Correction of determined coordinates of railway tracks in mobile satellite measurements

• Autorzy: Wilk Andrzej , Specht Cezary , Koc Wladyslaw , Karwowski Krzysztof , Skibicki Jacek , Czaplewski Krzysztof , Chrostowski Piotr , Dabrowski Pawel S. , Grulkowski Sławomir , Judek Slawomir , Specht Mariusz , Szmagliński Jacek

Identyfikatory

DOI

10.29354/diag/125626

Warianty tytułu

PL

Korygowanie wyznaczonych współrzędnych osi toru kolejowego w mobilnych pomiarach satelitarnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article examines one of the basic issues related to the technique of mobile satellite measurements in railway tracks. This problem concerns the correction of the determined coordinates of the track centerline. The need to perform this operation results from the GNSS receivers positioning at a certain height above the level of the existing track axis, leading to longitudinal and lateral shifts of antennas. The key problem here is the determination of the local horizontal coordinate system in each measured position. For the analysis, the authors defined the directional baseline vector of the measuring platform on the basis of positions given by two satellite antennas, positioned over the pivots of its bogies. This work presents the procedure for determining the corrections values.

PL

W pracy poruszono jedną z podstawowych kwestii związanych z techniką mobilnych pomiarów satelitarnych w torze kolejowym – korygowanie wyznaczonych współrzędnych osi toru. Konieczność przeprowadzenia tej operacji wynika z ustawienia anten GNSS na pewnej wysokości nad poziomem istniejącej osi toru, przy występowaniu jego pochylenia w kierunku podłużnym i poprzecznym. Kluczowym problemem staje się przy tym konieczność określania w każdym punkcie pomiarowym kierunków osi układu współrzędnych w płaszczyźnie poziomej. W omawianej metodzie posłużono się kierunkowym wektorem bazowym, wyznaczonym na podstawie współrzędnych anten usytuowanych nad czopami skrętów obydwu wózków platformy. W pracy przedstawiono procedurę określania wartości korekt.

Słowa kluczowe

EN

track geometric layout; GNSS/INS/MLS measurements; RTK measurements; data processing

PL

układ geometryczny toru; pomiary GNSS/INS/MLS; pomiary mobilne RTK; przetwarzanie danych

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej
• Czasopismo: Diagnostyka
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 21, No. 3
• Strony: 77--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys, tab.

Twórcy

autor

Wilk Andrzej

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Specht Cezary

• Gdynia Maritime University, Department of Geodesy and Oceanography, Morska 81-87 str., 81-225 Gdynia, Poland

autor

Koc Wladyslaw

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Karwowski Krzysztof

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Skibicki Jacek

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Czaplewski Krzysztof

• Gdynia Maritime University, Department of Geodesy and Oceanography, Morska 81-87 str., 81-225 Gdynia, Poland

autor

Chrostowski Piotr

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Dabrowski Pawel S.

• Gdynia Maritime University, Department of Geodesy and Oceanography, Morska 81-87 str., 81-225 Gdynia, Poland

autor

Grulkowski Sławomir

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Judek Slawomir

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Specht Mariusz

• Gdynia Maritime University, Department of Geodesy and Oceanography, Morska 81-87 str., 81-225 Gdynia, Poland

autor

Szmagliński Jacek

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Narutowicza 11/12 str., 80-233 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• 1. Aceituno JF, Chamorro R, Muñoz S, Escalona JL. An alternative procedure to measure railroad track irregularities. Application to a scaled track. Measurement. 2019 Apr;137:417-27. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.01.025
• 2. Akpinar B, Gülal E. Multisensor Railway Track Geometry Surveying System. IEEE Trans. Instrum. Meas. 2012 Jan;61(1):190-7. https://doi.org/10.1109/TIM.2011.2159417
• 3. Akpinar B, Gülal E. Railway track geometry determination using adaptive Kalman filtering model. Measurement. 2013 Jan;46(1):639-45. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2012.08.023
• 4. Andani MT, Peterson A, Munoz J, Ahmadian M. Railway track irregularity and curvature estimation using doppler LIDAR fiber optics. Proc Inst Mech Eng Part F J Rail Rapid Transit. 2018 Jan; 232(1):63-72. https://doi.org/10.1177/0954409716660738
• 5. Chen Q, Niu X, Zhang Q, Cheng Y. Railway Track Irregularity Measuring by GNSS/INS Integration. Navigation. 2015 Mar;62(1):83-93. https://doi.org/10.1002/navi.78
• 6. Chen Q, Niu X, Zuo L, Zhang T, Xiao F, Liu Y, et al. A Railway Track Geometry Measuring Trolley System Based on Aided INS. Sensors. 2018 Feb 10;18(2):538. https://doi.org/10.3390/s18020538
• 7. Chiou S-B, Yen J-Y. Precise railway alignment measurements of the horizontal circular curves and the vertical parabolic curves using the chord method. Proc Inst Mech Eng Part F J Rail Rapid Transit. 2019 May;233(5):537-49. https://doi.org/10.1177/0954409718800527
• 8. Koc W, Specht C, Chrostowski P, Szmagliński J. Analysis of the possibilities in railways shape assessing using GNSS mobile measurements. Wilde K, Niedostatkiewicz M, editors. MATEC Web Conf. 2019;262:11004. https://doi.org/10.1051/matecconf/201926211004
• 9. Naganuma Y, Yada T, Uematsu T, Development of an inertial track geometry measuring trolley and utilization of its high-precision data. Int. J. Transp. Dev. Integr., Vol. 3, No. 3 (2019), 271-285. https://doi.org/10.2495/TDI-V3-N3-271-285
• 10. Specht C, Koc W, Chrostowski P, Szmagliński J, Accuracy assessment of mobile satellite measurements in relation to the geometrical layout of rail tracks. Polish Academy of Sciences. Metrol. Meas. Syst., vol. 26 (2019) No. 2, pp. 309-321. https://doi.org/10.24425/mms.2019.128359
• 11. Specht M, et-al. Testing the positioning accuracy of GNSS solutions during the tramway track mobile satellite measurements in diverse urban signal reception conditions. Energies 2020, 13, 3646. https://doi.org/10.3390/en13143646
• 12. Spinsante S, Stallo C, Hybridized-GNSS approaches to train positioning: challenges and open issues on uncertainty, Sensors 2020, 20, 1885. https://doi.org/10.3390/s20071885
• 13. Weston P, Roberts C, Yeo G, Stewart E. Perspectives on railway track geometry condition monitoring from in-service railway vehicles. Veh. Syst. Dyn. 2015 Jul 3;53(7):1063-91. https://doi.org/10.1080/00423114.2015.1034730
• 14. Wilk A, Specht C, Koc W, Karwowski K, Chrostowski P, Szmagliński J, et al. Research project BRIK: development of an innovative method for determining the precise trajectory of a railway vehicle. Transp. Overv. - Przeglad Komun. 2019 Jul 1; 2019(7):32-47. https://doi.org/10.35117/A_ENG_19_07_04
• 15. Zhou Y, Chen Q, Niu X, Kinematic measurement of the railway track centerline position by GNSS/INS/Odometer integration. IEEE Access, vol. 7, 2019, pp. 157241-157253. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2946981

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).