Bahnüberwachung und Sicherheit: fünf Fälle aus aller Welt

Autoren: Megan Hansen, Lidija Spiranec, Steve Thurgood

 

Erdarbeiten, die Erschütterungen erzeugen. Lawinen und Überschwemmungsgebiete. Schwere Züge, die abgenutzte Gleise passieren. Was haben diese Ereignisse gemeinsam? Sie alle bedrohen die strukturelle Stabilität von Gleisen und Bahninfrastruktur. Betreiber in der ganzen Welt verlassen sich auf Überwachungslösungen, um diese und andere Gefahren für Gleisanlagen zu erkennen und so einen sicheren und störungsfreien Bahnbetrieb zu gewährleisten.

Die Deformationsüberwachung hilft dabei, gefährdete Bereiche in der Infrastruktur zu identifizieren, indem die Gleisgeometrie und andere relevante Parameter in bestimmten Abständen gemessen werden. Auf diese Weise werden Bewegungen erkannt, die zu Schäden führen könnten. Werden diese analysiert, stellen diese Messungen wichtige Daten bereit, die es Betreibern und Technikern ermöglichen, fundierte Entscheidungen über den Betrieb, die Instandhaltung oder Reparaturen zu treffen. Die Überwachung von Anlagen kann Eigentümern daher Geld sparen und Risiken reduzieren.

Optimale Bahnanlagen-Überwachungssysteme ermöglichen eine genaue und umfangreiche Datenerfassung, die auf die individuellen Anforderungen sowie die Umgebung eines Projekts abgestimmt ist. Die umfassenden Überwachungslösungen von Leica Geosystems bieten diese Funktionen und mehr mit hybriden Technologien, einschließlich geodätischer und geotechnischer Sensoren, zuverlässigen Datenkommunikationsgeräten sowie leistungsstarker Überwachungssoftware, die eine schnelle Konfiguration, umfangreiche Analysen, benutzerdefinierte Berichte und Meldungen unterstützt.

Dieser Blog erklärt die fünf wichtigsten Vorteile unserer umfassenden Überwachungslösungen und demonstriert anhand von Fällen aus aller Welt, welche Bedeutung individualisierte Systeme für die Sicherheit des Bahnbetriebs haben:

1. Individuelle Überwachungslösungen mit erstklassigen Instrumenten
2. Automatisierte Echtzeit-Überwachung erhöht die Sicherheit und minimiert Störungen
3. Hybride Überwachungstechniken mit einer Reihe von Sensoren
4. Überwachungssoftware mit Bahnstrecken-Vorlage für eine schnelle Konfiguration, zentralisierte Analyse und individuelle Berichterstellung 
5. Mit LOC8 die Fortsetzung der Projektüberwachung gewährleisten  

 

1. Individuelle Überwachungslösungen mit erstklassigen Instrumenten 

Bahnstrecken-Überwachungslösung ermöglicht die Fortsetzung des Bahnverkehrs während eines großen Bauprojekts in Australien 

Jedes Gleisanlagen-Überwachungsprojekt ist einzigartig – einschließlich der Gründe, warum die Überwachung benötigt wird, was gemessen werden muss, wo sich der Überwachungsbereich befindet sowie der Häufigkeit, mit der Daten erfasst und analysiert werden müssen. Diese Parameter bestimmen, welche Techniken und Technologien die optimale Überwachungslösung ausmachen.

Die umfassenden Überwachungslösungen von Leica Geosystems bieten Flexibilität dank einer Reihe von hochgenauen und erstklassigen geodätischen Messinstrumenten, die für eine umfangreiche manuelle und automatisierte Datenerfassung durch geotechnische und Umgebungssensoren von Drittanbietern ergänzt werden können.

Von Digitalnivellieren bis hin zu automatischen Totalstationen: Leica Geosystems ist eine zentrale Quelle für geodätische Ausrüstung, die zur Erfassung von Schienenmessdaten und Berechnung von Parametern unerlässlich ist, wie Verwindung, Überhöhung, Spurausrichtung sowie strukturelle Abstände/Parameter für umliegende Infrastruktur wie Brücken, Tunnel, Bahnsteige usw.

Die Überwachungs-Totalstation Leica TM60 zum Beispiel ist eine selbstlernende automatisierte Totalstation, die speziell für die Überwachung entwickelt wurde und selbst die anspruchsvollsten Anforderungen für 3D-Messungen erfüllt. Schnelle Messgeschwindigkeiten und Millimetergenauigkeit auf große Distanzen machen sie zu einer effektiven Lösung für große Projekte in hoch frequentierten Bereichen wie der Überwachung von aktiven Bahnlinien in Sydneys Hauptbahnhof während eines umfangreichen Infrastruktur-Entwicklungsprojekts.

In diesem Fall ermöglichte die Überwachung den täglichen sicheren Transport von mehr als 100.000 Passagieren während unterhalb und in der Nähe von in Betrieb befindlichen Bahnlinien Erd- und Bauarbeiten durchgeführt wurden. Die automatisierten Überwachungs-Totalstationen von Leica erfassten Tausende von Prismen an den Gleisen und Bahnsteigen und ermöglichten es Überwachungs-Dienstleistern, eine riesige Menge an Daten in Echtzeit zu erfassen, um Bauarbeiten zu unterstützen und Anlagen zu schützen.

 2. Automatisierte Echtzeit-Überwachung erhöht die Sicherheit und minimiert Störungen 

Scanning-Totalstation ermöglicht kontinuierliche Messungen, sodass der Straßenbahnbetrieb in Dublin ohne Unterbrechungen fortgesetzt werden kann 

Für Bahnbetreiber ist es wichtig, dass der Zugverkehr während benachbarter Bauarbeiten sicher und mit so wenig Störungen wie möglich weiterlaufen kann. Angesichts der Tatsache, dass sich viele Entwicklungsprojekte über mehrere Jahre erstrecken, bieten Überwachungssysteme eine effektive Möglichkeit, Deformationsdaten kontinuierlich und bei minimalen manuellen Arbeiten am Gleis zu erfassen.

Mehrere Aspekte der Überwachungslösung von Leica Geosystems erleichtern diesen Ansatz. Bei automatisierten Überwachungseinrichtungen finden selbstlernende automatische Totalstationen wie die Leica TM60 und die Leica MS60 MultiStation die Prismen automatisch und lernen, welche Prismen sie messen sollen. Dies beschleunigt die Einrichtungszeit.

Automatische Totalstationen von Leica Geosystems zeichnen sich durch eine robuste Bauweise aus, die es erlaubt, Instrumente über längere Zeit autonom zu betreiben, ohne dass sie gewartet werden müssen. Zudem verfügen sie über Kameras, die aus der Ferne in Echtzeit Einblicke in die Bedingungen vor Ort geben. Integriert in einen intuitiven und effizienten Gesamt-Arbeitsablauf, reduzieren diese Funktionen die Zeit, die Überwachungs-Dienstleister vor Ort an den Gleisen verbringen müssen. Dies bedeutet, sie müssen sich weniger häufig in einer gefährlichen Umgebung aufhalten, und Arbeiten, die zu Unterbrechungen führen, werden minimiert.

Die MS60 ermöglicht zudem die Überwachung an Orten, an denen keine Prismen installiert werden können. Hierzu werden automatisierte Überwachungssysteme um 3D-Laserscanning erweitert, sodass eine kontinuierliche, kontaktlose Datenerfassung möglich wird. Die Überwachung der Luas, dem Straßenbahnsystem im irischen Dublin, während des Betriebs benachbarter Baustellen zum Beispiel erforderte ein System, das die Gleisstabilität nachweisen und zugleich rund um die Uhr laufen konnte, ohne Betriebsstörungen zu verursachen.

Da die Straßenbahnen auf Schienen laufen, die in die Straßenoberfläche eingebettet sind, konnten an ihnen keine Prismen installiert werden, ohne dass diese zu Behinderungen geführt hätten oder zerstört worden wären. Daher wurden Messungen mit der MS60 als 3D-Laserscans vorgenommen. Mit Scans kleiner Bereiche, sogenannter „Patch-Scans“, der Schienenstrecke wurden Tausende von Punkten pro Sekunde innerhalb des definierten Scanbereichs erfasst und die Überwachungssoftware verglich die Daten mit Referenzmessungen, um Deformationen zu identifizieren.

Die automatisierten Messungen und kontinuierliche Datenerfassung wurden zusätzlich durch die Leica ComBox60 für das Kommunikations- und Strommanagement vor Ort sowie die Software Leica GeoMoS Edge, die eine ununterbrochene Datenspeicherung bietet, unterstützt. Die robuste Bauweise, die einfache Konfiguration sowie die Ein-Tasten-Bedienung erleichterten die Überwachung.

3. Hybride Überwachungstechniken mit einer Reihe von Sensoren  

Brücken- und Tunnelbau nahe Paris erforderte eine Gleis- und Bahnsteig-Überwachung mit hybriden Methoden, die Echtzeit-Datenerfassung und maximale Sicherheit bietet 

Hybride Überwachungssysteme bieten Datenredundanz durch voneinander unabhängige Messtechnologien. Kombinierte Technologien erweitern die Datenerfassung, indem sie unterschiedliche, sich ergänzende Parameter messen, und verbessern so das Verständnis bzgl. Deformationen. Wenn geotechnische Sensoren Bewegungen erkennen, können die Daten zur Sicherheit durch geodätische Messungen überprüft werden und umgekehrt.

Um geodätische Daten zu vervollständigen, integrieren Überwachungslösungen von Leica Geosystems eine Vielzahl von geotechnischen Sensoren, einschließlich des Sensorsystems WiSenMeshWan, das Neigungssensoren, Dehnungsmessstreifen und andere Sensoren umfasst. Die Aufnahme dieser Sensoren in umfassende Überwachungssysteme kann insbesondere dann hilfreich sein, wenn Anlagen überwacht werden, bei denen eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass Bewegungen auftreten, und die daher häufige Messungen erfordern.

Der Einsatz von hybriden Techniken war zum Beispiel bei der Überwachung von Gleisanlagen während des Abrisses einer Fußgängerbrücke und dem Bau eines Tunnels in einem Bahnhof in der Nähe von Paris, Frankreich, erfolgreich. Um stark gefährdete Anlagen alle zwei Minuten effektiv vermessen zu können, wählten Überwachungsanbieter die automatisierten Totalstationen von Leica Geosystems sowie WiSen-Sensoren. Über die wechselnden Bedingungen des Projekts hinweg erfasste, analysierte und visualisierte das System die Daten von sämtlichen Sensoren und ermöglichte so einen pünktlichen Projektabschluss, ohne dass es für Reisende zu Störungen kam.

 

4. Überwachungssoftware mit Bahnstrecken-Vorlage für eine schnelle Konfiguration, zentralisierte Analyse und individuelle Berichterstellung 

Überwachung der Tunnel- und Gleissicherheit unter der Londoner King's Cross Station mit Software zur Analyse und Visualisierung von Echtzeit-Daten aus mehreren Quellen 

Obwohl das Konfigurieren der richtigen Kombination von Instrumenten zur Erfassung von Daten zur Gleisüberwachung wichtig ist, ist es ebenso unerlässlich, über eine Überwachungssoftware zu verfügen, die Daten zusammenfasst und analysiert, sodass diese verwertbar werden. Die Überwachungssoftware-Suite GeoMoS von Leica konfiguriert Berechnungen, zentralisiert eingegebene Daten aus mehreren Quellen, führt Deformationsanalysen durch und stellt Ergebnisse übersichtlich und für alle Projektbeteiligte zugänglich bereit.

GeoMoS ermöglicht es, bevor mit der Überwachung begonnen wird, Gleisberechnungen mit der neuen Bahnstrecken-Vorlage automatisch zu konfigurieren. Für diese Funktion ist keine Bestandsvermessung oder Eingabe von Entwurfstrassen erforderlich. Ebenso entfallen manuelle Konfigurationen. Damit kann mit der Überwachung schneller begonnen und Ergebnisse können Beteiligten schneller und mit größerer Sicherheit zur Verfügung gestellt werden.

Um mehr darüber zu erfahren, wie diese Funktion funktioniert und was ihre weiteren Vorteile für Bahnbetreiber und Überwachungs-Dienstleister sind, lesen Sie unseren Experteneinblick „Bahnstrecken-Überwachung und die neue Bahnstrecken-Vorlage von Leica GeoMoS“. 

Nach der Konfiguration kann GeoMoS Monitor Daten von mehreren Instrumenten und Sensortypen sammeln und verarbeiten – damit war die Lösung ideal, die Bahnlinien, die unterhalb der King's Cross Station verlaufen, während eines zwölfjährigen Entwicklungsprojekts zu überwachen. Da das Überwachungssystem über Jahre rund um die Uhr in Bereichen in Betrieb sein müsste, die für Arbeiter nicht direkt zugänglich waren, installierten Dienstleister Überwachungs-Totalstationen und eine Reihe von geotechnischen Sensoren.

Die Software GeoMoS erfasste Daten von den Instrumenten und stellte komplexe und umfassende Berechnungen der Baustelle bereit. Darüber hinaus wurden mit der cloudbasierten Anwendung GeoMoS Now! Datenvisualisierungen und Berichte nahtlos integriert, einschließlich übersichtlicher und leicht lesbarer Dashboards für verschiedene Projektbeteiligte wie Auftragnehmer, die an unterschiedlichen Abschnitten der überwachten Bereiche interessiert waren.

 

5. Mit LOC8 die Fortsetzung der Projektüberwachung gewährleisten  

Der Ausfall von Überwachungssystemen aufgrund von Diebstahl kann Folgen haben, die über die Kosten der gestohlenen Geräte hinausgehen. Kann die Überwachung nicht fortgesetzt werden, kann die Sicherheit nicht nachgewiesen werden, was zu Verzögerungen oder zu einem Stopp des Bahnbetriebs führen kann.

Leica Geosystems hat auch für diesen Fall eine Antwort: Automatische Totalstationen können mit LOC8 ausgerüstet werden, einer Lösung zum Geräte-Tracking und zur Inventarverwaltung.

Diesen Vorteil erkannte auch die Vermessungs-Beratungsfirma Teodoliten Mätteknik AB während des Baus des Varberg-Eisenbahntunnels in Schweden. Die Firma war mit der Überwachung des Projekts beauftragt worden und installierte ein automatisiertes Überwachungssystem, einschließlich einer brandneuen TM60. Nur zwei Tage nach deren Einrichtung jedoch wurde die Totalstation gestohlen, sodass es zu einem Stopp der Überwachung kam.

Da die TM60 mit LOC8 ausgerüstet war, konnte das Team von Teodoliten nach Entdeckung des Diebstahls die gestohlene Totalstation augenblicklich lokalisieren und verfolgen. Die Informationen wurden der örtlichen Polizei zur Verfügung gestellt und die Totalstation konnte schnell aufgefunden werden. Dies sicherte nicht nur die Investition in das Instrument, sondern gewährleistete auch die Fortsetzung der Projektüberwachung.

---

In diesem Blog wurden fünf Fälle vorgestellt. Überwachungslösungen von Leica Geosystems sind jedoch weltweit bereits bei vielen wichtigen Bahnprojekten zum Einsatz gekommen. Erfahren Sie unten mehr.