Wyznaczanie osi torów tramwajowych z wykorzystaniem satelitarnego wieloantenowego systemu pomiarowego

• Autorzy: Wilk Andrzej , Specht Cezary , Koc Władysław , Karwowski Krzysztof , Skibicki Jacek , Szmagliński Jacek , Dąbrowski Paweł , Specht Mariusz , Zienkiewicz Marek , Judek Sławomir , Chrostowski Piotr , Skóra Marcin , Grulkowski Sławomir

Warianty tytułu

EN

Determination of the tram track axis using a multi receiver GNSS measurement system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł nawiązuje do badań, które od 2009 roku prowadzi interdyscyplinarny zespół naukowy z Politechniki Gdańskiej i Uniwersytetu Morskiego w Gdyni. Badania te dotyczą problemu wyznaczania osi toru kolejowego z wykorzystaniem techniki mobilnych pomiarów satelitarnych. Podążając za dynamicznym rozwojem technik GNSS, który można było obserwować w czasie ostatniej dekady, zespół przeprowadzał kolejne doświadczenia nakierowane na opracowanie efektywnej metody pomiarowej. Wykorzystując nabyte w tym okresie doświadczenie, przeprowadzono kolejną kampanię pomiarową na torach tramwajowych w Gdańsku. Nadrzędnym celem tych pomiarów było sprawdzenie, jak w zróżnicowanych warunkach terenowych sprawdzą się nowe założenia dotyczące sposobu mocowania anten oraz ich rozmieszczenia na platformie pomiarowej. Do tego celu wykorzystano dziesięć zestawów odbiorników GNSS oferowanych przez dwóch niezależnych producentów – obecnych liderów na rynku. Wybór poligonu testowego umożliwił analizę powtarzalności uzyskiwanych wyników z wielokrotnych pomiarów w warunkach o zróżnicowanej dostępności sygnałów GNSS. W artykule, w sposób syntetyczny zaprezentowano przebieg przeprowadzonych badań oraz otrzymane rezultaty.

EN

This article refers to research, that has been conducted by an interdisciplinary research team from the Gdańsk University of Technology and the Maritime University in Gdynia since 2009. These investigation concerns the determination of a railway track axis using the mobile satellite measurement technique. Following the dynamic development of GNSS techniques, that could be seen in the last decade, the team carried out further experiments aimed at developing an effective measurement method. Using the acquired experience in this period, another measurement campaign was carried out on the tram tracks in Gdansk. The main goal of these measurements was to check how the new assumptions regarding the method of mounting the antennas as well as their placement on the measuring platform will work in various field conditions. For this purpose, ten sets of GNSS receivers offered by two independent manufacturers – currently market leaders – were used. The choice of testing track section made it possible to analyze the repeatability of results obtained from multiple measurements in conditions of varying GNSS signal availability. The article presents in a synthetic way the course of this research and the obtained results.

Słowa kluczowe

PL

tor tramwajowy; pomiary satelitarne; analiza dokładności

EN

tram track; satellite measurements; accuracy analysis

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 75, nr 4
• Strony: 2--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wilk Andrzej

• Politechnika Gdańska, Katedra Inżynierii Elektrycznej Transportu

autor

Specht Cezary

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Geodezji i Oceanografii

autor

Koc Władysław

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Karwowski Krzysztof

• Politechnika Gdańska, Katedra Inżynierii Elektrycznej Transportu

autor

Skibicki Jacek

• Politechnika Gdańska, Katedra Inżynierii Elektrycznej Transportu

autor

Szmagliński Jacek

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Dąbrowski Paweł

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Geodezji i Oceanografii

autor

Specht Mariusz

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Transportu i Logistyki

autor

Zienkiewicz Marek

• Politechnika Gdańska, Katedra Geodezji

autor

Judek Sławomir

• Politechnika Gdańska, Katedra Inżynierii Elektrycznej Transportu

autor

Chrostowski Piotr

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Skóra Marcin

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Geodezji i Oceanografii

autor

Grulkowski Sławomir

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

Bibliografia

• [1] Akpinar B., Gulal E.: Multisensor railway track geometry surveying system. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2011, Vol. 61, No. 1, pp. 190-197.
• [2] Arastounia M., Oude Elberink S.: Application of template matching for improving classifi cation of urban railroad point clouds. Sensors 2016, Vol. 16, No. 12, pp. 3-18.
• [3] Baran L. W., Oszczak S., Zieliński J. B.: Wykorzystanie technik kosmicznych w geodezji i nawigacji w Polsce. Nauka 2008, Nr 4, s. 43-63.
• [4] Chen Q., Niu X., Zhang Q., Cheng Y.: Railway track irregularity measuring by GNSS/INS integration. The Journal of the Institute of Navigation 2015, Vol. 62, No. 1, pp. 83-93.
• [5] Chun L., Nan L., Hangbin W., Xiaolin M.: Detection of High-Speed railway subsidence and geometry irregularity using terrestrial laser scanning. Journal of Surveying Engineering 2014, Vol. 140, Iss. 3, pp. 1-18.
• [6] Czaplewski K., Specht C., Dąbrowski P., Specht M., Wiśniewski Z., Koc W., Wilk A., Karwowski K., Chrostowski P., Szmaglński J.: Use of a least squares with conditional equations method in positioning a tramway track in the Gdansk agglomeration. TransNav – the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation 2019, Vol. 13, No. 4, pp. 895-900.
• [7] Dąbrowski P., Specht C., Koc W., Wilk A., Czaplewski K., Karwowski K., Specht M., Chrostowski P., Szmagliński J. Grulkowski S.: Installation of GNSS receivers on a mobile platform – methodology and measureent aspects. Scientifi c Journals of the Maritime University of Szczecin 2019, Vol. 60, Iss. 132, pp. 18-26.
• [8] DB Netz AG, 883.2000 DB_REF-Festpunktfeld.
• [9] Gao Z., Ge M., Li Y., Shen W., Zhang H., Schuh H.: Railway irregularity measuring using Rauch–Tung– Striebel Smoothed Multi-Sensors Fusion System: Quad-GNSS PPP, IMU, Odometer, and Track Gauge. GPS Solutions 2018, Vol. 22, No. 2, pp. 1-14.
• [10] Gikas V., Daskalakis S.: Determining rail track axis geometry using satellite and terrestrial geodetic data. Survey Review 2008, Vol. 40, No. 310, pp. 392-405.
• [11] Glaus R.: The Swiss Trolley - A Modular System for Track Surveying. Geodätischgeophysikalische Arbeiten in der Schweiz, Akademie der Naturwissenschaften Schweiz, 2006.
• [12] Koc W., Specht C., Jurkowska A., Chrostowski P., Nowak A., Lewiński L., Bornowski M.: Określanie przebiegu trasy kolejowej na drodze pomiarów satelitarnych. II Konferencja Naukowo-Techniczna „Projektowanie, Budowa i Utrzymanie Infrastruktury w Transporcie Szynowym INFRASZYN 2009”, Zakopane, 22−24 kwietnia 2009, s. 170-187.
• [13] Koc W., Specht C.: Selected problems of determining the course of railway routes by use of GPS network solution. Archives of Transport 2011, Vol. 23, iss. 3, pp. 303- 320.
• [14] Koc W., Specht C.: Wybrane problemy wyznaczania przebiegu trasy kolejowej z wykorzystaniem rozwiązań sieciowych GPS. Logistyka 2010, Nr 4, s. 1-13.
• [15] Koc W., Specht C.: Wyniki pomiarów satelitarnych toru kolejowego. TTS Technika Transportu Szynowego 2009, Nr 7-8, s. 58-64.
• [16] Li Q., Chen Z., Hu Q., Zhang L.: Laser-Aided INS and Odometer Navigation System for subway track irregularity measurement. Journal of Surveying Engineering 2017, Vol. 143, Iss. 4.
• [17] NR/L2/TRK/3201_Network Rail – Management of Tight Clearances and Track Position, Network Rail 2010.
• [18] PKP PLK: Standard Techniczny „O organizacji i wykonywaniu pomiarów w geodezji kolejowej” GK-1, Warszawa 2015.
• [19] PKP PLK: Warunki techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych Id-1, Warszawa 2005.
• [20] PN-EN 13803 Railway applications – Track – Track alignment design parameters – Track gauges 1435 mm and wider.
• [21] PN-EN 13848 Railway applications – Track – Track geometry quality.
• [22] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1299/2014 z dnia 18 listopada 2014 r. dotyczące technicznych specyfikacji interoperacyjności podsystemu „Infrastruktura” systemu kolei w Unii Europejskiej.
• [23] Rozporządzenie Komisji (UE) 2016/919 z dnia 27 maja 2016 r. w sprawie technicznej specyfikacji interoperacyjności w zakresie podsystemów „Sterowanie” systemu kolei w Unii Europejskiej.
• [24] Specht C., Koc W., Chrostowski P., Szmagliński J.: Accuracy assessment of Mobile Satellite Measurements in relation to the geometrical layout of rail tracks. Metrology and Measurement Systems 2019, Vol. 26, Iss. 2, pp. 309-321.
• [25] Specht, C.; Koc, W.; Chrostowski, P.; Szmagliński: J. The analysis of tram tracks geometrical layout based on Mobile Satellite Measurements. Urban Rail Transit 2017, Vol. 3, Iss. 4, pp. 214-226.
• [26] Specht C., Koc W., Szmagliński J., Gajdzica P., Specht M.: GNSS inventory of historic narrow-gauge railway line in Koszalin under extremely unfavorable measurements conditions from the point of view of satellite signals availability. Proceedings of the 1st International Conference on Innovative Research and Maritime Applications of Space Technology IRMAST 2015, Gdańsk: Gdańsk University of Technology, 2015, pp. 3-8.
• [27] Specht C., Dąbrowski P., Specht M., Koc W., Chrostowski P., Szmagliński J., Dera M., Skóra M.: Mobilne pomiary satelitarne na liniach Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. Przegląd Komunikacyjny 2016, Rok 71, Nr 5, s. 9-16.
• [28] T HR TR 13000 ST, Railway Surveying, Version 1.0, 2016.

Uwagi

Prace przeprowadzono w ramach projektu badawczego „Opracowanie innowacyjnej metody wyznaczania precyzyjnej trajektorii pojazdu szynowego” InnoSatTrack (POIR.04.01.01-00-0017/17), finansowanego przez NCBiR oraz PKP PLK SA.

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).