Thématique

Analyse de gabarit libre sur voies ferrées.

Système de MLS et locomotive des MG Bahn

Relevé Mobile Laser Scanning

La totalité du réseau des Matterhorn Gotthard Bahn (MG Bahn), de Zermatt à Disentis en passant par Brig, ainsi que la portion entre Andermatt et Göschenen, d’une longueur d’environ 150km, a été relevé en octobre 2021 à l’aide de notre système de Mobile Laser Scanning (MLS). Ce système permet d’obtenir un nuage de points à très haute densité couplé à des images panoramiques géoréférencées de la voie et de ses alentours. 

Le résultat du relevé est mis à la disposition du donneur d’ordre sous la forme d’une publication web et d’un webviewer 3D. Ces outils permettent au donneur d’ordre d’effectuer des mesures à n’importe quel endroit via un navigateur web et d’analyser les données de manière approfondie. 

Afin de détecter efficacement les conflits entre les espaces libres et les objets situés le long de la ligne, nous calculons pour le compte de MG Bahn différents types de gabarits pour l’ensemble du réseau ferroviaire.

Définition des différents types de gabarits d'espace libre

Les gabarits d’espace libre sont des profils 3D qui correspondent à des définitions précises fournies par MG Bahn. Les dimensions exactes des gabarits dépendent non seulement de la position effective de la voie ou de la position du caténaire mais aussi de divers autres paramètres tels que le rayon de courbure, son angle par rapport à l’horizontale ou les coordonnées des points de rail les plus proches.

Tous ces attributs sont calculés directement à partir du nuage de points, des numérisations et des paramètres d’axes de la voie. Les profils de gabarits peuvent par exemple concerner l’espace qui doit rester libre autour des caténaires dans les galeries pour éviter les arcs électriques ou les zones où les fenêtres des véhicules peuvent être ouvertes. On peut également définir les zones d’évacuation le long du train qui doivent être libres et accessibles tout au long de la ligne.

Ces définitions peuvent être faites pour différents types de véhicules et sur n’importe quel tronçon du réseau. Les définitions dépendent ainsi de plusieurs paramètres liés au lieu et font donc l’objet de calculs complexes afin de les définir le long de l’ensemble du réseau. Trois exemples de définition de gabarit sont présentés ci-dessous.

Calculs des différents profils sur le relevé LiDAR

Grâce au calcul des espaces gabarits libres à chaque mètre du réseau des MG Bahn, nous calculons ensuite les points du relevé Laser qui se retrouvent présents dans ces profils 3D. Des outils d’analyse spécifiques ont été développés pour garantir l’efficacité du calcul des profils (environ 150’000 profils par gabarit sont calculés à partir des 6,7 milliards de points du relevé).

Chaque profil dispose alors des points du réseau qui « entrent en collision » avec lui. Ces points sont rassemblés sous forme de groupes homogènes grâce à des méthodes de classification fournies par la suite de traitement de nuages de points TerraSolid. Des zones 2D sont ensuite créées pour chaque groupe.

Ces « clusters », sous forme de groupe de nuage de points et de polygones 2D, sont mis à la disposition du client.

Tunnel de Grengiols – Cluster des différents types de gabarits

Publication et visualisation des données

L’utilisation de nos données et des résultats pour ce projet se fait principalement par le biais d’une plateforme web qui a également été entièrement développée en interne par Orbis360 selon les exigences spécifiques du client MG Bahn.

Plutôt que de décrire les différentes fonctionnalités de ce viewer, nous le présentons ci-dessous au travers d’une courte vidéo.