欧洲铁路基础设施数字化管理
—— 基于无人机载激光雷达测量 +BIM 技术

意大利铁路线路网络公司（RFI）米兰分公司与德国Vossloh公司合作，对连接意大利米兰及其外围地区的铁路线路区段Triplo Bivio Seveso进行现代化改造，以提高其基础设施的性能、安全性和可靠性，其中包括为其开发新一代的道岔。该线路区段长约3 km，是意大利北部铁路网络的重要枢纽，承担着铁路区域客运、高速铁路客运和铁路货运多重任务，6条铁路线在这里汇合。为在尽可能减少改造措施对铁路运输影响的前提下，获取精确的实际线路参数并实现对铁路基础设施的数字化管理，Vossloh公司创新性地采用了无人机载激光雷达测量（以下简称“无人机测量”）+BIM技术解决方案，即利用无人机上安装的激光雷达（LiDAR）系统对铁路基础设施进行扫描和测量，并将测量结果用建筑信息模型（BIM）表达出来（图1）。

图1 对于Triplo Bivio Seveso线路区段的测量

1 无人机测量

为精细测量现有线路基础设施参数，以支持其新一代道岔的开发，Vossloh公司用无人机测量代替了传统测量方式。这既可省去人工线路测量，降低测量成本，以及确保测量时人员的安全性，又不会对线路运营产生影响，可保证线路的可用性。为实现全面、高精度的线路数字化测量，该公司在无人机上安装了以下系统（图2）：①YellowScan LiDAR，即法国YellowScan公司生产的最新机载激光雷达；②数字正射影像（DOP）系统。为进一步提高定位精度，上述2种系统都采用实时运动学（RTK）惯性导航装置（以下简称“RTK装置”）。RTK装置使用美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯全球卫星导航系统（GLONASS）或者中国的北斗卫星导航系统等著名的卫星导航系统，并以特殊的固定接收器作为参考点，将定位精度提高到约2.5 cm。……