ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Мобильное лазерное сканирование нашло широкое применение на железных и автомобильных дорогах. Одним из направлений его использования на железных дорогах является контроль габаритов приближения строений. Определение габаритов таким способом повышает производительность полевых работ. При этом обработка полученных данных и определение габаритов - трудоемкий процесс. В некоторых случаях при выполнении работ на железнодорожном пути измерение и оценка габаритов должны выполняться в реальном времени. Для определения и оценки фактических габаритов приближения строений в реальном времени разработана система контроля габаритов приближения строений (СКГ) на базе лидара, технического зрения и компьютерного обучения. Работа СКГ основана на измерении координат окружающего пространства в заданном секторе и селективном выделении из облака точек координат объектов железнодорожной инфраструктуры, которые заданы в цифровом проекте и внесены в базу данных. Компьютерное обучение позволяет создавать математическую модель объекта и при натурных измерениях распознавать образ, что дает возможность определять габариты в реальном времени. Один проход системы по участку пути обеспечивает определение геометрии рельсовой колеи и фактических габаритов приближения строений. Результаты испытаний СКГ показали высокую степень устойчивости системы к внешним факторам, стабильность работы и обеспечение требуемой точности измерений. СКГ на железных дорогах предназначена для приемки в эксплуатацию железнодорожных путей после окончания ремонтных работ, выявления и оценки негабаритных мест, выполнения исполнительных съемок и операционного контроля в процессе ремонта.

Показатель «ровность» покрытия автомобильных дорог - один из ключевых при оценке технического состояния дорог, обеспечения безопасности, анализе появления дефектов и прогнозе технического состояния. Существуют не менее десяти различных способов определения показателя «ровность». К наиболее высокоточным относится метод амплитуд, в основе которого лежит геометрическое нивелирование с шагом нивелирования 5 м. Метод, при всех достоинствах, имеет недостатки, одним из главных является фиксированная длина отрезка пути (5 м), на котором определяется амплитуда неровности. Все длины неровности менее 5 м оцениваются недостоверно, что приводит к ошибкам в оценке качества покрытия дорог. При уменьшении шага нивелирования многократно увеличивается трудоемкость измерений. Применение лазерных сканеров и других измерительных систем на базе ГНСС не обеспечивает точность измерений. Системы измерений, в основе которых лежит измерение углов наклона подвижного объекта с использованием инклинометров, акселерометров, гироскопических систем, включая инерциальные системы, подвержены влиянию линейных ускорений, что влияет на точность измерений.

Сущность предлагаемых решений заключается в измерении уклонов без использования непрерывной коррекции пространственного положения оси гироскопа относительно горизонта. Усовершенствованный метод, в основе которого лежит измерение продольного угла наклона подвижного объекта (ходовой тележки), пройденного расстояния и вычисление высотных отметок путем интегрирования данных, реализован на базе УДК «Ровность». Данный метод позволяет определять неровности покрытия автомобильных дорог с точностью около 1 мм, повторяемость из различных циклов измерения в пределах 1 мм.