Mobiilikartoitus ratainfrastruktuurin dokumentoinnissa

Posted on by Geotrim

Ratainfrastruktuurin dokumentointi on perinteisesti ollut hidasta ja työvoimavaltaista työtä. Ratakäytävien inventointi kävellen, mittaukset pisteestä pisteeseen ja manuaalinen kirjaaminen vievät aikaa, ja rataympäristö asettaa turvallisuudelle omat vaatimuksensa. Mobiilikartoitus on muuttanut tätä työtä merkittävästi: yhdellä ajolla kerätään pistepilveä ja 360°-kuvia koko ratakorridorista, ja aineisto on käytettävissä toimistolla heti ajon jälkeen.

Ratainfrastruktuurin kartoituksessa yhdistyvät tiukat tarkkuusvaatimukset, haastavat olosuhteet ja turvallisuussäädökset, jotka erottavat sen muusta infrastruktuurin mobiilimittauksesta. Tässä artikkelissa käydään läpi, mitä rataympäristö vaatii kartoitusjärjestelmältä ja miten moderni mobiilikartoitus vastaa näihin vaatimuksiin.

Rataympäristön erityisvaatimukset kartoitukselle

Ratainfrastruktuuri on vaativa kartoituskohde useasta syystä. Rata-alue on suljettu liikenneympäristö, jossa liikkuminen edellyttää turvallisuuslupien hankkimista, liikenteen katkojen sopimista ja usein ratatyöturvallisuuskoulutuksen suorittamista. Perinteinen kävely-inventointi on paitsi hidasta myös riskialtista, erityisesti vilkkailla rataosuuksilla.

Suomen rataverkolla on myös tekninen erityispiirre: raideleveys on 1524 mm, mikä poikkeaa Keski-Euroopan standardista 1435 mm. Tämä vaikuttaa suoraan siihen, miten kartoituslaitteisto kiinnitetään kiskoilla kulkevaan ajoneuvoon. Laitteiston asennuksessa ja kiinnityksessä on huomioitava Suomen oma raideleveys, eikä eurooppalainen vakioratkaisu välttämättä sovi sellaisenaan.

Ratakorridori sisältää dokumentoitavia rakenteita laajasti: kiskot, ratapölkyt, sähköratajärjestelmät, opastimet, valaistus, sillat, tunnelit ja tasoristeysten rakenteet. Kaiken tämän kattava inventointi perinteisillä menetelmillä vie huomattavan paljon aikaa ja vaatii useita käyntejä kohteessa.

Miten mobiilikartoitusjärjestelmä toimii rataympäristössä

Mobiilikartoitusjärjestelmä kerää tietoa liikkuvasta ajoneuvosta yhdistämällä useita sensoreja: laserkeilaimet, kamerat, GNSS-vastaanotin ja IMU eli inertiamittausyksikkö toimivat yhdessä. Rataympäristössä sensoriyksikkö asennetaan kiskoilla kulkevaan ajoneuvoon, joka ajaa ratakorridorin läpi normaalilla nopeudella keräten samalla massiivisen aineiston.

Trimble MX9 on tähän käyttöön erityisesti soveltuva järjestelmä. Siinä on kaksi Riegl-laserkeilainta, ja keilaustaajuus on säädettävissä 300 kHz:stä aina 1 MHz:iin. Maksimissaan järjestelmä tuottaa kaksi miljoonaa pistettä sekunnissa. Järjestelmän modulaarisuus on käytännössä tärkeä ominaisuus: sama sensoriyksikkö siirtyy autosta junaan tai muuhun kiskoajoneuvoon, mikä tekee siitä joustavan eri projektien välillä.

GNSS-vastaanotin huolehtii paikannuksesta, mutta rataympäristössä signaali voi heikentyä tunneleissa tai siltojen alla. IMU kompensoi GNSS-katkojen vaikutusta pitämällä paikannuksen jatkuvana myös heikossa signaalissa. Yhdistelmä tuottaa pistepilven ja 360°-kuvat, jotka on georeferoitu tarkasti oikeaan koordinaatistoon.

Dokumentoinnin tarkkuus ja tiedon hyödyntäminen

Mobiilikartoituksen pistetiheys on pienempi kuin staattisessa laserkeilauksessa, mutta se riittää hyvin ratainfrastruktuurin inventointi- ja dokumentointitarkoituksiin. Kiskot, ratapölkyt, sähköratajärjestelmät, opastimet ja muut rakenteet erottuvat pistepilvessä selkeästi, ja 360°-kuvat täydentävät aineiston visuaalista dokumentaatiota.

Aineiston käsittelyssä käytetään alan vakiintuneita ohjelmistoja. Terrasolid-ohjelmistot ovat Suomessa mobiilikartoitusaineiston käsittelyn standardi: TerraScan luokittelee pistepilven automaattisesti ja TerraPhoto käsittelee kuvat. Trimble RealWorks ja Trimble Business Center täydentävät käsittelyketjua. Tuloksena on rakenteellisesti jäsennelty aineisto, josta voidaan mitata etäisyyksiä, tunnistaa vaurioita ja tuottaa inventaariolistoja toimistolta käsin.

Dokumentoitu aineisto palvelee useita tarpeita: kunnossapidon suunnittelua, korjausvelan hallintaa, rakennusprojektien lähtötietoja ja viranomaisdokumentointia. Kun infrastruktuurin tila tunnetaan tarkasti, kunnossapitorahat voidaan kohdentaa sinne, missä tarve on suurin.

Ajansäästö ja turvallisuushyödyt käytännössä

Yksi mobiilikartoitusajo korvaa viikkojen kävely-inventoinnin. Tämä ei ole pelkkä markkinointiväite, vaan konkreettinen muutos työtavassa: sen sijaan että ratakäytävä kuljettaisiin läpi jalkaisin mittaamalla ja kirjaamalla, yksi ajo tuottaa koko korridorin aineiston kerralla.

Turvallisuusnäkökulma on rataympäristössä erityisen merkittävä. Mitä vähemmän henkilöstöä viettää aikaa radalla, sitä pienempi on onnettomuusriski. Mobiilikartoitus vähentää tarvetta pitkiin ratatyösulkuihin ja toistuviin maastokäynteihin, mikä hyödyttää sekä kartoittajia että rataverkon liikennöintiä.

Suomen olosuhteet tuovat omat haasteensa: talvipakkanen, lumi ja jää vaikuttavat sekä laitteiston toimintaan että rataympäristön olosuhteisiin. Kartoitusjärjestelmien on kestettävä vaihtelevat sääolot, ja aineiston laatu on varmistettava myös haastavissa olosuhteissa. Tämä on asia, joka kannattaa huomioida laitteistoa valittaessa.

Geotrim-ratkaisut radan mobiilikartoitukseen

Geotrim on tuonut mobiilikartoituksen Suomeen ja toiminut alalla vuodesta 2011. Pitkä kokemus suomalaisista olosuhteista, rataympäristö mukaan lukien, näkyy siinä, miten ratkaisuja räätälöidään käytännön projekteihin.

Ratainfrastruktuurin kartoitukseen soveltuvin järjestelmä on Trimble MX9, jonka modulaarinen rakenne mahdollistaa asennuksen kiskoajoneuvoon. Kevyempiin sovelluksiin tai tilanteisiin, joissa kuva-aineisto on ensisijainen tarve, soveltuu Trimble MX7. Geotrim toimittaa laitteiston lisäksi koulutuksen, teknisen tuen ja Terrasolid-ohjelmistot, jolloin asiakas saa toimivan kokonaisuuden eikä pelkkää laitetta.

Jos ratainfrastruktuurin dokumentointi on ajankohtainen aihe, kannattaa olla yhteydessä Geotrimiin ja kartoittaa yhdessä, mikä järjestelmä sopii parhaiten juuri teidän projektiinne.

Aiheeseen liittyvät artikkelit