Selected problems of determining the course of railway routes by use of GPS network solution

The main problem related to railroad surveying design and its maintenance is the necessity to operate in local geodetic reference systems caused by the long rail sections with straight lines and curvatures of the running edge. Due to that reason the geodetic railroad classical surveying methods requires to divide all track for a short measurement section and that caused additional errors. Development of the Global Navigational Satellite Systems (GNSS) positioning methods operating in the standardized World Geodetic System (WGS-84) allowed verification of capability of utilization GPS measurements for railroad surveying. It can be stated that implemented satellite measurement techniques opens a whole new perspective on applied research and enables very precise determination of data for railway line determining, modernization and design. The research works focused on implementation GNSS multi-receivers measurement positioning platform for projecting and stock-taking working based on polish active geodesic network ASG-EUPOS, as a reference frame. In order to eliminate the influence of random measurement errors and to obtain the coordinates representing the actual shape of the track few campaigns were realized in 2009 and 2010. Leica GPS Total station system 1200 SmartRover (with ATX1230 GG antennas) receivers were located in the diameter of the measurement platform. Polish Active Geodetic Network ASG-EUPOS was used as a reference network transmitted Real Time Kinematic Positioning Service according to RTCM 3.1 standard. Optimum time period were selected for GNSS campaign and testing area was chosen without large obstructions. The article presents some surveying results of the measurement campaigns and also discusses the accuracy of the course determination. Analyzes and implementation of results in railroad design process are also discussed.

W 2009 w Politechnice Gdańskiej przeprowadzono po raz pierwszy ciągłe pomiary satelitarne toru kolejowego przy użyciu względnych fazowych metod GNSS opartych o aktywną sieć geodezyjną ASG-EUPOS i serwis NAVGEO. Przeprowadzone badania wykazały istnienie szeregu związków pomiędzy położeniem odbiorników GNSS oraz dokładnością wyznaczenia współrzędnych, wpływu przesłon terenowych na dokładność, jak również rolę precyzyjnego planowania kampanii pomiarowej GPS. Rozpoczęta w ten sposób implementacja nowej techniki pomiarowej otwiera szerokie perspektywy zastosowań badawczych. Umożliwia ona bardzo precyzyjne określenie podstawowych danych dla wyznaczania linii kolejowych oraz realizacji modernizacyjnych. Prowadzone badania skupiały się na wykorzystaniu platformy składającej się z kilku odbiorników GNSS przeznaczonych do projektowania i inwentaryzacji. W celu eliminacji wpływu błędów przypadkowych pomiarów oraz uzyskania współrzędnych reprezentujących aktualny przebieg linii kolejowej w następnym roku ponowiono analogiczne pomiary w torze kolejowym. Trzy odbiorniki Leica GPS Total station system 1200 SmartRover (z antenami ATX1230 GG) umieszczono w osi podłużnej platform pomiarowej. Polska Aktywna Sieć Geodezyjna ASG-EUPOS została wykorzystana jako sieć odniesienia dla realizacji pomiarów Kinematycznych Czasu Rzeczywistego (RTK) przy zastosowaniu standardu RTCM 3.1. Optymalizując techniki pomiarów przeprowadzono planowanie kampanii pomiarowej GNSS optymalizując czas jej realizacji oraz wybrano obszar pozbawiony znaczących przesłon terenowych. W artykule zaprezentowano wybrane wyniki pomiarów kampanii jak również poddano dyskusji dokładność wyznaczenia kierunku przebiegu linii kolejowej. Jednocześnie poddano analizie możliwości implementacji wyników w procesie projektowania.