Inspection and maintenance of railway infrastructure with the use of unmanned aerial vehicles

• Autorzy: Lesiak Piotr

Identyfikatory

DOI

10.36137/1883E

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper discusses the application areas of UAVs and their regulations. Particular attention is paid to the inspection and maintenance of railway infrastructure. The use of UAVs in many railway networks around the world is reviewed. The implementation of autonomous solutions is highlighted. The safety of UAVs on railways is analysed and directions for their implementation at PKP PLK S.A. are indicated.

Słowa kluczowe

EN

UAVs; inspection; infrastructure; railway; security

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2020
• Tom: Z. 188
• Strony: 115--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lesiak Piotr

• University of Economics and Innovation in Lublin, Faculty of Transportation and Computer Science

Bibliografia

• 1. Banić M. et.al.: Intelligent Machine Vision Based Railway Infrastructure Inspection and Monitoring Using UAV. Facta Universitatis, Series: Mechanical Engineering Vol. 17, No 3, 2019, pp. 357–364.
• 2. Both E.: Remote track inspections using drones. Infrastructure, 14 June 2019, WWW https://infrastructuremagazine.com.au/2019/06/14/remote-trackinspections-using-drones/ [dostęp: 18.02.2020].
• 3. Burroughs D.: Sky’s the limit for Bane Nor. International Railway Journal, 15 June 2019, WWW https://www.railjournal.com/in_depth/bane-nor [dostęp: 18.02.2020].
• 4. Clive R.: Switch and Crossing Optimal Design and Evaluation. Project S-CODE. Shift 2Rail Joint Undertaking under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 730849. D3.1 Report – Next generation control: monitoring and sensor systems, 2016–2019.
• 5. Debevec R.: A Smart UAV Platform for Railroad Inspection. Electronic Theses and Dissertations. B.S. University of Central Florida, 2019, p. 54.
• 6. Drone-based rail surveys are a ‘game changer’, CIOB, 14 August 2017, WWW http://www.constructionmanagermagazine.com/technology/drone-based-system-game-changer-rail-surveying/ [dostęp: 18.02.2020].
• 7. Drones for rail: Increasing deployment in the European market. January 1, 2019, WWW https://www.globalmasstransit.net/archive.php?id=33048# [dostęp: 18.02.2020].
• 8. Drony z termowizją chronią pociągi PKP Cargo przed kradzieżami, Rynek Kolejowy, 13 stycznia 2018, WWW https://www.rynek-kolejowy.pl/mobile/drony-z-termowizja-chronia-pociagi-pkpcargo-przed-kradziezami-85224.html [dostęp: 18.02.2020].
• 9. Dunthorne J.: Aerial Data Acquisition for a Digital Railway. GIM International, Issue 4, Vol. 32 July/ August 2018, pp. 26–27.
• 10. European Drones Outlook Study Unlocking the value for Europe, SESAR Joint Undertaking, 2016.
• 11. Flammini F. et.al.: Railway Infrastructure Monitoring by Drones. International Conference on Electrical Systems for Aircraft , Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles & International Transportation Electrification Conference (ESARS-ITEC), November, 2016.
• 12. Fonseca K.: IIT Roorkee Developing Drones For Indian Railways. Youth Incorporated Magazine, 23rd June 2018, WWW https://youthincmag.com/iitroorkee-developing-drones-for-indian-railways [dostęp 18.02.2020].
• 13. Garg P., Ozdagli A., Moreu F.: Railroad Bridge Inspections for Maintenance and Replacement Prioritization Using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) with Laser Scanning Capabilities, TRB’s Rail Safety IDEA Program: Sponsoring Innovation to Improve Railroad Safety and Performance. Transportation Research Board Annual Conference, Washington D.C., January 2018.
• 14. How drones will change the future of railways. Thales.11.11.2019, WWW https://www.thalesgroup.com/en/worldwide/transport/magazine/how-drones-will-change-future-railways [dostęp:18.02.2020].
• 15. Inspection and monitoring of railway infrastructure using aerial drones, ESCAP /TARN/WG/2019/4. 6th session Bangkok, 10 and 11 December 2019, s. 16.
• 16. Jung H.J.: Lee J.H., Kim I.H.: Challenging issues and solutions of bridge inspection technology using unmanned aerial vehicles, Proc, SPIE 10598, Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems 2018, 1059802 (27 March 2018), WWW https://doi.org/10.1117/12.2300957 [dostęp: 18.02.2020].
• 17. Karpowicz J.: Using Drones to Create the “Google Maps” of Railways in Europe. Infrastructure & Transport, March 28, 2018, WWW https://www.commercialuavnews.com/infrastructure/usingdrones-create-google-maps-railways-europe [dostęp: 18.02.2020].
• 18. Kochan A., Rutkowska P., Wójcik M.: Inspection of the Railway Infrastructure with the use of Unmanned Aerial Vehicles. Archives of Transport System Telematics, Vol.11, Issue 2, 2018, pp. 11−17.
• 19. Lesiak P., Bojarczak P.: Algorytmy klasyfi kacji obrazów wad w badaniach toru kolejowego, Monografi a Wydziału Transportu i Informatyki WSEI w Lublinie pod red. T. Rymarczyka „Współczesne trendy technologiczne w informatycznych systemach złożonych”. Wydaw. INNOVATIO PRESS, Lublin 2019, p. 41−73.
• 20. Lillian B.: UAV Carries out Extensive Inspection of Railroad Truss Bridge. Unmanned Aerial, May 18, 2017, https://unmanned-aerial.com/uav-carries-extensiveinspection-railroad-truss-bridge [dostęp: 18.02.20
• 21. Maier M.: Drone-based remote diagnostics. DB is using improved drone technology to make infrastructure inspections more efficient, WWW https://www.deutschebahn.com/en/Digitalization_new/technology/innovations/Drone-based-remote-diagnostics-4144712 [dostęp: 18.02.2020].
• 22. Moreu F., Taha M.R.: Railroad Bridge Inspections for Maintenance and Replacement Prioritization Using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) with Laser Scanning Capabilities. IDEA Program Final Report. Contract Number Rail Safety 32. University of New Mexico, 2016–2018.
• 23. New system uses drones to monitor railroads. Innovation at UC3M Science Park, Universidad Carlos III de Madrid, WWW https://www.uc3m.es/ss/Satellite/UC3MInstitucional/en/Detalle/Comunicacion_C/1371242477716/1371215537949/New_system_uses_drones_to_monitor_railroads [dostęp: 18.02.2020].
• 24. Project EREVOS. European Union‘s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 780265. ESMERA, 2018, WWW http://www.esmera-project.eu/erevos/ [dostęp: 18.02.2020].
• 25. ProRail Drone Inspections. Arcadis, WWW https://www.arcadis.com/en/poland/co-robimy/projekty/europe/netherlands/prorail-drone-inspections/ [dostęp: 18.02.2020].
• 26. Railway Line Inspection, Soko Aerial, 2017, WWW http://www.sokoaerial.com/portfolio-item/railway-line-inspection/ [dostęp: 18.02.2020].
• 27. Railway Lines Inspection, WWW http://vayuyan. com/services-9.html [dostęp: 18.02.2020].
• 28. Rau J.Y. et.al.: Bridge Crack Detection Using MultiRotary UAV and Object-Base Image Analysis, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XLII-2/W6, 2017. International Conference on Unmanned Aerial Vehicles in Geomatics, 4–7 September 2017, Bonn, Germany, pp. 311−318.
• 29. Ravitharan R.: Th e Implementation of Unmanned Autonomous Systems for Railway Inspection, Monash University, Australia. Institute of Railway Technology, WWW https://www.unescap.org/sites/default/files/Item6_Monash_UAS_0.pdf [dostęp: 18.02.2020].
• 30. Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) 2019/945 z dnia 12 marca z 2019 roku w sprawie bezzałogowych systemów powietrznych oraz bezzałogowych systemów powietrznych z państw trzecich, Dz.Urz. UE L 152/1 z 11.06.2019.
• 31. Rutkowski P. et.al.: Zastosowanie usług świadczonych z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych (usługi BSP) dla wzrostu skuteczności i efektywności oraz jakości świadczenia usług publicznych przez samorząd terytorialny, Opracowanie wykonane na zlecenie Ministerstwa Przedsiębiorczości i Technologii w ramach umowy nr DIN/BDG-VIII-POIR-4/18, Fundacja Instytut MikroMakro, Warszawa, 2018.
• 32. Sherrock E., Neubecker K.: Unmanned Aircraft System Applications in International Railroads, U.S. Department of Transportation. Federal Railroad Administration, Office of Research, Development and Technology Washington, DC 20590, February, 2018.
• 33. Sikorski S., Szmigiero M.: Możliwości zastosowania bezzałogowych statków powietrznych w systemie Państwowego Ratownictwa Medycznego w świetle obowiązujących regulacji prawnych, Wy dawnictwo SGH, Zeszyt Naukowy 167, 2018, pp. 143–155.
• 34. Singh A.K. et.al.: Vision based rail track extraction and monitoring through drone imagery. ICT Express 5, 2019, pp. 250–255.
• 35. Smith, E.M.: A collection of computer vision algorithms capable of detecting linear infrastructure for the purpose of UAV control, MSc Thesis, Virginia Tech, USA, 2016.
• 36. Wieteska S.: Możliwości zastosowania bezzałogowych statków powietrznych w likwidacji szkód w ubezpieczeniach upraw rolnych w Polsce, Studia Ekonomiczne, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach, Nr 331, Katowice 2017, pp. 190–200.
• 37. Wójcik M.: Badanie stanu technicznego infrastruktury kolejowej z wykorzystaniem bezzałogowych statków powietrznych, Ogólnopolska Konferencja NaukowoTechniczna, Transport Kolejowy 2017, Przeszłość – Teraźniejszość – Przyszłość, UTK, s. 148–164.
• 38. Wu Y. et.al.: A UAV-Based Visual Inspection Method for Rail Surface Defects, Applied Sciences, Vol. 8, No. 7, 1028, 2018.
• 39. Zhang D. et.al: Unmanned Aerial System (UAS) for Railway Inspection, AusRAIL 2018, Rail for a Better Future, 27−28 November 2018, Canberra, ACT, 2018.

Uwagi

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