insbesondere auf den Abschnitten 2 und 7 war es von Bedeutung in welcher Spur der Proband fuhr. Da Fahrräder über eine geringe Spurbreite verfügen und Straßen am Rand durch Abbrüche häufig schlechter als etwa in der Mitte sind, hängt die Bewertung eines Abschnittes erwartungsgemäß von der befahrenen Stelle ab.
Der Fehler in Abschnitt 1 entstand durch eine Baustelle am Fahrbahnrand die zwischen der Zeit der Auswahl der Strecke und der tatsächlichen Fahrt mit den Testprobanden errichtet worden wahr. Durch die Baustelle war Sand in die Fugen des Pflasters der eigentlich rauen Strecke gekommen, welcher die Erschütterungen dämpfte und zu einer abweichenden Einschätzung durch die Probanden führte.
Als Einschränkung dieses kleinen Experimentes sei abschließend noch festzuhalten, dass jeder Proband sein eigenes Fahrrad verwendete. Unter Umständen führt schon ein anderer Reifendruck zu einer anderen Wahrnehmung eines Straßenabschnittes. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn sich ein Straßenabschnitt am Rande einer Qualitätsklasse befindet. Außerdem wurden die Abschnitte gleichzeitig befahren, so dass die Probanden sich bei der Wahl der konkreten Strecke über einen Straßenabschnitt unter Umständen gegenseitig beeinflussten. Zukünftige Experimente dieser Art sollten ein Referenzfahrzeug verwenden und jeden Probanden unabhängig, am besten ohne Wissen um die anderen Probanden, über den selben Abschnitt fahren lassen. Besonders im Lichte dieser Einschränkungen ist es höchst erfreulich, dass die erwarteten Qualitätsklassen überwiegend korrekt oder nur mit Abweichung zur benachbarten Klasse identifiziert worden sind.