TQual

Ausgangslage

Ein gut unterhaltenes, laufend modernisiertes Schienennetz ist Kernstück der Verkehrsinfrastruktur. Heute werden im Zuge des Schieneninfrastruktur-Erhaltungsmanagements verschiedene zustands- und sicherheitsrelevante Geleistrassee-Parameter mittels mobiler Messmethoden erfasst und mit spezialisierten Verwaltungslösungen ausgewertet. Die eingesetzten mobilen Messsysteme sind sehr komplex und meist fest installiert auf einem eigens dafür vorgesehenen Zugfahrzeug. Aufgrund der hohen Investitionssumme für ein solches Messsystem, bleibt dieses erhaltungsplanerische Werkzeug zurzeit der Normalspur vorbehalten. Für die Meterspurbahnen fehlten bis anhin geeignete und kostengünstige Lösungen.

Projektziel

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines flexiblen und damit kostenoptimiert einsetzbaren Messsystems zur hochpräzisen Erfassung der gesuchten Geleistrassee-Parameter (TQual) für den Schweizer Meterspurmarkt. Mit diesem Messsystem soll der bereits im Erhaltungsmanagement eingesetzte 3D-Bilddatenservice infra3DRail der Industriepartnerin iNovitas AG erweitert werden. Für dessen Umsetzung sollen innovative Mess- und Kalibrierungskonzepte mit den neusten Erfassungssensoren kombiniert werden.

Abbildung 1: Web-basierter 3D-Schienen-Geo-Bilddatendienst infra3DRail Service der iNovitas

Der Rail Track Scanner

Für die Erfassung der Gleisgeometrie wird der Rail Track Scanner (RTS), eine Neuentwicklung des Frauenhofer IPM in Freiburg i.Br., verwendet. Der spezielle optische Aufbau des Scanners erlaubt eine Montagehöhe von nur 1,2 Metern über dem Schienenkopf. Der Scanbereich beträgt ca. 1.70 m rechtwinklig zur Fahrtrichtung des Trägerfahrzeugs. Mit rund 800 Scanprofilen oder 2 Millionen Messpunkten pro Sekunde können die Schienen und die im Gleisbett vorhandene Infrastruktur, detailgetreu und hoch präzis dreidimensional erfasst werden.

Die Messkampagne

Der Rail Track Scanner wurde vom 9.-12. September 2014 in Kombination mit dem 3D-Bilddatenerfassungssystem der Firma iNovitas bei der Befahrung des kompletten Streckennetzes der Rhätischen Bahn (RhB) eingesetzt. Für die Befahrung des 384 Kilometer langen Streckennetzes wurde das System auf einem Baustellentraktor TM2/2 84 installiert. Bei der erfolgreichen viertägigen Befahrung wurden rund ein Terabyte Scandaten generiert sowie ca. 12 Terabytes an Bilddaten.

Abbildung 2: Komplettes Messsystem mit 5 Bildsensoren und RTS Scanner auf Schienentraktor der RhB

Auswertung – Entwicklung und Untersuchungen

Ziel des TQual-Projekts ist die effiziente vollautomatische Extraktion zahlreicher Geleistrassenparameter über ganze Streckennetze. Dazu gehören die Identifikation verbauter Gleistypen, die Bestimmung der Spurweite, der Gleisüberhöhungen etc.. Diese Parameter sollen anschliessend in die Infrastrukturmanagementsysteme der Bahnbetreiber einfliessen. Von dort lassen sich die Parameter direkt in die cloud-basierten infra3DRail-Dienste der iNovitas AG integrieren, wo sie in Kombination mit den hoch genauen 3D-Bilddaten analysiert werden können.

Abbildung 3: Scan eines Gleisstückes

Projektpartner

Institut Vermessung und Geoinformation der FHNW http://www.fhnw.ch/habg/igeo/
iNovitas AG (Industriepartner) www.inovitas.ch
Forschungsfonds des Kantons Aargau (Förderagentur / Co-Finanzierung)