Kinematyczne pomiary GNSS na linii kolei wąskotorowej w Koszalinie

Transkrypt

1 SPECHT Cezary 1 SZMAGLIŃSKI Jacek 2 GAJDZICA Paweł 3 Kinematyczne pomiary GNSS na linii kolei wąskotorowej w Koszalinie WSTĘP Globalne satelitarne systemy nawigacyjne (GNSS) od blisko 20 lat zmieniają techniki pomiarowe stosowane w geodezji. Jeszcze w latach 90-tych ubiegłego wieku wyznaczanie położenia punktów w pomiarach geodezyjnych realizowane było w oparciu o odbiornik ruchomy (wyznaczający położenie) oraz pojedynczą stację referencyjną GPS (o znanych współrzędnych). Zasadniczą wadą tego rozwiązania był spadek dokładności określenia położenia w funkcji odległości od odbiornika referencyjnego, skutkujący możliwością uzyskiwania dokładności wyznaczeń na poziomie 5 cm (horyzontalnie) w odległości ok. 10 km od stacji. Nie bez znaczenia była też częstotliwość określenia pozycji wynosząca w tym czasie najczęściej jedynie 1Hz. Na początku XXI wieku pojawiły się w świecie rozwiązania pomiarowe GNSS oparte o sieci stacji referencyjnych, których największą zaletą jest niwelowanie wpływu odległości od stacji referencyjnych na błąd pomiaru odbiornika geodezyjnego. Ich istota sprowadza się do wykorzystywania, przez geodetę, pomiarów realizowanych równoczesne przez kilka stacji GNSS. W 2008 roku uruchomiono w Polsce Aktywną Sieć Geodezyjną ASG-EUPOS umożliwiającą krajowe realizacje w tym zakresie. Na początku 2009 roku w Politechnice Gdańskiej i Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni został utworzony zespół zajmujący się satelitarnymi badaniami inwentaryzacyjnymi linii kolejowych oraz dostosowanym do tej techniki pomiarowej projektowaniem ich układów geometrycznych. Zespół ten przeprowadził szereg kampanii pomiarowych związanych z inwentaryzacją tras szynowych w województwie pomorskim, których zarys opisano w dalszej części publikacji. Zasadniczym celem prowadzonych badań jest ciągłe zwiększanie dokładności, częstotliwości wyznaczeni oraz dostępności realizowanych pomiarów. W niniejszym artykule zaprezentowano instalację pomiarową, przebieg badań oraz wyniki inwentaryzacji trasy kolei wąskotorowej w Koszalinie, zrealizowanej w maju 2014 roku. W przeciwieństwie do dotychczasowych realizacji warunku pomiarów w Koszalinie były skrajnie niekorzystne (zadrzewienie) z punktu widzenia pomiarów GNSS. Uzyskane rezultaty zestawiono z analogicznymi pomiarami realizowanymi na obszarze miasta Gdańska. 1 RYS HISTORYCZNY KOSZALIŃSKIEJ KOLEI WĄSKOTOROWEJ 24 maja 1898 roku Spółka Akcyjna Kolei Wąskotorowej Koszalin Nacław otrzymała koncesję na budowę i eksploatację kolei wąskotorowej. Jej akcjonariuszami był powiat koszaliński i fabryka Krauss Maffei" z Monachium. l listopada 1898 roku uruchomiono przewozy na odcinku Koszalin Manowo Nacław (32 km) i wydzierżawiono od Sławienskiej Kolei Powiatowej odcinek Nacław Jacinki (7 km). Ze względów oszczędnościowych wybrano szerokość torów wynoszącą 750 mm. Dobre wyniki finansowe zachęciły spółkę do rozbudowy sieci kolei. l listopada 1905 roku otwarto odcinek Manowo Świelino Bobolice (34 km), a 2 listopada odcinek Świelino Białogard (32 km). Po przystąpieniu do spółki powiatów Białogard i Bobolice postanowiono zmienić nazwę operatora na Spółkę Akcyjną Zjednoczonych Kolei Wąskotorowych Powiatów Koszalin, Bobolice i Białogard. Aby zwiększyć możliwości przewozowe, 16 września 1909 roku oddano do użytku odcinek Białogard 1 Prof. dr hab. inż., Akademia Morska w Gdyni, Wydział Nawigacyjny, Katedra Transportu i Logistyki; Gdynia; ul. Morska 81-87; c.specht@geodezja.pl 2 Mgr inż., Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Transportu Szynowego; Gdańsk; ul. G.Narutowicza 11/12; jacszmag@pg.gda.pl 3 Inż., Towarzystwo Miłośników Koszalińskiej Wąskotorówki; Koszalin; ul. Wenedów 24a/11; p.gajdzica@wp.pl 9890

2 Rarwino (20 km). W 1934 roku wydzierżawiono od Sławieńskiej Kolei Powiatowej odcinek Jacinki Polanów Żydowo (15 km). Pozostałą część (odcinek Sławno Jacinki Polanów o długości 43 km) kolej sławieńska przebudowała z 750 mm na 1435 mm (normalnotorowy). Ciekawostką było to, że na odcinku Jacinki Polanów zastosowano splot trzech szyn, po których mogły jeździć zarówno pociągi normalnotorowe i wąskotorowe. Rok 1945 okazał się dramatyczny dla wąskotorówki. Armia Czerwona, wkraczająca na tereny Pomorza Zachodniego, dokonała całkowitego demontażu jej torów oraz wywiozła do ZSRR cały tabor. W 1946 roku Polskie Koleje Państwowe rozpoczęły odbudowę koszalińskiej kolei wąskotorowej. Decyzja o przywróceniu zdolności przewozowych została podjęta pod naciskiem wojska, które zaplanowało budowę lotniska w Zegrzu Pomorskim koło Koszalina. Wąskotorówka miała najpierw dowozić materiały niezbędne do jego budowy, a następnie paliwo do samolotów oraz opał do ogrzewania jednostki. Odbudowa kolei trwała w latach Odtworzono wszystkie odcinki oprócz linii Manowo Polanów Żydowo (42 km). Aby zintegrować kolej w okolicach Koszalina z resztą Pomorza Zachodniego, zmieniono rozstaw szyn z 750 na 1000 mm oraz wybudowano nowy, nieistniejący do 1945 roku odcinek Rarwino Lepino (6km). Dzięki temu było możliwe podróżowanie pociągami wąskotorowymi od Koszalina do Kołobrzegu, Stargardu Szczecińskiego a nawet nad Zalew Szczeciński. Schemat tras Koszalińskiej Kolei Wąskotorowej przedstawiono na rysunku 1. Rys. 1. Schemat Koszalińskiej Kolei Wąskotorowej (źródło: opracowanie własne) Największe przewozy na koszalińskiej wąskotorówce, osiągające rocznie 500 tyś. osób i 200 tyś. ton towarów, odnotowywano w latach 50-tych. Na przełomie lat 80-tych i 90-tych nastąpił gwałtowny spadek przewozów spowodowany likwidacją wielu zakładów, dla których kolej wąskotorowa dostarczała towary i dowoziła pracowników. W związku ze zmniejszającymi się potokami podróżnych wstrzymywano ruch pociągów osobowych na poszczególnych odcinkach. Jako pierwszą zamknięto w 1984 roku linię Świelino-Bobolice (16 km). W 1992 roku wstrzymano przewozy pasażerskie na trasie Bialogard-Sławoborze (30 km) oraz zlikwidowano lokomotywownie w Białogardzie. 30 września 1996 r. ostatni pociąg osobowy przejechał odcinkiem Świelino-Białogard (32 km). Na początku czerwca 2001 r. wstrzymano przewozy pasażerskie na odcinku Koszalin- Świelno (30 km), jednak na okres wakacji uruchomiono jedną parę pociągów osobowych dziennie w skróconej relacji Koszalin-Rosnowo (20km). W 2000 roku do rejestru zabytków wpisano torowiska linii Koszalin Świelino i budynki kolejowe. 1 października 2001 roku kolej została definitywnie zamknięta. 17 listopada 2005 roku zostało zarejestrowane Towarzystwo Miłośników Koszalińskiej Wąskotorówki, które jako cel postawiło sobie reaktywacje Koszalińskiej Kolei Wąskotorowej. W dniu 19 maja 2008 r. pojechał pierwszy pociąg prowadzony spalinowym wagonem MBxd

3 uruchomiony przez TMKW. Obecnie eksploatowany odcinek to Koszalin-Manowo o długości 12 kilometrów. Na odcinku Manowo Rosnowo w latach skradzionych zostało 5800 m toru kolejowego (około 600 ton złomu). Od 2009 roku Towarzystwo prowadzi prace mające na celu obudowę toru ze względu na turystyczne walory miejscowości Rosnowo i zalewu na rzece Radew. Dotychczas położono szyny na odcinku około 5400 m. Kolejnym etapem prac jest regulacja toru w planie i profilu oraz podbicie. Z uwagi na konieczność wykonywania większości prac ręcznie, projektowana niweleta wymaga jak najmniejszych przesunięć. Postanowiono wykonać pomiar toru wykorzystując technologię GPS. Eksploatowany i odbudowywany odcinek pokazano na rysunkach 2 i 3. Rys. 2. Trasa obsługiwana przez Towarzystwo Miłośników Koszalińskiej Wąskotorówki (źródło opracowanie własne na podstawie Open Street Map) Rys. 3. Odtwarzany tor na odcinku Manowo Rosnowo 2 POMIARY INWENTARYZACYJNE WYKONANE PRZY WYKORZYSTANIU TECHNOLOGII GNSS Interdyscyplinarny Zespół Naukowy Politechniki Gdańskiej, Akademii Morskiej i Akademii Marynarki Wojennej od 2009 roku przeprowadza testowe pomiary na torach kolejowych i tramwajowych. Pierwszą inwentaryzację przeprowadzono na około 50 kilometrowym odcinku linii 201 i 214 Kościerzyna Kartuzy [6, 7]. W czasie pomiarów wykorzystano układ czterech odbiorników GPS, rozmieszczonych nad kołami platformy pomiarowej. Badania wykazały, że czynnikiem decydującym o dokładności wyznaczenia punktów pomiarowych są przesłony terenowe. 9892

4 Udało się osiągnąć tylko 50 % dostępność pozycji wyznaczanych z błędem poniżej 5 cm. W kolejnych pomiarach wykonanych w 2010 roku na liniach 249 Gdańsk Główny Gdańsk Zaspa Towarowa oraz 201 Gdańsk Osowa Somonino [5] szukano bardziej optymalnego rozmieszczenia odbiorników, lecz nadal poziom uzyskiwanych dostępności osiągał niezadowalający poziom % dla błędów poniżej 5 cm. Po analizie wyników pomiaru, zdecydowano się na gruntowną modyfikację metody pomiarowej. Zrezygnowano z realizacji pomiarów w czasie rzeczywistym przy wykorzystaniu sieci ASG- EUPOS, ze względu na istniejące przerwy w pracy sieci związane z przesyłaniem korekt pseudoodległościowych GPS. W godzinach południowych znaczna liczba użytkowników skutkowała odłączaniem użytkowników serwisu pakietowej transmisji danych (GPRS). Niestabilność pracy sieci ASG-EUPOS skłoniła autorów do decyzji o rezygnacji z pomiarów w czasie rzeczywistym. Postanowiono realizować je w postprocessingu, dzięki czemu opracowanie wyników dawało większą swobodę wykorzystania sygnałów różnych stacji referencyjnych. Celem podniesienia dokładności wyznaczenia współrzędnych związanych bezpośrednio z dostępną liczbą satelitów GPS, zdecydowano się na realizację pomiarów z wykorzystaniem dwusystemowych odbiorników GNSS, wykorzystując w ten sposób sygnały dwóch systemów satelitarnych: GPS i Glonass. Dla wykorzystania odbiorników dwusystemowych zdecydowano się na wykorzystanie lokalnej stacji GPS/Glonass, bowiem sieć ASG-EUPOS nie posiada możliwości przesyłania korekt do odbiorników dwusystemowych. Lokalna stacja referencyjna winna był zlokalizowana w rejonie prowadzenia pomiarów (do 10 km). Zastosowano najnowsze odbiorniki Leica Viva GS 15, pozwalające na określanie pozycji 20 razy na sekundę Tak zmodyfikowaną metodę wykorzystano podczas inwentaryzacji tras tramwajowych, przeprowadzonych w 2012 i 2013 roku w Gdańsku. Zmieniono również schemat rozmieszczenia przyrządów pomiarowych, co pokazano na rysunku 4, wykorzystując jako wagony pomiarowe, wózki nieeksploatowanego tramwaju serii 300, ciągnięte przez wagon silnikowy N8C MF-01 [4, 8, 9]. Dokonano pomiaru około 50 km tras tramwajowych na terenie miasta, uzyskując ponad 80% dostępność pomiarów o błędzie wyznaczenia pozycji poniżej 1 cm [10]. Analizując przyczyny utraty sygnału, skutkującego brakiem rozwiązania fazowego GNSS (GPS/Glonass), autorzy doszli do wniosku, że można wyróżnić cztery podstawowe typy przesłon terenowych, utrudniających wykonanie inwentaryzacji: zróżnicowany typ niskiej zabudowy przemysłowej połączony z rozwinięta przyległą roślinnością (zadrzewieniem) gęsta roślinność (zadrzewienie) przylegające bezpośrednio do trasy tramwajowej wysoka, zabudowa miejska, pozbawiona roślinności, przylegająca do szerokich ulic niska zabudowa miejska przylegająca do bardzo wąskich dróg komunikacyjnych Rys. 4. Schemat rozmieszczenia anten podczas pomiarów na torach tramwajowych (źródło opracowanie własne) 9893

5 3 POMIAR INWENTARYZACYJNY KOLEI WĄSKOTOROWEJ Najważniejszym problemem, na jaki zwrócono uwagę podczas planowania inwentaryzacji linii kolei wąskotorowej, były rosnące przy torach drzewa, zasłaniające koronami tor nawet od góry, przykład całkowitego zasłonięcia horyzontu prezentowany jest na rysunku 5. W przeciwieństwie do ściśle określonych wymagań, dotyczących odległości w jakiej powinien znajdować się obrys drzewa od toru na linii normalnotorowej, na kolejach wąskotorowych stosuje się zasadę, aby gałęzie drzew nie ocierały o przejeżdżający pociąg [1]. Rys. 5. Zadrzewienie utrudniające wykonanie pomiaru na ułożonym torze Postanowiono zaadaptować sprawdzony podczas pomiarów na torach tramwajowych projekt montażu anten na sztywnych wózkach ciągniętych za wagonem motorowym. W tym celu wykorzystano pociąg złożony z drezyny motorowej Wmc 153, użytkowanej na co dzień do prac torowych bieżącego utrzymania (transportu pracowników, narzędzi oraz materiałów) oraz dwóch wagonów doczepnych wykonanych z wózków spalinowego wagonu silnikowego MBxd2. Na obu wózkach zamontowano podstawki umożliwiające przymocowanie spodarki anteny oraz urządzenia towarzyszące. Na podstawce tylnego wagonu, w osi toru, przy użyciu precyzyjnej tachimetrii, została przymocowana antena Leica Viva GS 15 wraz z kontrolerem. Dodatkowo przymocowano dwa sportowe odbiorniki GPS z akcelerometrami firmy Catapult. Zestaw pomiarowy zaprezentowano na rysunkach 6 i 7. Rys. 6. Zamontowane na wagonie urządzenia pomiarowe 9894

6 Rys. 7. Pociąg pomiarowy gotowy do rozpoczęcia pracy W ciągu 5 godzin (wraz z manewrami i odczepianiem wagonów) przejechano 36 kilometrów i wyznaczono punktów. Średnia odległość między pomierzonymi punktami w osi toru wyniosła około 20 cm. Z uwagi na silne zadrzewienie obszaru pomiędzy Manowem a Rosnowem, odbiorniki GPS bardzo często traciły widoczność satelitów na horyzoncie. Średni błąd pozycji (poziom) określonych przez kontroler wyniósł 6,25 m, przy odchyleniu standardowym 155,96 m. Mediana na poziomie 0,018 m pozwoliła określić, że statystykę średnią wypaczyły nieliczne punkty w lesie o całkowicie przesłonionym horyzoncie, gdzie maksymalny błąd określenia pozycji wyniósł aż 9842,83 m. Z uwagi na tak duże błędy określenia pozycji, pod znakiem zapytania stanęła możliwość odtworzenia układu poligonowego przynajmniej części trasy. Rozkład dokładności wyznaczeń na długości trasy pokazano na rysunku 8. Rys. 8. Rozkład błędów wyznaczenia pozycji na długości trasy. Błąd wyznaczenia: poniżej 0,01 m kolor zielony, 0,01 0,1 m kolor niebieski, 0,1 0,5 m kolor morski, 0,5 1,0 m kolor żółty, 1,0 10 m kolor różowy, powyżej 10 m kolor czerwony. 9895

7 Po usunięciu punktów o dokładności wyznaczenia poniżej 1 m, otrzymano pokrycie (2D) 88,14 % linii. Określono kierunki główne trasy przy pomocy algorytmów zaproponowanych w programie SatTrack [2, 3]. Obliczone azymuty oraz współrzędne punktów charakterystycznych na odcinku leśnym zostały zweryfikowane pomiarami tachimetrycznymi. Okazało się, że założony poziom filtracji jest wystarczający i pozwala na precyzyjne określenie układu poligonowego trasy. Trasę z usuniętymi punktami o błędzie wyznaczenia pozycji powyżej 1 m pokazano na rysunku 9, układ poligonowy wpisany w łuk leżący na najtrudniejszym odcinku trasy zaprezentowano na rysunku 10. Rys. 9. Punkty pomiarowe po filtracji Rys. 10. Obliczony układ poligonowy wpisany w punkty pomiarowe 4 ANALIZA STATYSTYCZNA I PORÓWNANIE WYNIKÓW W celu oceny statystycznej dokładności wyznaczenia pozycji odbiornika GNSS Leica GS-15 zamontowanego na platformie pomiarowej w pomiarach inwentaryzacyjnych trasy kolei wąskotorowej w Koszalinie zaproponowano wykorzystanie miary dostępności określonej wartości 9896

8 błędu wyznaczeń współrzędnych pozycji. Dla jej oceny przyjmijmy, że X1, X 2,... oznaczają długości czasów pracy, a Y1, Y2,... odpowiadają czasom ich awarii. O przebywanie systemu w jednym ze wspomnianych stanów decyduje relacja pomiędzy błędem pozycji a jego wartością maksymalną ' ustaloną arbitralnie. Przy tym założeniu momenty czasu Z = X + Y + X + Y Y + X, n = 1, 2,..., stają się chwilami awarii natomiast momenty n n 1 n Z = Z + Y, są momentami odnowy. '' ' n n n Załóżmy, że zmienne losowe X, Y dla i = 1,2,..., są niezależne oraz, że czasy pracy oraz awarii mają i i jednakowe rozkłady. Przyjmijmy również, iż dystrybuanty czasów pracy i awarii są prawostronnie ciągłe. Rozważmy określenie współrzędnych pozycji jako proces niezawodnościowy, w którym o jego stanie (praca, awaria) decyduje relacja pomiędzy błędem pojedynczego pomiaru δ n oraz parametrem U - będącym dopuszczalnie akceptowalną wartością błędu pozycji. Niech α ( t) będzie binarną interpretacją stanu niezawodnościowego procesu postaci α ( t) 1, Z t < Z = 0, Z t Z '' ' n n+ 1 ' '' n+ 1 < n+ 1 dla n = 0,1,... (1) Stan α ( t) = 1 oznacza, że w chwili t błąd pojedynczego pomiaru był mniejszy lub równyu. W wypadku przeciwnym, dla δ n > U, przyjmijmy, że system znajduje się w stanie awarii. Nawiązując do definicji dostępności określanej prawdopodobieństwem tego, iż w dowolnym momencie czasu t δ t będzie mniejszy lub równy względem wartości błąd wyznaczenia współrzędnych pozycji ( ) przyjętej arbitralnie -U. Oznaczmy go zmienną DP( t ), przypisując równocześnie formułę matematyczną: [ δ ] DP( t) = P ( t) U (2) Na rysunku 11 przedstawiono przykładowy związek błędu pozycji ze stanem pracy systemu i jego zmianami. δ t dostępność określonej wartości błędu wyznaczeń pozycji próg decyzyjny α t 1 0 '' Z 0 X 1 Y 1 X 2 Y 2 X 3 ' Z 1 '' Z 1 Rys. 11. Graficzna interpretacja pojęcia dostępnością określonej wartości błędu wyznaczeń współrzędnych pozycji. ' Z 2 '' Z

9 W pomiarach inwentaryzacyjnych trasy kolei wąskotorowej w Koszalinie na łączną liczbę pomiarów wyznaczeń pozycji posiada dokładność (błąd pomiarowy) poniżej 10 m (2D), którą to wartość przyjęto jako granicę błędu grubego. Oznacza to, że 3820 pomiarów (tj. 2,01%) uznano za odstające od pozostałych i nie uwzględniano ich w dalszych analizach. W przypadku pomiarów 3D liczba pomiarów spełnia przyjęte kryterium, co oznacza, że błędy grube dotyczą 4579 pomiarów (tj %). Dla pomiaru wysokości te wartości wynoszą odpowiednio: i 4085 (2.15%). Dla oceny dostępności wysokodokładnych wyznaczeni pozycji w pomiarach fazowych GNSS realizowanych w Koszalinie zasadnym jest porównanie otrzymanych wyników z analogicznymi pomiarami realizowanymi w terenie zurbanizowanym (linia tramwajowa) w Gdańsku w lutym 2012 i wrześniu 2013 roku. W pomiarach wykonanych w lutym 2012 (GPS/GLONASS, postprocessing) [10] na łączną liczbę pomiarów posiada dokładność (błąd pomiarowy) poniżej 10 m (2D), którą to wartość przyjęto jako granicę błędu grubego. Oznacza to, że 12 pomiarów (tj. 0,075%) uznano za odstające od pozostałych i nie uwzględniano ich w dalszych analizach. W przypadku pomiarów 3D liczba pomiarów spełnia przyjęte kryterium, co oznacza, że błędy grube dotyczą 25 pomiarów (tj. 0,158%). W pomiarach wykonanych we wrześniu 2013 (GPS/GLONASS, czas rzeczywisty, SmartNet) na łączną liczbę pomiarów posiada dokładność poniżej 10 m (2D). Oznacza to, że 323 pomiary (tj. 0,175%) uznano za odstające i nie uwzględniano w dalszych analizach. W przypadku pomiarów 3D, pomiarów spełnia przyjęte kryterium, co oznacza, że błędy grube dotyczą 781 pomiarów (tj. 0,412%). Tab. 1. Porównanie kampanii pomiarowych Parametr Gdańsk (luty 2012) Gdańsk (wrzesień 2013) Koszalin (maj 2014) Typ rozwiązania pozycji GNSS Postprocessing Czas rzeczywisty Czas rzeczywisty Wykorzystywane systemy GNSS GPS/Glonass GPS/Glonass GPS Wykorzystywana sieć Pojedyncza stacja refrencyjna Sieć GNSS Leica SmartNet Sieć GNSS ASG- EUPOS Politechniki Gdańskiej Liczba pomiarów Częstotliwość pomiarów 1 Hz 20 Hz 20 Hz Dostępność pozycji 2D z błędem % % % poniżej 10 m Dostępność pozycji 3D z błędem poniżej 10 m % % % Dla oceny wpływu szczególnych warunków geometrycznych pomiarów GNSS realizowanych w Koszalinie otrzymane wyniki zaprezentowano w formie dystrybuanty błędów pomiarów. Uznano, że reprezentatywny z punktu widzenia geodezyjnych pomiarów inwentaryzacyjnych będzie jej przebieg dla wartości błędów pozycji pomiędzy 1-4 cm. Na poniższym rysunku ( z lewej strony) zaprezentowano dystrybuantę błędu pozycji 2D i 1D z pomiarów w Koszalinie, natomiast z prawej, w celach porównawczych analogiczne wyniki z pomiarów w Gdańsku w latach 2012 i

10 Rys. 12. Dystrybuanty błędu średniego wyznaczenia pozycji 2D dla kampanii inwentaryzacyjnych tras: linii wąskotorowej w Koszalinie (wykres lewy, zawiera również dystrybuantę błędów wysokości 1D) oraz linii tramwajowych w Gdańsku: z roku 2012 postprocessing oraz z roku 2013 czas rzeczywisty (wykres prawy). Liniami przerywanymi zaznaczono wartości dostępności błędu pozycji z dokładnością poniżej 1 cm. Z analizy wynika, że dostępność tej wartości błędu dla pomiarów kolei wąskotorowej w Koszalinie była na poziomie 35.5 %, gdy dla analogicznych pomiarów inwentaryzacyjnych tras tramwajowych w Gdańsku wynosiła odpowiednio: 55.6 % (2012, postprocessing) oraz 61.5 % (2013 pomiary czasu rzeczywistego). Analogiczną analizę przeprowadzono względem dokładności pozycji 3D, dla której przyjęto maksymalną wartość błędu pozycji na poziomie 2 cm. Poniżej zaprezentowano odpowiadające wynikom pomiarów dystrybuanty. Rys. 13. Dystrybuanty błędu średniego wyznaczenia pozycji 3D dla kampanii inwentaryzacyjnych tras: linii wąskotorowej w Koszalinie (wykres lewy) oraz linii tramwajowych w Gdańsku: z roku 2012 postprocessing oraz z roku 2013 czas rzeczywisty (wykres prawy). W przypadku pomiarów 3D dostępność błędu pozycji dla wartości maksymalnej 2 cm podczas pomiarów kolei wąskotorowej wynosiła 35.1 % natomiast dla analogicznych pomiarów zrealizowanych w Gdańsku wartość ta osiągała: 56.6% oraz 71.0 %. WNIOSKI Zasadniczym czynnikiem wpływającym na dokładność pomiarów inwentaryzacyjnych trasy kolei wąskotorowej w Koszalinie było wykorzystanie jednosystemowego (GPS) rozwiązania sieciowego GNSS krajowej sieci ASG-EUPOS. Brak możliwości użycia dodatkowych satelitów systemu Glonass (jak miało to miejsce w pomiarach przeprowadzonych w 2013 roku w Gdańsku) wpłynął decydująco na możliwość uzyskania wysokiej wartości dostępności wysokodokładnej pozycji w tak trudnym (zalesienie) terenie prowadzenia pomiarów. Po odrzuceniu wyraźnie błędnych pomiarów możliwe stało się określenie podstawowych parametrów trasy kolejowej, takich jak azymuty, kąty zwrotu trasy czy promienie łuków. Nawet w terenie silnie zalesionym, wśród pomiarów o zbyt małej dokładności można odnaleźć wystarczająco dużą liczbę punktów wyznaczonych poprawnie. 9899

11 Streszczenie W artykule opisano metodę kinematycznych pomiarów geodezyjnych GNSS zastosowaną dla inwentaryzacji trasy kolejowej w terenie silnie zalesionym. W badaniach wskazano możliwości wykorzystania tej metody dla inwentaryzacji układu geometrycznego trasy kolei wąskotorowej w Koszalinie. Opisano najważniejsze różnice pomiędzy koleją o rozstawie szyn 1000 mm a 1435 mm oraz przyszłościowe zagadnienie planowanej rewitalizacji tego odcinka. Pomiary zrealizowano w terenie utrudniającym realizację pomiarów GNSS. Wysokie drzewa znajdujące się w skrajni trasy wpływały znacznie na dokładność realizowanych pomiarów skutkując obniżeniem liczby pozycji o dużej dokładności. Otrzymane wyniki zestawiono z analogicznymi pomiarami realizowanymi w Gdańsku w latach 2012 i Badania wykazały znaczący wpływ przesłon sygnałów satelitarnych (drzew) na uzyskiwane dokładności określenia pozycji. Kinematic GNSS measurements on narrow-gauge railway line in Koszalin Abstract The article describes a method of kinematic GNSS geodetic measurements used for the inventory of the railway in the area heavily forested. The study indicated the possibility of using this method for the inventory of the geometric light rail route in Koszalin. Furthermore, it describes the main differences between the rail spacing of rails 1000 mm and 1435 mm and a future issue of the planned revitalization of the railway line. Measurements performed in the area, which hampered the implementation of GNSS measurements. Tall trees contained in the gauge route affected significantly the accuracy of the measurements carried out resulting in a reduction in the number of positions with high accuracy. The results were compared with analogous measurements carried out in Gdansk in 2012 and The study found a significant effect of diaphragms satellite signals (trees) on the obtained accuracy of the position. BIBLIOGRAFIA 1. Dz. U. Nr 249, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 10 listopada 2004 r. w sprawie wymagań w zakresie odległości i warunków dopuszczających usytuowanie budowli i budynków, drzew lub krzewów, elementów ochrony akustycznej i wykonywania robót ziemnych w sąsiedztwie linii kolejowej, a także sposobu urządzania i utrzymywania zasłon odśnieżnych oraz pasów przeciwpożarowych 2. Koc W., Chrostowski P., Tworzenie poligonu kierunków głównych trasy kolejowej z wykorzystaniem pomiarów GPS. Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Krakowie, seria: Materiały Konferencyjne, nr 96 (zeszyt 158), Kraków Koc W., Chrostowski P., Uniwersalny program komputerowy do projektowania zmiany kierunku trasy. Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej Oddział w Krakowie, seria: Materiały Konferencyjne, nr 3 (zeszyt 102), Kraków Koc W., Specht C., Chrostowski P., Szmagliński J.: Pomiary satelitarne torów tramwajowych. Infrastruktura Transportu 1/ Koc W., Specht C., Lewiński L., Chrostowski P., Grzejka P.: Ocena efektów regulacji osi toru na wybranej linii kolejowej. Transportu Szynowego 2013, nr Koc W., Specht C., Nowak A., Jurkowska A., Chrostowski P., Lewiński L., Bornowski M.: Określanie przebiegu trasy kolejowej na drodze pomiarów satelitarnych. II Konferencja Naukowo- Techniczna "Projektowanie, budowa i utrzymanie infrastruktury w transporcie szynowym INFRASZYN 2009", Zakopane Koc W., Specht C., Nowak A., Jurkowska A., Chrostowski P., Lewiński L., Bornowski M.: Wstępne wyniki badań dostępności sieci ASG-EUPOS podczas inwentaryzacji trasy kolejowej KOŚCIERZYNA KARTUZY. Konferencja Naukowo-Techniczna "Współczesne Technologie Geoinformatyczne, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Kraków, 2009, CD-ROM 9900

12 8. Specht C., Koc W., Chrostowski P., Szmagliński J.: Ocena kształtu geometrycznego torów tramwajowych na podstawie pomiarów satelitarnych. Problemy Kolejnictwa, tom 58, zeszyt 162, Specht C., Koc W., Nowak A., Szmagliński J.: Ciągłe Pomiary Satelitarne układu linii tramwajowych w Gdańsku. Technika Transportu Szynowego 2-3/ Specht C., Koc W., Nowak A., Szulwic J., Szmagliński J., Skóra M., Specht M., Czapnik M.: Dostępność fazowych rozwiązań GPS/Glonass podczas geodezyjnej inwentaryzacji dróg szynowych na przykładzie linii tramwajowej Gdańska. Technika Transportu Szynowego 2012, nr 9, CD-ROM. 9901