Hur förbättrar maskinell inmätning underhållet av järnvägsspår?
Järnvägen är kanske det område där maskinell inmätning slagit igenom starkast. Trafikverket använder redan specialutrustade mätfordon för att regelbundet mäta spårläge och kontaktledningar i syfte att få underlag för underhåll och säkerställa anläggningens säkerhet. Här på Atritecs bidrar med flexiblare, modulära system kunna erbjuda mätning av järnvägsspår även utanför de ordinarie mätvagnarnas schema, samt för projekt- och byggändamål. Följande huvudsakliga applikationer kan utföras:
- Spårlägesmätning: Med hjälp av tröghetsnavigering, GNSS och laserskanning mäts spårets geometriska läge kontinuerligt. Parametrar som spårvidd, rälsförhöjning (superelevation), lutningar, horisontal- och vertikalkurvor samt eventuell spårvridning eller sättningar registreras med millimeterprecision. Data jämförs mot gällande toleranser för att hitta avvikelser. Detta är ovärderligt för att planera spårriktning och underhållsinsatser. Tidigare har manuell mätning behövts på plats, men maskinell inmätning ger ett belastat spårläge i normal drift vilket bättre motsvarar verkliga påfrestningar på spåret. Genom att samla in spårdata oftare och mer detaljerat kan underhåll bli mer proaktivt. Forskning inom digitala tvillingar för järnväg visar att om all spårdata finns digitalt går det att i realtid följa slitaget längs varje del av banan och förutse när åtgärder behövs.
- Kontaktlinjemätning: Genom laserskanning och högupplösta kameror kan man mäta avståndet från spår till kontaktledning (trådens höjd) och dess sidoförskjutning (stagge) längs hela linjen. Detta är kritiskt för eldriftens säkerhet – felaktig höjd eller stagge kan leda till slitage på strömavtagare eller kontakttråd. Med maskinell inmätning får man en komplett profil av kontaktledningens läge i höjd- och sidled, även under broar och i snäva kurvor, och kan snabbare justera avvikelser. Mätfordonets 360-kameror dokumenterar dessutom visuellt ledningens skick (t.ex. om det finns hängkabel, vegetation som närmar sig, etc.). All data georefereras så att problemområden enkelt kan lokaliseras igen för åtgärd.
- Ballastmätning: Ballasten (makadamen under och kring slipers) kan inspekteras både ovanifrån och inifrån med sensorer. 3D-laserskannern registrerar ballastprofilen – man ser var ballast saknas eller har för hög profil som hindrar dränering. Med markradar (GPR) kan man även upptäcka dolda problem under ytan, såsom foulerad ballast, sättningsproblematik i undergrunden eller vattenfickor. Dessa saker syns inte med blotta ögat men kan leda till spårfel om de inte åtgärdas. Genom att integrera GPR-data med övriga mätningar (spårläge, profil) får man en komplett bild av ballastens status – både dess yttre profil och inre kondition. Sådan integrerad inspektion möjliggör att exempelvis upptäcka begynnande ”mud holes” (ballast som brutits ned till lera) och planera förbättrad dränering innan säkerheten påverkas.
- Dokumentation av slitage: Högupplösta linjelaserskannrar kan mäta tvärprofilen på rälsens huvud i farten, vilket gör det möjligt att kartlägga rälsslitage (minskad profilhöjd eller bredd) över långa sträckor. Även andra komponenter – t.ex. spårväxeltungor, rälsförband eller betongslipers – kan dokumenteras för att se sprickor eller nötning. IR-kameror kan användas för att upptäcka värmeavvikelser, exempelvis överhettade lager i passerande tåg (hotbox-detektering) eller varmgång i elektriska komponenter längs banan. Genom att samla och jämföra slitage-data över tid kan man optimera utbytesintervall för räler och andra komponenter. Till exempel kan en digital tvilling-modell av banan uppdateras med trafikdata och slitagehistorik för att förutse var slitage kommer att uppstå härnäst och underhållet kan planeras därefter.
- Digitala platsbesök och kartering: Alla insamlade data (punktmoln, panoramabilder, videosnuttar) kan utnyttjas för att göra ett virtuellt platsbesök. Ingenjörer kan vid sina datorer “förflytta sig” längs spåret i en 360-graders vy, zooma in på detaljer och till och med extrahera koordinater och mått direkt ur punktmolnet. Detta är särskilt värdefullt i svåråtkomliga miljöer som tunnlar, broar eller bangårdar med intensiv trafik – man minskar behovet av att skicka ut personal flera gånger för mätning eller inspektion. Atritec tillhandahåller exempelvis tjänsten Infra 360 Panorama där kunder kan navigera i uppmätta miljöer i webbläsaren. Sådana digitala tvillingar av infrastrukturen skapar en helt ny överblick och gör det möjligt att i förväg studera en plats inför arbete. Att kunna få in data utan att vara ute på fältet sparar både tid och ökar säkerheten.
Sammanfattningsvis innebär maskinell inmätning på järnväg att man mycket snabbare kan inventera spårets tillstånd och omgivning än genom traditionella metoder. Atritec har laserskannat över 6 000 km järnvägsspår under 2023, vilket motsvarar mer än halva det svenska järnvägsnätet, och denna datamängd kan nu användas av Trafikverket och entreprenörer för att planera underhåll mer träffsäkert. Exaktheten i mätningarna (relativt <1 mm) gör att resultaten kan användas för bygghandlingar – exempelvis vid projektering av spårjusteringar eller bangårdsombyggnader, där man behöver exakta koordinater på befintligt läge för att rita nya ritningar. Genom att ha färska digitala modeller kan dessutom många arbeten förberedas utan att spårägaren först måste skicka ut personal för kompletterande mätning, vilket sparar tid, pengar och undviker onödig occupation av spår.
