Systemy do pomiaru skrajni kolejowej - przegląd i tendencje rozwojowe

Pomiar skrajni budowli linii kolejowej jest zagadnieniem bardzo praktycznym, realizowanym na całym świecie przy pomocy różnych systemów pomiarowych. Pomiar ten ma na celu głównie określenie granic przestrzeni, jakich nie może przekroczyć żaden obiekt (np. budynek), znajdujący się przy torze. W niniejszym artykule dokonano przeglądu wybranych, istniejących systemów pomiarowych służących do określenia skrajni budowli. Aktualnie pracujące systemy oparte są głównie na trzech grupach metod: fotogrametrycznej – wykorzystującej parę zdjęć, metodzie profili świetlnych zadawanych światłem lasera i rejestrowanych przez szybką kamerę cyfrową oraz metodzie bazującej na pomiarze dalmierzem laserowym lub skanerem laserowym. W systemach najbardziej zaawansowanych łączy się powyższe metody pomiarowe. W opracowaniu wykazano wady i zalety poszczególnych systemów oraz dokonano podsumowania technologicznego wykorzystanych urządzeń pomiarowych. Jak wynika z przeprowadzonych badań literaturowych, aktualnie w przypadku systemów dedykowanych diagnostyce skrajni dominują najczęściej rozwiązania oparte na skanerach laserowych, pozyskujących dane w postaci profili rejestrowanych prostopadle do kierunku jazdy, wsparte ewentualnie systemami wizyjnymi. Natomiast w przypadku uniwersalnych mobilnych systemów widać wyraźną dominację wspólnych konfiguracji skanerów laserowych I kamer cyfrowych wspartych rejestracją INS/GNNS. W tych systemach pomiar obiektów jest odniesiony do globalnego układu współrzędnych, a następnie, po detekcji główek szyn, odbywa się transformacja do układu osi toru. Wstępna analiza prowadzi do wniosku, że dokładność pomiaru skrajni jest wyższa dla systemów specjalistycznych niż dla uniwersalnych.

Measuring of railway structure clearances is a very practical issue, and the operation itself is performed all over the world using various measuring systems. The measurement is aimed chiefly at determining the limits of space that no structure (e.g. a building) located close to the railway track may cross. This paper provides a review of measurement systems used to determine clearance limits of railway buildings. Systems currently in use are based mainly on three groups of measuring methods: the photogrammetric method, which employs a pair of images, the method of light profiles, which are applied by the laser light and recorded by means of a high-speed digital camera, and the method based on laser radar or laser scanner (lidar) measurements. Those most advanced systems combine the above-referenced measurement methods. The paper demonstrates flaws and advantages of particular systems and provides a technological summary of measuring equipment utilized in them. It results from literature queries performed that presently, in the case of systems dedicated to railway clearance diagnostics, these are solutions based on laser scanners, which dominate most often, and which acquire data in the form of crosswise profiles that are recorded perpendicularly to the direction of travel, supported possibly by vision systems. On the other hand, in the case of universal mobile systems, one can notice a distinct domination of joint configurations of laser scanners and digital cameras, supported by INS/GNNS recording. In those systems the measurement of structures is referred to the global system of co-ordinates, and later, upon the detection of rail heads, a transformation to the rail axis arrangement takes place. The preliminary analysis leads to a conclusion that the accuracy of rail clearance measurement is higher in the case of specialised systems as compared to universal ones.