Pomiar wybudowanych elementów toru dronem, inwentaryzacja podkładów i szyn

Po ułożeniu toru ktoś musi sprawdzić, czy leży zgodnie z projektem. Czy podkłady mają właściwy rozstaw, czy oś toru trzyma się trasy, czy rzędne główki szyny są tam, gdzie być powinny. Klasycznie robi to geodeta, który wchodzi w tor z tachimetrem i mierzy punkt po punkcie. To działa, ale jest wolne, a na czynnej linii oznacza wejście między tory albo zamknięcie ruchu.

Dron robi to inaczej. Leci nad odcinkiem i fotografuje go z góry, kadr po kadrze. Z tych zdjęć oprogramowanie fotogrametryczne odtwarza geometrię w 3D. Dokładamy punkty kontrolne pomierzone na gruncie, żeby model trzymał się realnego układu współrzędnych. Z gotowego modelu odczytujemy położenie szyn, podkładów i całej osi toru.

Najczęściej zamawiają to wykonawcy robót torowych przed odbiorem, inżynierowie kontraktu sprawdzający zgodność z projektem i biura projektowe robiące inwentaryzację powykonawczą. Bywa, że odcinek jest długi albo trudno dostępny. Wtedy nalot jest po prostu szybszy i bezpieczniejszy niż chodzenie po torze.

• Tor kolejowy: dwie szyny ułożone na podkładach w stałym rozstawie, prowadzące pojazd szynowy.
• Rozstaw szyn: odległość między wewnętrznymi krawędziami główek szyn. W Polsce standard to 1435 mm.
• Niweleta toru: wysokościowy przebieg osi toru, czyli rzędne główki szyny wzdłuż trasy.
• Fotogrametria: odtwarzanie kształtu i wymiarów obiektów na podstawie zdjęć. Metoda, na której opiera się cały pomiar.
• Chmura punktów: zbiór milionów punktów 3D opisujących powierzchnię toru i otoczenia.
• Inwentaryzacja powykonawcza: pomiar stanu faktycznego po zakończeniu robót, porównywany z dokumentacją projektową.
• GCP (punkty kontrolne): punkty na ziemi pomierzone GPS-em, używane do kalibracji i georeferencji modelu.

• Wykonawcy robót torowych przed odbiorem odcinka
• PKP PLK i inni zarządcy infrastruktury kolejowej
• Inżynierowie kontraktu i inspektorzy nadzoru
• Biura projektowe robiące inwentaryzację powykonawczą
• Generalni wykonawcy inwestycji liniowych
• Inwestorzy zastępczy rozliczający wykonawstwo

• Potwierdzenie zgodności wybudowanego toru z projektem
• Dokumentacja do protokołu odbioru robót
• Inwentaryzacja powykonawcza w układzie współrzędnych
• Kontrola rozstawu szyn i ułożenia podkładów
• Sprawdzenie osi i niwelety toru na całym odcinku
• Materiał dowodowy w razie sporu wykonawca-inwestor

• Bez wchodzenia w tor: pomiar z powietrza, więc ekipa nie wchodzi między szyny i nie potrzeba zamykać ruchu.
• Czas: nalot odcinka trwa pół godziny do półtorej, klasyczny pomiar geodezyjny tego samego toru to często kilka dni.
• Pełne pokrycie: dostajesz cały odcinek w 3D, a nie pojedyncze przekroje co kilkadziesiąt metrów.
• Twardy dowód: datowany model z georeferencją, do którego wracasz przy odbiorze albo sporze.
• Jedna baza danych: materiał w Portalu SkySnap, więc wykonawca, inwestor i projektant pracują na tym samym.

Tachimetr wygrywa dokładnością na pojedynczym punkcie. Dron wygrywa pokryciem, czasem i bezpieczeństwem na całym odcinku. Do inwentaryzacji powykonawczej i kontroli zgodności z projektem dron sprawdza się lepiej. Do precyzyjnej regulacji geometrii w torze nadal potrzebny jest pomiar naziemny.

Raport zgodności z projektem (PDF)

• Porównanie rzeczywistego położenia osi toru z projektem
• Tabela odchyłek z lokalizacją po kilometrażu
• Kontrola rozstawu szyn na całym odcinku
• Analiza rzędnych główki szyny (niweleta)
• Oznaczenie miejsc poza tolerancją
• Metodyka pomiaru i informacja o dokładności

Pliki źródłowe

• Chmura punktów w układzie PL-2000 albo PL-1992
• Ortofotomapa odcinka z georeferencją
• Model 3D wybudowanego toru
• Przekroje poprzeczne na żądanie

Portal SkySnap

• Dostęp do danych online dla całego zespołu projektu
• Pomiary i adnotacje bezpośrednio na modelu
• Porównanie stanu w czasie przy kolejnych nalotach
• Udostępnianie raportu inwestorowi i nadzorowi linkiem

Według PKP PLK, sieć kolejowa zarządzana w Polsce liczy ponad 19 tysięcy kilometrów linii, z czego znaczna część jest sukcesywnie modernizowana w ramach Krajowego Programu Kolejowego. Każda modernizacja kończy się odbiorem, który wymaga inwentaryzacji powykonawczej.

Klasyczny pomiar geodezyjny w czynnym torze wiąże się z zamknięciami ruchu, a te kosztują przewoźników i zarządcę. Pomiar fotogrametryczny skraca czas pracy w torze i ogranicza te przestoje. Standardy wykonywania pomiarów geodezyjnych w Polsce nadzoruje GUGiK.

• Warunki: latamy przy odpowiednim oświetleniu i pokryciu zdjęć, z gęstą siatką punktów kontrolnych wzdłuż odcinka.
• Sprzęt: DJI Matrice 4E i Matrice 4D w konfiguracji geodezyjnej, z georeferencją RTK i pomiarem GCP.
• Metodyka: model wiążemy z układem PL-2000 albo PL-1992, zgodnie ze standardami pomiarów geodezyjnych w Polsce.
• Weryfikacja: dla krytycznych miejsc rekomendujemy kontrolny pomiar naziemny, bo łączymy zalety obu metod.

• EASA Specific Category: europejskie regulacje lotów dronów komercyjnych, w tym nad infrastrukturą.
• ULC: Urząd Lotnictwa Cywilnego, polski regulator dronów. Wymagane uprawnienia operatora.
• GUGiK: standardy techniczne wykonywania pomiarów geodezyjnych i kartograficznych.
• PKP PLK: zarządca infrastruktury kolejowej, standardy techniczne dla linii i odbiorów.
• PN-EN 13848: norma dotycząca jakości geometrycznej toru kolejowego.

• DJI Matrice 4E: platforma fotogrametryczna do pomiarów liniowych.
• DJI Matrice 4D: platforma uzupełniająca do pomiarów wysokiej dokładności.
• Pix4D: oprogramowanie fotogrametryczne do budowy modelu i chmury punktów.
• Agisoft Metashape: alternatywne oprogramowanie fotogrametryczne.
• Portal SkySnap: analiza, pomiary i udostępnianie danych online.

Realizujemy pomiary toru w całej Polsce, najczęściej na liniach i bocznicach w okolicach Warszawy, Krakowa, Wrocławia, Poznania, Gdańska i Katowic. Pracujemy też przy modernizacjach na ciągach magistralnych poza dużymi miastami. Operatorzy mają uprawnienia EASA Specific, więc latamy również tam, gdzie przestrzeń powietrzna jest ograniczona.