Inspekcja podtorza dronem, ocena podbudowy, deformacji i odwodnienia linii

Inspekcja podtorza dronem to zdalna ocena stanu podbudowy, nasypów i odwodnienia linii kolejowej na podstawie precyzyjnego modelu terenu z powietrza. Jeden nalot pokrywa kilometry trasy i pokazuje, gdzie podtorze osiada, gdzie nasyp jest podmyty i gdzie woda nie spływa rowami. Raport z mapą deformacji dostajesz w 7-10 dni roboczych. Ruch zatrzymujemy tylko na czas przelotu nad torem.

10 lat doświadczenia w fotogrametrii
EASA Specific uprawnienia operatorów i wpis do ULC
Do 2 cm dokładność modelu z punktami kontrolnymi GCP
S12 Radom duże realizacje liniowe, odchyłka poniżej 1%

Podtorze to warstwa, na której leży cała nawierzchnia kolejowa. Kiedy zaczyna pracować, najpierw cierpi geometria toru, a dopiero potem pojawia się ograniczenie prędkości albo zamknięcie odcinka. Problem w tym, że osiadanie nasypu czy zapchany rów rozwijają się powoli i z poziomu szyny prawie ich nie widać. Tradycyjny obchód pokazuje to, co akurat widać w danym punkcie i w danej chwili.

Dron patrzy na cały odcinek z góry i równomiernie. Robi tyle zdjęć, że z nich powstaje dokładny model terenu wokół toru, łącznie ze skarpami, nasypem i rowami. Na takim modelu widać miejsca, gdzie teren się obniżył, gdzie nasyp został podmyty i gdzie spadek rowu jest za mały, żeby woda spływała. Kiedy zlecasz nalot regularnie, porównujemy modele w czasie i pokazujemy, gdzie deformacja narasta.

Po taką inspekcję sięgają zarządcy infrastruktury, zespoły utrzymania i wykonawcy, którzy chcą udokumentować stan przed robotami albo po nich. To diagnostyka linii, która już jeździ, nie pomiar placu budowy i nie inwentaryzacja powykonawcza nowego toru.

• Podtorze: warstwa gruntu pod nawierzchnią kolejową, która przenosi obciążenia z toru na podłoże. Jej stan decyduje o stabilności geometrii toru.
• Podsypka: warstwa kruszywa (zwykle tłucznia) między podtorzem a podkładami. Rozkłada nacisk i odprowadza wodę. Zanieczyszczona albo rozjeżdżona podsypka traci te właściwości.
• Odwodnienie torowiska: system rowów i drenów, który odprowadza wodę od podtorza. Niedrożny rów to woda w podbudowie, a woda w podbudowie to przyspieszona degradacja.
• Numeryczny model terenu (NMT): cyfrowa reprezentacja rzeźby terenu. Na jej podstawie liczymy spadki, osiadania i objętości.
• Osiadanie: obniżanie się gruntu pod obciążeniem. Lokalne osiadanie nasypu to jeden z pierwszych sygnałów problemu z podtorzem.

FAKTY I DANE TECHNICZNE

Inspekcja podtorza dronem pokrywa kilka kilometrów linii w jeden dzień nalotów.
Model terenu z drona osiąga dokładność do 2 cm po zastosowaniu naziemnych punktów kontrolnych.
Odwodnienie ocenia się na podstawie spadków rowów wyliczonych z numerycznego modelu terenu.
Porównanie dwóch nalotów w czasie pokazuje tempo osiadania nasypu z dokładnością centymetrową.
Raport z inspekcji podtorza dostarczamy w 7-10 dni roboczych od nalotu.
Nalot odbywa się w oknach ruchowych, więc linia jest zamykana tylko na czas przelotu nad torem.

• Zarządcy infrastruktury kolejowej i ich służby utrzymaniowe
• Wykonawcy robót torowych, którzy dokumentują stan przed wejściem na odcinek
• Inżynierowie diagnostyki, którzy szukają przyczyny powtarzających się usterek geometrii
• Bocznice i operatorzy infrastruktury prywatnej (porty, zakłady, terminale)
• Projektanci modernizacji, którzy potrzebują aktualnego modelu terenu
• Zespoły reagujące po nawalnym deszczu albo podtopieniu, gdy trzeba szybko ocenić nasyp

Przypadek 1: powracające ograniczenie prędkości na tym samym kilometrze

Na jednym odcinku co kilka miesięcy wracało ograniczenie prędkości, choć tor był regulowany. Zrobiliśmy nalot i porównanie modelu z poprzednim pomiarem. Okazało się, że nasyp osiada lokalnie o około 4 cm na odcinku 60 metrów, a obok rów odwadniający stracił spadek. Woda podchodziła do podtorza. Zespół dostał dokładną lokalizację i mógł zaplanować odwodnienie zamiast w kółko regulować geometrię.

Przypadek 2: ocena nasypu po ulewach

Po serii intensywnych opadów wykonawca potrzebował szybko sprawdzić, czy skarpa nasypu nie została podmyta. Wejście piesze było ryzykowne i wolne. Nalot trwał jedno popołudnie i pokrył cały podejrzany odcinek. Na modelu zobaczyliśmy dwa miejsca z lokalnym osunięciem gruntu i jedno podmycie u podstawy skarpy. Raport posłużył do zgłoszenia zakresu naprawy bez wysyłania ludzi w niepewne miejsce.

• Wykrycie osiadania nasypu i lokalnych deformacji podtorza
• Ocena drożności i spadków rowów odwadniających
• Identyfikacja podmyć i obsunięć skarp
• Dokumentacja stanu przed robotami i po robotach
• Monitoring tempa degradacji między nalotami
• Priorytetyzacja odcinków do naprawy w planie utrzymaniowym
• Bezpieczna ocena miejsc trudno dostępnych po zdarzeniach pogodowych

• Pełne pokrycie: nalot obejmuje cały odcinek równomiernie, nie tylko punkty, do których ktoś dotarł podczas obchodu.
• Czas: kilka kilometrów linii skanujemy w jeden dzień. Ręczne pomiary tego samego obszaru to praca zespołu na wiele dni.
• Mniejsze ryzyko ludzi: skarpy i miejsca po podtopieniu oceniamy z powietrza, bez wchodzenia w niestabilny grunt.
• Porównanie w czasie: kolejne naloty nakładamy na siebie i pokazujemy, gdzie deformacja narasta, a gdzie jest stabilna.
• Konkret zamiast opisu: dostajesz lokalizację z kilometrażem i wielkość odkształcenia, a nie ogólnikową notatkę.

Raport PDF z oceną podtorza i odwodnienia

• Mapa deformacji z zaznaczonymi miejscami osiadania i obsunięć
• Profile spadków rowów odwadniających wzdłuż odcinka
• Lista lokalizacji do sprawdzenia z kilometrażem
• Porównanie z poprzednim nalotem, jeśli był (mapa różnicowa)
• Zdjęcia kluczowych miejsc z adnotacjami
• Wnioski i sugerowana priorytetyzacja napraw

Pliki źródłowe

• Ortofotomapa odcinka w wysokiej rozdzielczości
• Numeryczny model terenu (NMT) i model pokrycia terenu
• Chmura punktów do dalszej analizy
• Dane w układach PL-2000 i PL-1992

Portal SkySnap

• Podgląd ortofotomapy i modelu 3D w przeglądarce, bez instalacji
• Pomiary spadków, odległości i objętości na żywo
• Adnotacje i komentarze przypięte do konkretnych miejsc
• Porównanie nalotów z różnych dat na jednym ekranie
• Udostępnianie linku zespołowi i wykonawcy

Polska sieć kolejowa zarządzana przez PKP PLK liczy ponad 19 tysięcy kilometrów linii, a znaczna ich część przechodzi wieloletnie programy modernizacji. Standardy pomiarów geodezyjnych, na których opiera się ocena terenu, reguluje GUGiK. Fotogrametria z drona pozwala objąć długie odcinki liniowe znacznie szybciej niż klasyczna geodezja naziemna, przy porównywalnej dokładności dla powierzchni terenu.

• Naloty planujemy w oknach ruchowych i pod kątem oświetlenia, żeby model był spójny.
• Latamy platformami DJI Matrice 4E i Matrice 4D, dobranymi do zadań fotogrametrycznych.
• Model liczymy w Pix4D i Agisoft Metashape, z punktami kontrolnymi (GCP) dla dokładności do 2 cm.
• Wyniki krytyczne zawsze rekomendujemy zweryfikować naziemnie w terenie przed decyzją o naprawie.
• Loty realizujemy zgodnie z kategorią EASA Specific, co umożliwia operacje także w trudniejszej przestrzeni.
• Operatorzy są zarejestrowani w ULC i mają wymagane uprawnienia.
• Każdy nalot nad czynną linią uzgadniamy z zarządcą i prowadzimy w wyznaczonym oknie ruchowym.

• PKP PLK – zarządca krajowej infrastruktury i jej standardy techniczne utrzymania
• GUGiK – standardy techniczne wykonywania pomiarów geodezyjnych
• EASA Specific Category – regulacje lotów dronów komercyjnych w UE
• ULC – polski regulator lotnictwa cywilnego
• PN-EN 13848 – parametry geometryczne toru, kontekst dla oceny wpływu podtorza

• DJI Matrice 4E – platforma fotogrametryczna do odcinków liniowych
• DJI Matrice 4D – uzupełniająca platforma pomiarowa
• Pix4D – przetwarzanie fotogrametryczne i generacja NMT
• Agisoft Metashape – modelowanie 3D i ortomozaika
• Portal SkySnap – analiza, pomiary i porównanie nalotów w przeglądarce

Inspekcje podtorza realizujemy na liniach w całej Polsce. Najczęściej na odcinkach w okolicach Warszawy, Krakowa, Wrocławia, Poznania, Gdańska, Katowic i Radomia. Obsługujemy zarówno linie magistralne, jak i bocznice oraz infrastrukturę prywatną. Operatorzy mają uprawnienia EASA Specific, więc latamy też tam, gdzie przestrzeń powietrzna jest ograniczona.