Terrester laserskanning för inmätning av spåranläggningar

Sammanfattning: Järnvägarna är i dag hårt belastade med trafik och är känsliga för störningar. Banverksarbeten är därför något som måste noggrant planeras och genomföras så att det medför så lite störningar som möjligt på järnvägstrafiken. Även säkerheten vid allt arbete som berör spårområden är en viktig faktor att ta hänsyn till. Allt arbete inom spårområdet måste därför uppfylla särskilda krav. Detta får även konsekvenser för detaljmätningar inom spårområden då spåret måste vara avstängt. Ett alternativ är att använda en terrester laserskanner som får sin placering utanför spårområdet, vilket skulle kunna vara ett mer flexibelt sätt att mäta spårmitt.Syftet med denna studie är att visa hur mätningar med terrester laserskanning (TLS) kan utföras i spårmiljö, jämföra dem mot traditionella mätningar med totalstation, samt bestämma om Trafikverkets toleranskrav kan uppnås vid TLS-mätningar i spåranläggningar.Bansträckan som var aktuell för inmätningar var ca 100 m lång. Spårinmätning utfördes med totalstation med ett intervall på 1-2 m. Det totala antalet linjepunkter som mättes in var 85 stycken, som sedan skulle jämföras med laserskanningsmätningarna. Mätningarna av samma bansträcka som utfördes med laserskanner utgick från fem olika uppställningar med ca 10 m avstånd vinkelrätt till närmaste rälen. Resultatet av jämförelsen av linjedata från de två mätningar visar på en radiell differens i plan med ett medelvärde på 3 mm och differensen i höjd visar ett medelvärde på 5 mm. För att visa på hur man kan identifiera olika objekt i punktmoln togs ett antal bilder fram, som på ett lättöverskådligt sätt visar hur mycket information som finns i form av punkter. För att ett fordon ska kunna trafikera spåret måste järnvägsnätet uppfylla kraven för s.k. lastprofiler. I punktmolnen med några enkla kommandon skapades en lastprofil. Därefter kunde den flyttas längs spårmittslinjen och ställas in i relation till alla omkringliggande objekt.TLS har under vårt arbete visat sig ha en stor potential för bestämning av spårmitten och detaljmätning inom spårområdet. Under relativt kort tid genererades stora datamängder i form av punktmoln från vilket enskilda objekt enkelt kunde urskiljas. Mätningsarbeten i ett högtrafikerat spår är omgärdat med restriktioner, men mätning med laserskanner som utförs utanför säkerhetszonen kräver i stort sett bara närvaro av en instrumentoperatör. De stora säkerhetskraven som ställs i fokus vid arbetet inom spårområden uppfylls fullständigt genom att ingen mätningspersonal behöver vistas i säkerhetszonen vid mätning med TLS.Slutsatser som kan dras av vår studie är att noggrannheten vid mätning av spårmittslinjen med TLS är jämförbar med mätning med totalstation. Kvaliten på mätningarna uppfyller de krav som ställs för mätning med totalstation av Trafikverket. Tack vare den snabba insamlingen av stora datamängder kan TLS bidra mycket vid mätning av spårområden där koncentrationen av spårobjekten är stor. Insamlad data kan sparas och eventuella missade kontroller, mätningar och visualiseringar kan utföras genom att nödvändig data extraheras ur sparade punktmolnen utan att nya mätningar behöver genomföras. Detta kan även underlätta framtida arbeten med planering och projektering då information av ett spårområde behövs i efterhand.