Геоинформационные технологии на железной дороге

Стадников В. В., к.т.н., директор
Воронин А. В., руководитель отдела
Шпилевой А.А., ведущий специалист
НПП “Высокие технологии”, Одесса,
E-mail: nppvt@paco.net,
т/ф (0482) 342158, 374986, 656045

Железная дорога является сложнейшим территориально разветвленным транспортным предприятием с такими объектами, как: железнодорожный путь с земляным полотном, искусственные сооружения и путевое развитие для обгона, скрещения и формирования поездов; сооружения для посадки, высадки и обслуживания пассажиров, хранения, погрузки и выгрузки грузов; устройства сигнализации, связи, централизации и блокировки; устройства водо- и энерго- снабжения; тяговые подстанции и устройства контактной сети.

Управление транспортным комплексом железной дороги возложено на технические службы. Многие из задач, которые решают эти службы, имеют геоинформационную составляющую: построение плана и профиля пути, поперечных разрезов земляного полотна, рельефа полосы отвода; подготовка данных для проведения ремонта и обслуживания объектов, проектирования строительства; оценка расхода материалов на строительство и ремонт дороги; составление планов работ; прогнозирование аварийных ситуаций; оценка и прогноз состояния железнодорожного пути и инженерных сооружений; составление кадастра земель, принадлежащих железной дороге; создание карт, схем, планов; проведение маркетинговых исследований. Перечисленные задачи пока в основном решаются устаревшими методами, которые уже не обеспечивают требуемого качества. Планы и профили пути, как правило, составляются вручную в бумажном виде, обновление карт и схем осуществляется крайне редко, данные о состоянии большинства объектов не систематизированы. Такая ситуация осложняет задачу управления инфраструктурой дороги.

ГИС при управлении дорогой

Применение геоинформационных технологий может значительно повысить эффективность работы руководителей и оперативных работников, а также усовершенствовать механизмы взаимодействия подразделений дороги.

Одна из задач, которую наше предприятие решает с использованием геоинформационных технологий — проверка продольных профилей и планов станций железной дороги.

Проверка продольных профилей железнодорожных путей необходима для планирования работ по их техническому содержанию и обеспечению безопасной эксплуатации железной дороги. Работы такого класса являются трудоемкими и дорогостоящими. Для снижения стоимости и сокращения сроков подобных работ разработан и апробирован специализированный технологический комплекс.

Проверка продольных профилей железнодорожных путей предусматривает выполнение комплекса изыскательских и проектных работ. В состав изыскательских работ входят полевые и камеральные работы. Проектные работы предусматривают комплексную обработку результатов полевых работ и подготовку отчетных выходных документов в традиционных твердых копиях и в виде цифровой информации в обменном формате ESRI, записанной на CD-носителе. Работы проводятся в соответствии с требованиями руководящих документов по техническому содержанию железнодорожных путей и обеспечению безопасности эксплуатации.


Рис. 1.
Мобильная тележка специализированного комплекса.


Рис. 2.
Базовая станция специализированного комплекса.

Для выполнения работ по проверке продольных профилей железнодорожных путей разработаны следующие специализированные комплексы:

1. Комплекс “ВТ-220” для выполнения изыскательских работ (рис. 1, 2), в состав которого входят:

— тележка с креплениями для оборудования, мачты, аккумуляторов и др.

— комплект двухчастотного GPS-оборудования

— радиостанция

— аккумуляторы для автономного питания

— специализированный контроллер с датчиком пути

— отражатели, навигационные огни, лампа освещения

— лазерные дальномеры

— нивелир

— портативный компьютер с прикладным программным обеспечением для ведения полевого журнала

— кабели и др. аксессуары.

2. Комплекс программного обеспечения для выполнения проектных работ по подготовке отчетных документов с использованием программных продуктов компаний ESRI и Trimble (рис. 3, 4).

По результатам работ выпускаются следующие документы:

— подробный продольный профиль;

— пояснительная записка с ведомостями;

— электронные копии продольных профилей и пояснительной записки, записанные на CD-носителе в обменном формате.

 


Рис. 3.
Выходная форма отчета.


Рис. 4.
Экранная форма плана станции в окне ArcView.

Некоторые результаты

Применение ГИС технологий и GPS-оборудования позволяет повысить экономическую эффективность работ, по сравнению с традиционными методами геодезических изысканий, при соблюдении всех требований и в более сжатые сроки.

При этом, цифровая форма выходных отчетных документов обеспечивает удобство хранения и передачи информации, более высокое качество данных, возможность их прямой интеграции в ГИС системы более высокого уровня.

Визуализация результатов работ на основе геоинформационных технологий обеспечивает:

• наглядное представление состояния пути (рельсовой колеи, рельсов, шпал), переездов, искусственных сооружений и других объектов дороги в широком диапазоне масштабов и с любой степенью детализации;

• наглядное представление паспортных характеристик пути (план и профиль);

• представление объектов дороги в виде тематических слоев с возможностью их наложения друг на друга и управления их отображением;

• возможность получения атрибутивной информации (текстовой или графической) по любому представленному на схеме объекту дороги;

• возможность использования физической карты местности, по которой проходит дорога, в качестве подложки, что позволяет анализировать взаимное влияние природных факторов и железной дороги.