Предпосылки картографирования для проекта Lotus
Дирекции научных исследований и технологий Национального общества железных дорог Франции (SNCF) картографирование железнодорожных линий понадобилось, в частности, при разработке проекта системы Lotus — определения местоположения высокоскоростных поездов TGV с помощью спутниковых технологий. Проект реализуется по заказу дирекции дальних пассажирских сообщений, которая столкнулась с рядом проблем в организации движения поездов в нештатных ситуациях.
Сначала провели эксперименты на 30 поездах TGV международных сообщений, чтобы убедиться в возможности системы определять местоположение любого поезда в любое время и в любом месте (следовательно, судить о точности соблюдения графика движения), а также иметь информацию об их техническом состоянии.
Определение местоположения осуществляется с помощью бортового приемника системы GPS. Данные с поезда в стационарные системы передаются по общедоступной сети цифровой сотовой связи GSM. Создаваемая в настоящее время железнодорожная сеть радиосвязи с подвижными объектами строится по европейскому стандарту GSM-R.
Для оценки соблюдения графика движения поезда следует сравнить его теоретическое и фактическое местоположение. Последнее представляется в виде поездного «ярлыка», которым фиксируется время прохождения отдельных контрольных реперных точек. Реперные точки располагаются вдоль линии, обычно в качестве них используются километровые и пикетные знаки. Каждая точка должна быть зарегистрирована в базе данных с указанием ее точных географических координат, так чтобы информацию, получаемую с помощью бортового приемника GPS, можно было легко привязать к местности. Путем несложного расчета можно узнать время прохождения поездом не только реперных точек, но и любого места пути и, исходя из результатов сравнения графикового и фактического времени, выявить опоздание.
В настоящее время существуют различные формы картографирования железных дорог. Наиболее известно представление железнодорожных линий на карте IGN. Строительству любой новой линии предшествует этап геодезических и географических изысканий, поэтому картографирование здесь осуществляется естественным образом. Однако SNCF пока не располагает системой географической информации SIG по своей сети в виде базы цифровых данных, позволяющей картографически идентифицировать километровые и пикетные знаки железнодорожных линий.
Поэтому возникла необходимость в разработке для сети железных дорог специальной системы SIG, позволяющей картографировать линии, по которым обращаются поезда TGV, и обеспечить точность определения их местоположения не ниже 200 м.
Методика картографирования
В распоряжении SNCF имеются:
на «железнодорожном» уровне — база данных IGN, называемая BDCARTO, которая позволяет географически позиционировать железнодорожные линии в плане с точностью до десятков метров. Другая база данных, BDTOPO, имеющая точность до метров, находится в стадии реализации и в настоящее время охватывает только около четвертой части территории Франции, и на завершение ее оформления потребуется несколько лет; досье нивелировочных точек системы IGN, размещенных на объектах железнодорожной инфраструктуры или поблизости от них. Эти точки, кроме географических координат, характеризуются традиционной справочной информацией по железным дорогам, такой, как номер линии, километрового или пикетного знака.
Алгоритм картографирования
Принцип картографирования железнодорожных линий заключается в следующем. Имея исходные данные: географические координаты, номер линии, километрового/пикетного знака, где расположены нивелировочные точки А и В, и картографическую трассировку дугообразного участка АВ линии, полученную из базы данных BDCARTO, можно определить координаты (х, у) любого пункта М, расположенного на расстоянии s от пункта А, то есть РК = =PK^+s.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.