Χρήση επίγειου σαρωτή Laser στην αποτύπωση παραμορφώσεων σιδηροδρομικού οχήματος λόγω σύγκρουσης

Abstract

Ατυχήματα που συμβαίνουν σε σιδηροδρόμους πολλές φορές οφείλονται σε συγκρούσεις συρμών με εμπόδια. Για τη μελέτη των ατυχημάτων αυτών είναι απαραίτητη η ύπαρξη μετρητικής πληροφορίας που να αφορά τις παραμορφώσεις των οχημάτων, ώστε να διερευνηθούν οι αιτίες του ατυχήματος, η αποκατάσταση των φθορών αλλά και η υποδομή δημιουργίας ασφαλέστερων οχημάτων. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι o έλεγχος χρήσης της επίγειας laser σάρωσης για τέτοιου είδους εργασίες. Η συγκεκριμένη μεθοδολογία παρουσιάζεται μέσα από την εφαρμογή αποτύπωσης των παραμορφώσεων που υπέστη σιδηροδρομικό όχημα του ΗΣΑΠ μετά από σύγκρουση. Η μέθοδος οδήγησε σε γρήγορη συλλογή μεγάλου όγκου δεδομένων τα οποία επεξεργάστηκαν σε κατάλληλα προγράμματα και το τελικό παράγωγο ήταν το λεπτομερές τρισδιάστατο μοντέλο του βαγονιού. Στο μοντέλο δημιουργήθηκαν διάφορες τομές σε κατάλληλα σημεία, πάνω στις οποίες μετρήθηκαν αποστάσεις. Τα αποτελέσματα στη συνέχεια συγκρίθηκαν με την αρχική σειρά μετρήσεων του ΗΣΑΠ (μετά το ατύχημα), ώστε να διερευνηθεί η καταλληλότητα της μεθόδου και η ακρίβεια του μοντέλου. Επίσης, έγινε τρισδιάστατη σύγκριση ανάμεσα στο μοντέλο της laser σάρωσης και ενός «πρότυπου μοντέλου» που δημιουργήθηκε από τις διαθέσιμες διαστάσεις (πριν το ατύχημα), για την διερεύνηση των παραμορφώσεων του οχήματος. Αξιολογώντας τα αποτελέσματα, οι μετρήσεις στo μοντέλο παρουσίασαν μικρή απόκλιση συγκριτικά με την αρχική σειρά μετρήσεων, γεγονός που δείχνει την ικανοποιητική ακρίβεια που αυτό παρέχει. Συμπερασματικά, η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί για αποτυπώσεις ατυχημάτων παρέχοντας, σε σύντομο χρόνο, άμεση τρισδιάστατη πληροφορία .

Railway accidents are often caused due to collision of the train with obstacles. In order to investigate such accidents, it is necessary for someone to have metric information related to the wagon deformation, so that the causes of the accident can be explored as well as the restoration of the damage along with improving train safety. The purpose of this project is the use of terrestial laser scanning for such cases. This specific method is presented through the imprintation of the deformation of a railway wagon of HSAP after an accident. This method has led to a fast collection of a huge amount of data that were processed with suitable software and the final result was the detailed 3D model of the wagon. Different sections were made on the model at specific spots, in order to be used to count distances. The results were afterwards compared with the initial measured values of HSAP (after the accident) so that the accuracy of the method and the precision of the model could be determined. Besides, a 3D comparison took place between the laser scanning model and an original model created by the available dimensions of the wagon (before the accident), so that the deformation of the vehicle could be investigated. The final result evaluation showed that the measures on the model appeared to have small deviations compared to the first measures and this leads to the conclusion that the precision of the method is satisfactory. In conclusion, this method can be used for accident investigations to provide fast and direct 3D information.