30 listopada 2021

Zastosowanie dronów na kolei

monitorowanie kolei przez drony

Charakterystyka kolei w Polsce

Po polskich ziemiach podróżuje za pomocą kolei już od prawie 200 lat. W Królestwie Polskim, pierwsze połączenie uruchomiono w 1845 roku – był to odcinek Kolei Warszawsko-Wiedeńskiej.

Obecnie długość linii kolejowych, którymi zarządzają PKP (Polskie Linie Kolejowe – publiczne przedsiębiorstwo powstałe 24 września 1926 roku), wynosi ponad 20 tys. km, Polska plasuje się na 3 miejscu w UE pod względem długości linii kolejowych (zaraz za Niemcami i Francją). Łączna długość linii kolejowych w Europie wynosi ok. 201 tys. km, a w Stanach Zjednoczonych ok. 290 tys. km.

Transport kolejowy jest dosyć istotny, ponieważ ma realny wpływ na redukcję emisji gazów cieplarnianych spośród wszystkich gałęzi transportu. Zalicza się do niego segment przewozów osób jak i również przewozów towarowych.

Ciągły rozwój infrastruktury i poprawa jakości usług świadczonych przez przewoźników skutkuje w ostatnich latach, w przypadku przewozu osób, znacznym trendem wzrostowym. 

 

Z jakimi problemami zmaga się kolei?

Na infrastrukturę kolejową składają się: tory, linie kolejowe, stacje kolejowe i dworce. Niestety, z każdym rokiem można zauważyć zwiększający się odsetek aktów wandalizmu i wtargnięć. Kradzieże najczęściej dotyczą pociągów towarowych, przewożących materiały i surowce, ale również kabli trakcyjnych. 

uas dla kolei

Szczególnie w nocy i na terenach gęsto zalesionych trudno o efektywny system monitoringu. Zniszczenia infrastruktury mogą pojawiać się także na skutek czynników atmosferycznych, czy zbyt bogatej roślinności w pobliżu linii kolejowych. Zmniejsza ona widoczność, jak i również stanowi realne zagrożenie dla ruch kolejowego np. gdy stare spróchniałe drzewo nie zostanie usunięte na czas i zablokuje przejazd torowiskiem. 

System kolejowy na świecie stale się rozwija. Powstają nowe inwestycje, które także wymagają kontroli w zakresie postępów prac i ich realizacji zgodnie z harmonogramem.

 

Jakie problemy rozwiązują drony monitorujące?

W trakcie wykonywanych nalotów, dron może przesyłać obraz w czasie rzeczywistym. Takie rozwiązanie zapewnia szybkie wykrycie przez operatora nieprawidłowości i równie szybką interwencję. Drony, wyposażone w kamerę termowizyjną podczas nalotów wykonywanych w nocy są w stanie wykryć intruzów i zapobiec kradzieży lub aktom wandalizmu. Posłużą także do zbadania stanu technicznego wiaduktów i mostów, które często mogą być trudno dostępne dla człowieka, a ich inspekcja wymaga dużych nakładów zasobów ludzkich i finansowych.

bsp dla kolei

Na podstawie danych fotogrametrycznych zebranych przez bezzałogowe statki powietrzne (UAV), algorytmy korzystające ze sztucznej inteligencji wykrywają i identyfikują obiekty, a także osoby. Pozwala to na monitorowanie długich odcinków infrastruktury w krótkim czasie. Takie algorytmy automatycznie wykrywają nieprawidłowości zaistniałe na trakcji (drzewa, utrudnienia w przejeździe, uszkodzenia itp.). Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii usługi kolejowe stają się bezpieczniejsze i mniej awaryjne.

Ortofotomapa to kartometryczny obraz terenu, który utworzony zostaje poprzez rzut zdjęć lotniczych pozyskanych podczas nalotów wykonanych BSP lub samolotem załogowym. Dzięki tym wysokorozdzielczym zobrazowaniom terenu, w przejrzysty sposób przedstawione zostają postępy prac inwestycyjnych lub konserwatorskich. Pozwalają one spojrzeć na cały teren z szerszej perspektywy, dzięki czemu łatwiej wykryć potencjalne zagrożenia i nieprawidłowości.

Szacuje się, że w 2019 roku udział zastosowania dronów na rynku kolejowym sięgnął niemal 4 miliardów dolarów. O korzyściach płynących z wprowadzenia zaawansowanych technologii do monitoringu linii kolejowych przekonały się kraje takie jak: Francja, Hiszpania, Holandia, Norwegia, Niemcy, czy Wielka Brytania. W Norwegii drony czynnie wykorzystywane są do wykonywania opinii technicznych infrastruktury, która przyczynia się do ekspresowego przeprowadzania drobnych prac konserwatorskich na szynach. Natomiast w Wielkiej Brytanii zastosowanie dronów ma na celu pomagać służbom identyfikować i udaremniać próby samobójcze.

drony wykorzystywane na kolei

Korzyści z zastosowania dronów do monitorowania

Wprowadzenie UAS i UAV do przemysłu kolejowego zapewnia poprawę jakości dostarczanych usług przez przewoźników, a co za tym idzie większe przychody, wzrost zadowolenia klientów, którzy częściej korzystają z usług kolejowych.

Zautomatyzowanie procesu monitoringu dzięki dronom, pozwala na ograniczenie, a także zoptymalizowanie zarządzania zasobami finansowymi. Ograniczone zostają problemy operacyjne związane z koniecznością przeprowadzenia interwencji lub kontroli w miejscach, do których dostęp człowieka może być ograniczony. 

Natomiast algorytmy bazujące na sztucznej inteligencji zapewniają automatyzację procesu przetwarzania danych i wykrywania nieprawidłowości bez konieczności ręcznego przeglądania danych.

bezzałogowe statki powietrzne w kolei


Źródła: 

AF. (2020). Coraz chętniej jeździmy pociągami. W 2019 roku było 335,4 mln pasażerów.
Pobrano z lokalizacji Witryna sieci Web Forbes: https://www.forbes.pl/transport-i-logistyka/liczba-pasazerow-pociagow-w-polsce-dane-za-2019-rok/xwben23

Lesiak, P. (2020). Inspekcja i utrzymanie infrastruktury kolejowej z wykorzystaniem dronów. Problemy kolejnictwa. Railway report., strony 31-43.

Unia Europejska. (2020). Mobility and Transport. Rail Market Monitoring (RMMS).
Pobrano z lokalizacji Witryna sieci Web Unii Europejskiej: https://ec.europa.eu/transport/modes/rail/market/market_monitoring_pl

Urząd transportu kolejowego. (2019). Sprawozdanie z funkcjonowania rynku transportu kolejowego. Warszawa: Urząd Transportu Kolejowego.

Czytaj wiecej