Wybrane aspekty pomiaru geometrii przesyłek ponadwymiarowych w transporcie kolejowym

BRODOWSKA Paulina 1 EWIAK Ireneusz 2 Wybrane aspekty pomiaru geometrii przesyłek ponadwymiarowych w transporcie kolejowym WSTĘP Dynamiczny rozwój gospodarczy Polski, a co za tym idzie pojawiające się nowe projekty inwestycyjne, do których realizacji potrzebne są elementy wytwarzane w różnych częściach Europy i świata, generują zapotrzebowanie na przewozy ładunków specjalnych, w tym ponadgabarytowych, które posiadają wymiary przekraczające parametry przestrzeni ładunkowej standardowych środków transportu oraz uwarunkowań infrastruktury drogowej i kolejowej. Liczba przewozów w Polsce pomimo licznych utrudnień zarówno formalno-prawnych jak i technicznych z każdym rokiem rośnie [14]. Przewóz przesyłek ponadwymiarowych w transporcie kolejowym wiąże się koniecznością przeprowadzenia szeregu prac począwszy od zaprojektowania planu organizacyjnego, dobrania odpowiedniego zestawu transportowego, trasy przewozu, poprzez jego zabezpieczenie, mocowanie, uzyskanie niezbędnej dokumentacji oraz ubezpieczenie, a skończywszy na rozładowaniu i odbiorze ładunku. W procesie tym główną rolę odgrywa wysoko wykwalifikowana kadra specjalistyczna, która przygotowuje i opracowuje każdy element łańcucha logistycznego w przewozie ładunków ponadgabarytowych [3,4,5,11]. W każdej gałęzi transportu, w zależności od istniejących ograniczeń w zakresie konstrukcji środków transportu oraz istniejącej infrastruktury, mianem przesyłek ponadwymiarowych określa się ładunki o innych parametrach. W transporcie kolejowym przesyłką nadzwyczajną jest ładunek, którego nie można przewieźć bez naruszenia skrajni ładunkowej wagonów lub/i przekroczenia dopuszczalnego nacisku na oś wagonu lub metr bieżący szyny. Dostosowanie transportu kolejowego do potrzeb krajowej i unijnej gospodarki determinuje konieczność utworzenia systemu kodyfikacji linii kolejowych, którego nieodłącznymi elementami są pomiary skrajni taboru i skrajni ładunkowej. Pomiar geometrii przesyłek ponadwymiarowych ma decydujące znaczenie dla funkcjonowania i bezpieczeństwa transportu kolejowego, ponieważ kształt ładunku może zakłócić jego równowagę statyczną i dynamiczną. Aby ją zachować konieczne jest wykonanie odpowiednich pomiarów i obliczeń, właściwe zamocowanie ładunku, a także zastosowanie konstrukcji wzmacniających, jeśli zachodzi taka potrzeba. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję budowy stacjonarnego systemu pomiarowego służącego do określania geometrii przesyłek ponadwymiarowych umieszczonych w polu testowym. Podjęto próbę określenia optymalnych wymagań w zakresie wyposażenia w sprzęt pomiarowy i oprogramowanie dla realizacji pomiaru geometrii dużych obiektów (tabor kolejowy, tabor z ładunkiem) oraz przeprowadzono analizę oceny dokładności wyznaczania geometrii tych obiektów (przekrojów, współrzędnych). 1 PRZEGLĄD DOTYCHCZASOWYCH ROZWIĄZAŃ Zgodnie z instrukcją IR-10 o przewozie przesyłek nadzwyczajnych, dopuszczenie przesyłki ponadwymiarowej do przewozu wiąże się z komisyjnym jej sprawdzeniem. Po zakończeniu załadunku przewoźnik powołuje komisję, która przystępuje do kontroli gotowości przesyłki do 1, 2 Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Instytut Geodezji, Zakład Teledetekcji i Fotogrametrii; 00-908 Warszawa; ul. Kaliskiego 2. Tel. +48 22 683-77-18, iewiak@wat.edu.pl, pbrodowska@wat.edu.pl 2290

przewozu, a w szczególności sprawdza czy załadowanie, rozmieszczenie, oparcie i umocowanie przesyłki na wagonie oraz zabezpieczenie jej części ruchomych przed zmianą położenia zostały wykonane zgodnie z rysunkiem transportowym i w sposób uniemożliwiający przesunięcie się ładunku podczas przewozu i manewrów, a także czy wymiary przesyłki, stwierdzone na gruncie są zgodne ze wskazanymi na rysunku transportowym [12]. Obecnie w Polsce takie sprawdzenie wymiarów przesyłki sprowadza się do pomiarów bezpośrednich wykonywanych przez przeszkolonych pracowników nadzoru liniowego, którzy do tego celu wykorzystują klasyczny sprzęt pomiarowy (niwelator, łata pomiarowa, taśma miernicza stalowa czy ruletka).pomiary te ze względu na wykorzystywany sprzęt muszą odbywać się w odpowiednich warunkach oświetleniowych w dzień lub w nocy przy dostatecznym oświetleniu sztucznym, podczas postoju wagonu na torze prostym i poziomym. W wyniku tych pomiarów wyznaczane są współrzędne punktów krytycznych ładunku tj. punktów najbardziej oddalonych od osi podłużnej wagonu i od górnej powierzchni główki szyny. Zakładając, iż w Polsce w najbliższych latach zostanie utworzony sprawny system kodyfikacji linii kolejowych oraz, że liczba przesyłek nadzwyczajnych będzie nadal rosła, należy stwierdzić, że klasyczne metody pomiaru geometrii przesyłek ponadwymiarowych ze względu na swoją specyfikę nie będą spełniały stawianych przed nimi wymagań technicznych. Konieczne będzie stworzenie systemu pomiarowego, który w jak najkrótszym czasie, niezależnie od warunków pogodowych i oświetleniowych, bez utraty jakości wyników pozwoli uzyskać pełną informację o mierzonej przesyłce. Mając na uwadze powyższe autorzy dokonali przeglądu literatury dotyczącej istniejących na świecie systemów pomiarowych wykorzystywanych w transporcie kolejowym. Istnieje szereg publikacji dotyczących sposobów określania skrajni linii kolejowej [7,10]oraz wyznaczania i modelowania szyn [6], realizowanych przy pomocy różnych systemów pomiarowych. Obserwacje te mają na celu zarówno określenie granic wolnej przestrzeni wokół toru, gwarantującej przejazd pociągu bez kolizji z kolejowymi urządzeniami technicznymi, mostami czy budynkami jak i utrzymanie oraz kontrolę stanu nawierzchni i konstrukcji torów [1,8,9]. W ogólnodostępnej literaturze nie można jednak znaleźć informacji na temat badań dotyczących systemów pomiarowych służących do wyznaczania geometrii przesyłek ponadwymiarowych oraz ich dokładności. W ramach przeglądu literatury została rozpoznana funkcjonalność dwóch głównych w pełni automatycznych systemów pomiarowych, z których pierwszy Sektor Profile Scanner SPS opracowany przez Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques IPM w Niemczech jest dedykowany dla transportu kolejowego [16], drugi zaś Auto tracker logistics support systems opracowany przez angielską firmę Autotrackker Ltd. dla transportu lądowego [15]. Wspomniane systemy realizują pomiar z użyciem wiązki laserowej emitowanej przez cztery skanery. 2 CHARAKTERYSTYKA FOTOGRAMETRYCZNYCH TECHNIK POMIAROWYCH Dostępne obecnie fotogrametryczne systemy pomiarowe opierają się głównie na technice cyfrowej i służą do rekonstrukcji powierzchni obiektu lub opracowań punktowych. Charakterystycznymi cechami tych systemów jest ich uniwersalność zastosowań, wysoka dokładność i wiarygodność opracowania oraz zaawansowany stopień automatyzacji pomiarów. W celu opracowania koncepcji nowoczesnego systemu pomiarowego określającego geometrię ponadwymiarowych przesyłek kolejowych przeprowadzono analizę porównawczą możliwych do wykorzystania fotogrametrycznych technik pomiarowych. W analizie uwzględniono trzy techniki rejestrowania danych, które umożliwiają opracowanie cyfrowych modeli mierzonych obiektów tj. skaning laserowy, pomiar fotogrametryczny na podstawie zdjęć cyfrowych oraz pomiar fotogrametryczny na podstawie sekwencji wideo. Podczas wyboru metody fotogrametrycznej zostały uwzględnione: dokładność pomiaru, czas pozyskania i przetworzenia danych, wpływ warunków atmosferycznych na możliwość pomiaru oraz aspekt ekonomiczny. Pomimo zdecydowanej różnicy w sposobie pozyskiwania informacji o obiekcie zarówno naziemny skaning laserowy jak i technika fotogrametrii bliskiego zasięgu posiadają szereg cech 2291

wspólnych i dla wielu zastosowań mogą one być stosowane wymiennie. Jednocześnie obie technologie posiadają zarówno cechy determinujące jak i wykluczające ich zastosowanie w konkretnym opracowaniu. Główną przewagą skaningu laserowego w stosunku do metod fotogrametrycznych jest kilkukrotnie krótszy czas pozyskania informacji o geometrii mierzonego obiektu. W przypadku przewozu nadzwyczajnych przesyłek, aspekt czasu jest szczególnie istotny ponieważ wiąże się bezpośrednio z kosztami ich przewozu, które z kolei stanowią najważniejszy element w zawarciu umowy przewozu. Następną cechą wyróżniającą skaning laserowy spośród innych technik pomiarowych jest wysoka dokładność i szczegółowość pomiaru rzeczywistego stanu obiektu. Prowadzi to do zwiększenia produktywności, a co za tym idzie oszczędności finansowych. Kolejną istotną zaletą skaningu laserowego jest możliwość poprawnej rejestracji mierzonego obiektu niezależnie od warunków oświetleniowych (pomiar możliwy o każdej porze dnia i nocy), w przeciwieństwie do klasycznych pomiarów fotogrametrycznych, które nie są w stanie dostarczyć odpowiedniej informacji o mierzonym obiekcie jeśli jest on niedostatecznie oświetlony. W aspekcie pomiaru geometrii przesyłki ponadwymiarowej, na niekorzyść technologii naziemnego skanowania laserowego wpływa konieczność stabilizacji stanowiska pomiarowego. Jej brak w przypadku pomiaru fotogrametrycznego jest kompensowany krótkim czasem otwarcia migawki kamery fotogrametrycznej. W przypadku proponowanej koncepcji systemu pomiarowego stabilność tą będą zapewniały sztywnej konstrukcji słupy i wieże pomiarowe odporne na odkształcenia z tytułu umieszczenia na ich powierzchni skanerów pomiarowych. Kolejną przewagą techniki skaningu laserowego nad technikami fotogrametrycznymi jest mniej skomplikowany pomiar i prostsze narzędzia do opracowania danych. Wykorzystanie metody fotogrametrycznej wiąże się z koniecznością posiadania przez operatora specjalistycznej wiedzy geodezyjnej, co z kolei zwiększa koszty jej obsługi. Podczas wyznaczania geometrii przesyłek ponadwymiarowych informacja o jej kolorystyce nie jest istotna. W przypadku gdyby należało pozyskać te informacje dla mierzonych obiektów podstawową technologią pomiaru byłyby klasyczne metody fotogrametryczne. Jednak należy zauważyć, iż wiele skanerów wyposażonych jest obecnie w kamery cyfrowe, które poprzez rejestrację obrazów umożliwiają przypisanie każdemu pomierzonemu punktowi składowych RGB. Dużą zaletą fotogrametrycznych technik pomiarowych jest automatyzacja pomiaru, który może być zdalnie inicjowany za pomocą zintegrowanych z nim przenośnych urządzeń (np. laptopa) co w porównaniu do wykorzystywanych obecnie klasycznych technik geodezyjnych zapewnia wysokie bezpieczeństwo pracy. Oprócz wymienionego powyżej szeregu zalet skaningu laserowego technologia ta posiada również dwie istotne wady tj. wysoki koszt sprzętu oraz generowanie dużych zbiorów punktów pomiarowych, których przetwarzanie wymaga wysokiej klasy sprzętu komputerowego. Na podstawie przeprowadzonej analizy dostępnych na rynku fotogrametrycznych technik pomiarowych jak i obowiązujących standardów dotyczących pomiarów nadzwyczajnych przesyłek w transporcie kolejowym stwierdzono, że do budowy proponowanego systemu pomiarowego zasadne jest wykorzystanie technologii skaningu laserowego. Przeprowadzona analiza dostępnych typów skanerów w aspekcie ich precyzji i szybkości pomiaru, a także zasięgu i zdolności obrazowania obiektów o różnej charakterystyce odbicia wiązki laserowej pokazała, że projektowane stanowisko pomiarowe powinno być wyposażone w skanery typu fazowego. 3 KONCEPCJASYSTEMU DO POMIARU GEOMETRII PRZESYŁEK PONADWYMIAROWYCH Niewłaściwy pomiar ponadwymiarowej przesyłki kolejowej podczas jej załadunku, jak również jej przesunięcie w trakcie transportu może stać się przyczyną wypadków, szczególnie w tunelach i na stacjach, co w konsekwencji prowadzi do kosztownego wyłączenia z ruchu linii kolejowej, a także strat materialnych z tytułu uszkodzenia samej przesyłki. Opracowana koncepcja stacjonarnego 2292

systemu skaningu laserowego ma na celu usprawnienie przewozu przesyłek ponadgabarytowych poprzez redukuję czasu transportu, a tym samym zwiększenie liczby przesyłek. W konsekwencji zredukowane zostaną także koszty transportu tego rodzaju przesyłek oraz zwiększone dochody z tytułu ich przewozu. Zastosowanie proponowanego systemu będzie miało miejsce głównie tam, gdzie występuje duże nasilenie ruchu transportu kolejowego. Będą to głównie duże stacje przeładunkowe lub centra przemysłowe, w których występuje duże zapotrzebowanie na transport obiektów o dużych gabarytach (przęsła mostów, sprzęt wojskowy, silniki okrętowe itp.), a także kolejowe przejścia graniczne. Główną ideą stacjonarnego systemu będzie realizacja pomiaru poruszającej się po torach kolejowych przesyłki względem stacjonarnego układu pomiarowego. Jest to odpowiednik mobilnych systemów pomiarowych z tą różnicą, że informacje o obiekcie pozyskiwane są nie przez ruch platformy, ale poprzez przemieszczenie samego obiektu w polu stacjonarnej platformy pomiarowej. Proponowany stacjonarny system pomiarowy służący do określania geometrii przesyłek ponadwymiarowych składa się z trzech segmentów: pomiarowego, integrującego pomiar oraz przetwarzania i analizy danych. Projekt systemu pomiarowego uwzględnia rodzaj i liczbę urządzeń pomiarowych oraz ich geometryczne położenie względem przesyłki. W module integrującym pomiar na podstawie wyznaczenia położeń poszczególnych urządzeń pomiarowych określona zostanie geometria zbioru punktów mierzonego obiektu. W segmencie przetwarzania zbiór ten zostanie poddany procesowi filtracji oraz segmentacji, a następnie zapisany w odpowiednich formatach. Analiza danych będzie zawierała ocenę dokładności wykonanego pomiaru, a także charakterystykę geometryczną skrajni przesyłki (przekroje wraz ze współrzędnymi). 3.1 Segment pomiarowy Liczba skanerów i ich położenie względem mierzonej przesyłki kolejowej jest determinowana szybkością pozyskania oraz kompletnością zbioru danych naziemnego skaningu laserowego. W celu pełnego odwzorowania geometrii przesyłki kolejowej projekt segmentu pomiarowego zakładał wykorzystanie co najmniej 4 skanerów profilowych umieszczonych parami na skrajnych względem przesyłki wysokościach, po różnych jej stronach (rysunek 1). Szczegółowa analiza wpływu położenia przestrzennego i liczby skanerów na jakość odwzorowania geometrii przesyłki będzie tematem kolejnego artykułu. Zastosowanie 4 skanerów pozwoliło wyeliminować zjawisko martwych pól niepomierzonych fragmentów przesyłki przesłoniętych przez inne jej elementy. W projekcie segmentu pomiarowego słupy stanowią lekką konstrukcję aluminiową, na tyle sztywną, aby umieszczone na nim skanery nie powodowały jego odkształceń i zachowały swoją niezmienną geometrię w celu zachowania dokładności pomiaru. Rys. 1.Zasięg i geometria wiązki stacjonarnego segmentu pomiarowego 2293

Rys. 2. Rozmieszczenie słupów pomiarowych (widok z góry) Słupy pomiarowe w kształcie prostopadłościanu będą rozmieszczone w dwóch płaszczyznach prostopadłych do kierunku ruchu pociągu, w takiej odległości od osi toru, aby skanery na nich umieszczone obejmowały swym zasięgiem pomiarowym skrajnie ładunku. Położenie skanerów na słupach powinno zapewnić warunek, aby ich płaszczyzny skanujące były wzajemnie równoległe i prostopadłe do osi toru (rysunek 2). Rys. 3. Rozmieszczenie słupów pomiarowych (widok z boku) 2294

Rozmieszczenie skanerów pokazane na rysunku 3 umożliwi dokładną orientację wzajemną zbioru punktów pomiarowych uzyskanych z każdego z nich. Oznacza to, że orientacja kątowa dwóch skanerów zainstalowanych na jednym słupie wyniesie 0, zaś orientacja kątowa odpowiadających sobie skanerów położonych na słupach przeciwległych wyniesie 90. Ze względu na wymaganą precyzję pomiarów wykorzystane zostaną skanery fazowe charakteryzujące się dokładnością względną rzędu dziesiątych części milimetra (Z+F PROFILER 9012). Z uwagi na to, że przesyłka będzie przemieszczała się względem systemu pomiarowego najbardziej nadające się do tego typu opracowań są skanery profilowe. W nawiązaniu do przepisów w zakresie przewozów towarowych PKP PLK S.A. położenie systemu pomiarowego zdeterminowane będzie maksymalnymi wartościami skrajni ładunkowej (gabaryt lub profil wagonu), w tym maksymalną wysokością ładunku mierzoną od główki szyny (4650mm) i maksymalną szerokością (3150mm). To oznacza, że dla przesyłek ponadgabarytowych słup pomiarowy powinien znajdować się w minimalnej odległości od osi toru wynoszącej 2575mm. Rys. 4. Rozmieszczenie słupów i skanerów pomiarowych (widok perspektywiczny) Zasięg skanerów dolnych powinien zagwarantować pomiar dolnej i górnej części przesyłki (rysunek 4). Dla maksymalnych wymiarów skrajni ładunku położenie skanera górnego powinno znajdować się na wysokości powyżej 4650mm. Kąt skanowania będzie taki sam dla wszystkich zainstalowanych na słupach skanerów i będzie wynosił około 70. Przy założeniu, że skaner wykonuje około 1 miliona pomiarów przy obrocie 360 można przyjąć, że przy 70 wykona on około 200000 pomiarów. Maksymalna częstotliwość skanera wynosi 200 obrotów/s, co daje możliwość pomiaru około 1 miliona punktów. Przy założeniu, że pojazd z ładunkiem porusza się z prędkością 60km/h pomierzony zostanie 1 profil co 8cm. Przy odległości 2m słupa pomiarowego od mierzonej przesyłki gęstość punktów w profilu wyniesie 0.2mm. Łączna liczba punktów w 1 profilu przy kącie skanowania 70 wyniesie zatem około 1000. W celu opracowania modelu 3D mierzonej przesyłki ponadwymiarowej segment pomiarowy oprócz profilowych skanerów laserowych powinien być wyposażony w urządzenia służące do pomiaru prędkości pociągu w określonym interwale czasu. Takie rozwiązanie pozwoli na wyznaczenie prędkości mierzonego obiektu na dany moment czasowy. Inną sposobem wyeliminowania wpływu prędkości na jakość wyznaczenia geometrii przesyłki jest zachowanie jej stałej prędkości. Wiąże się to z koniecznością zamontowania tempomatu w pojeździe służącym do przewozu przesyłki. Dokładne wyznaczenia tego parametru pozwoli nam na prawidłowe wyznaczenie trójwymiarowego modelu mierzonego obiektu. 2295

3.2 Segment integrujący pomiary System pomiarowy powinien posiadać zdolność integracji wszystkich urządzeń pomiarowych. Oznacza to, że zbiór punktów pozyskany z każdego skanera będzie wzajemnie zorientowany i odniesiony do tego samego układu lokalnego. Aby uzyskać prawidłową orientację przestrzenną poszczególnych zbiorów punktów niezbędne jest wyznaczenie wzajemnej orientacji skanerów. W tym celu zostanie wykorzystany algorytm, które umożliwi pomiar położenia skanerów względem siebie, względem słupa pomiarowego i względem osi toru, a tym samym zdefiniowanie układu pomiarowego skanerów. Zorientowany wzajemnie i przestrzennie zbiór punktów skaningu laserowego będzie podlegał kolejnym etapom przetwarzania. Poszczególne zbiory punktów skaningu laserowego zostaną pozyskane w formacie.las. Zbiory te po wzajemnej orientacji poddane zostaną automatycznej filtracji, której celem będzie usunięcie pomiarów obarczonych błędem grubym (tzw. szumów). W kolejnym etapie zostanie wykonana automatyczna segmentacja zbioru punktów, która pozwoli na wyodrębnienie charakterystycznych obiektów przestrzennych zarówno tych związanych z przesyłką, jak również z jej otoczeniem. Wyodrębnione obiekty przestrzenne zostaną wyeksportowane do formatu ASCII. W celu zachowania poprawności i dokładności pomiaru stacjonarnego metodą skaningu laserowego przynajmniej dwa razy w roku należy wykonać kalibrację urządzeń pomiarowych. Ma ona na celu sprawdzenie wielkości odchyłek elementów kątowych skanerów i ich przestrzennego położenia w lokalnym układzie odniesienia, a także kontrolę pionowości słupów pomiarowych i prostopadłości usytuowania skanerów względem osi torów. Wyznaczenie pozycji skanerów zostanie wykonane na podstawie pomiarów bezpośrednich w terenie za pomocą stacji Total Station. Proces przetwarzania danych kalibracyjnych będzie wspomagany funkcjonalnością oprogramowania RiProces firmy Riegl. 3.3 Segment przetwarzania i analizy danych Segment przetwarzania i analizy danych będzie odpowiadał za porównanie geometrii pomierzonej przesyłki z informacją na temat skrajni linii kolejowych w Polsce, tak aby przewóz ładunku z przekroczoną skrajnią przebiegł w jak najkrótszym czasie i jak najmniejszym kosztem. Integralną częścią tego segmentu będzie baza danych informacji na temat wzorców skrajni kolejowej występujących na terenie całego kraju. Na podstawie wykonanego pomiaru przesyłki ponadwymiarowej system określi jego geometrię, a następnie poprzez porównanie tej informacji z wzorcem skrajni automatycznie wyznaczy trasę przewozu ładunku. Na rzut prostopadły skrajni linii kolejowej względem osi toru nałożony zostanie rzut prostopadły pomierzonej skrajni przesyłki. Poprzez analizę punktów znajdujących się wewnątrz i na zewnątrz wzorca będzie on tak dobierany, aby wszystkie punkty znalazły się w jego obrębie. Dobór wzorca będzie determinował wybór odpowiedniej trasy transportu przesyłki. Porównanie geometrii przesyłki ze znajdującym się w bazie danych wzorcem skrajni linii kolejowej będzie odbywało się w środowisku CAD (z opracowaną do tego celu odpowiednią nakładką lub aplikacją). WNIOSKI Przewóz przesyłek ponadwymiarowych w transporcie kolejowym jest ważnym procesem logistycznym. Mając na uwadze wzrost nakładów inwestycyjnych na rozwój infrastruktury drogowej i kolejowej w Polsce należy stwierdzić, że popyt na tego typu usługi przewozowe będzie się coraz bardziej rozwijał. Stosowane obecnie rozwiązania w zakresie pomiarów przesyłek ponadwymiarowych niosą ze sobą szereg niedogodności i ograniczeń. Współczesne techniki obrazowania umożliwiają odtworzenie modelu przestrzennego ładunku umieszczonego na wagonie kolejowym oraz jego skrajni na różnych poziomach szczegółowości, a tym samym z różną dokładnością. Na podstawie przeprowadzonych analiz techniczno-ekonomicznych właściwą do pomiaru skrajni ładunku wydaje się technika naziemnego skaningu laserowego ze względu na stosunkowo prostą i dobrze rozpoznaną metodykę pomiaru oraz przetwarzania zbioru punktów przestrzennych. Nie oznacza to jednak, że technika fotogrametryczna wykorzystująca 2296

niemetryczne zdjęcia cyfrowe, bądź obrazy wideo nie znajduje uzasadnienia dla pomiarów niektórych elementów skrajni. Istnieje zatem realna możliwość stworzenia nowoczesnego systemu pomiaru geometrii przesyłek nadzwyczajnych w transporcie kolejowym opartego na technice skaningu laserowego. Parametry techniczne systemu, którego projekt jest tematem niniejszego artykułu, zapewniają spełnienie standardów w zakresie automatycznej kontroli poprawności załadunku przesyłki kolejowej oraz jej przewozu. Przestrzenna informacja o geometrii przesyłki kolejowej uzyskana bezpośrednio metodą skaningu laserowego w zestawieniu z wzorcami skrajni linii kolejowej, dostępnymi w bazie danych, umożliwia automatyzację w zakresie wyznaczania optymalnej trasy przewozu ładunku ponadgabarytowego. Trafność przedstawionej w artykule koncepcji systemu pomiarowego powinna być potwierdzona badaniami testowymi, zaś wnioski z nich wynikające powinny przyczynić się do wdrożenia uniwersalnego systemu pomiaru i kontroli skrajni ładunkowej na liniach kolejowych. Streszczenie Potrzeba dostosowania transportu kolejowego do krajowej i unijnej gospodarki determinuje konieczność utworzenia systemu kodyfikacji linii kolejowych, którego nieodłącznymi elementami są pomiary skrajni taboru i skrajni ładunkowej. Pomiar geometrii przesyłek ponadwymiarowych ma decydujące znaczenie dla funkcjonowania i bezpieczeństwa transportu kolejowego. Błędny pomiar ponadwymiarowej przesyłki kolejowej podczas jej załadunku, jak również jej przesunięcie w trakcie transportu może stać się przyczyną wypadków, szczególnie w tunelach i na stacjach, co w konsekwencji prowadzi do kosztownego wyłączenia z ruchu linii kolejowej, a także straty materialnej z tytułu uszkodzenia samej przesyłki. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję budowy stacjonarnego systemu pomiarowego służącego do określania geometrii obiektów, w tym przesyłek ponadwymiarowych. W ramach prac eksperymentalnych zostały określone wymagania w zakresie sprzętu pomiarowego, metodyki pomiaru, a także oprogramowania wspomagającego przetwarzanie dużej liczby punktów. Selected aspects of measurement of the oversized cargo geometry in railway transportation Abstract The need to adapt the national rail transport to domestic and EU economy determines the need for a codification system of railway lines which consists of such inseparable elements like measurement of railway clearance and loading gauges. The measurement of the oversized cargo geometry is crucial for the functioning and safety of the railway transportation. Incorrect measurement of oversized cargo during its loading, as well as its shift while it is carried can cause evidence especially in tunnels and railway stations. As a result such situations lead to high-cost shutdown of railway lines, as well as loss due to damage of the shipment. This article presents the concept of the stationary measuring system for determining the geometry of objects, including oversized cargo. As part of the experimental work following issues were defined: requirements for measuring equipment, measurement methodologies as well as software supporting processing of large number of points. BIBLIOGRAFIA 1. Arastounia M., Diaz Benito D., Khoshelham K., OudeElberink S., Railtrackdetection and modelling in mobile laser scanner data. ISPRS Workshop Laser Scanning, Turcja 2013. 2. Bendarz D., Jóźwiak Z., Logistyczne uwarunkowania w międzynarodowym transporcie ładunków ponadnormatywnych. Logistyka 2010, nr 2. 3. Dz. U. nr 108, poz. 746 Rozporządzenie z dnia 07 czerwca 2006 w sprawie rodzaju i warunków przewozu rzeczy mogących powodować trudności transportowe przy przewozie koleją. 4. Galor A., Galor W., Problemy przewoźników ładunków ponadgabarytowych w Polsce. Świat Morskich Publikacji, Szczecin 2010. 5. Galor A., Galor W., Transport ładunków ponadgabarytowych wybrane zagadnienia. Drogi lądowe, powietrzne, wodne 2010, nr 1. 2297

6. Gleeson B., Robson S., Soni A., Extractingrailtrack geometry from staticterrestrial laser scansdor monitoring purposes. The International Archives of the Photogrammetry 2014, vol. XL-5. 7. Hyyppa J., Zhu L., The use of airborne and mobile laser scanning for modeling railway environments in 3D. Remote Sensing 2014, nr 6. 8. Kohut P., Mikrut S., Pyka K., Tokarczyk R., Uhl T., Research on the prototype of railclearancemeasurement system. The International Archives of the Photogrammetry 2012, vol. XXXIX-B4. 9. Mikrut S., Pyka K., Tokarczyk R., Systemy do pomiaru skrajni kolejowej przegląd i tendencje rozwojowe. Archiwum Fotogrametrii Kartografii i Teledetekcji 2012, vol. 23. 10. OudeElberink S., Kemboi B., User-assistedobjectdetection by segment basedsimilaritymeasures in mobile laser scanner data. The International Archives of the Photogrammetry 2014, vol. XL-3. 11. PKP CARGO S.A., Regulamin przewozu przesyłek towarowych (RPT). 2014. 12. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Instrukcja o przewozie przesyłek nadzwyczajnych Ir-10. Warszawa 2004. Logistyka 2010, nr 2. 13. Salomon A., Przewóz ładunków ponadgabarytowych transportem kolejowym w Polsce. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni 2010, nr 67. 14. Zając M., Zając P., Analiza przewozów ponadnormatywnych w Polsce w ostatnich latach. Logistyka 2011, nr 6. 15. http://www.autotrakker.com/ 16. http://www.ipm.fraunhofer.de/ 2298