Meet de kromming van spoorrails met arcpy

JimBarry

De mate waarin spoorrails krommen langs hun lengte, is een van de belangrijkste factoren die de maximale snelheid beperken waarmee treinen over het spoorwegnet mogen rijden. Er zijn verschillende momenten waarop het belangrijk is om deze kromming te meten:<\/P>

1. Wanneer de spoorconstructie oorspronkelijk wordt ontworpen.
2. Nadat de spoorconstructie is gebouwd. (d.w.z. de "as-built" kromtingsmeting)<\/EM>
3. Periodiek terwijl het spoor in gebruik is, zoals vereist door beleid of regelgeving.<\/P>
DE GEOMETRIEWAGEN<\/STRONG><\/FONT><\/P>Wat betreft punt 3 hierboven, wordt deze periodieke meting uitgevoerd door een "Geometry Car<\/EM><\/A>", die gepland is om over het spoor te rijden. Elk deel van het spoornetwerk krijgt deze meting ter plaatse minstens twee keer per jaar, of vaker indien nodig. De Geometry Car heeft veel sensoren die de werkelijke kromming van het spoor meten, maar ook de "cant" (d.w.z. de manier waarop het spoor is ontworpen om treinen te helpen "in een bocht te leunen"). <\/EM>De Geometry Car bevat ook andere sensoren zoals beeldvorming, lidar, ultrasoon en meer, om in hoge resolutie de huidige staat van het spoor, rails, dwarsliggers, ballast, palen, bovenleidingen en meer vast te leggen.<\/P>
TERUG NAAR KROMMING<\/STRONG><\/FONT><\/P>ArcGIS kan worden gebruikt om huidige metingen, afkomstig van de Geometry Car, te vergelijken met metingen van eerdere inspecties, van de oorspronkelijke as-builts en van de oorspronkelijke bouwplannen zelf.  Dit soort veranderingendetectie kan worden gebruikt om geprioriteerde onderhoudslijsten te maken of terug te voeren naar het Positive Train Control (PTC)<\/A><\/EM>-systeem om de maximaal toegestane snelheid op dat spoortraject te verlagen.<\/P>

Er is geen ingebouwd hulpmiddel in ArcGIS Pro om dit te doen, maar het is vrij eenvoudig om een script te schrijven dat deze metingen voor je kan maken. Hier is een voorbeeld.<\/P>

 <\/P>

visualiseer spoor kromming<\/span><\/span><\/P>
HET SCRIPT<\/STRONG><\/FONT><\/P>Hier is een

link naar het script op Github<\/A><\/EM> dat die krommings-featureclass heeft gemaakt.<\/P>

HOE HET WERKT<\/STRONG><\/FONT><\/P>Conceptueel doet het script het volgende: voor elk spoortraject, bijvoorbeeld een route polyline, "loopt" het langs de polyline en plaatst elke 50' een punt, dat wordt weggeschreven naar een nieuwe output point featureclass. Vervolgens wordt voor elke 3 punten een hoek gemeten en weggeschreven in het attribuutrecord van het middelste punt. Het loopt niet vertex voor vertex, maar creëert daadwerkelijk nieuwe punten langs de lijn zodat elk punt 50' van het vorige verwijderd is.<\/P>meten van booghoeken<\/span><\/span><\/P>
Elk punt "weet<\/EM>" nu de hoek van de bocht over dat 100' lange stuk (50' ervoor en 50' erna)<\/EM>. Die krommingsattribuutwaarde kan dan worden vergeleken met eerdere routelagen of simpelweg worden gevisualiseerd zoals hierboven gedaan, waarbij gebieden met lage kromming geel worden getekend, hogere bochten oranje en de hoogste bochten rood. Dit is slechts één manier om het te doen.<\/P>
DINGEN OM IN GEDACHTEN TE HOUDEN<\/STRONG><\/FONT><\/P>1. De polyline featureclass waarop je dit script uitvoert moet measures<\/STRONG> ondersteunen. Met andere woorden, de polyline features moeten PolylineM<\/EM> of PolylineZM<\/EM>-routefeatures zijn die al gekalibreerd zijn zodat elke vertex zijn M<\/EM>-waarde kent. Meestal is deze M<\/EM>-waarde de mijlpaal- of kilometerpaalwaarde langs het spoornetwerk, maar dat bepaal jij.<\/P>2. Je hoeft geen LRS<\/STRONG> (linear referencing system)<\/EM> op te bouwen voor dit script om te werken. De meetwaarden langs de polyline routefeatures zijn goed genoeg voor dit doel.<\/P>3. De definitie van wat een "bocht" inhoudt heb ik genomen uit de

US DOT FRA<\/A><\/EM>, namelijk de hoekverandering van een spoorrichting over elke 100' lengte. Sommige spoorwegen meten kromming anders, dus het script is flexibel. In de eerste cel staat een globale variabele genaamd CURVE_LENGTH_INTERVAL_FEET<\/EM>, waar je deze waarde kunt instellen op 100', 200' of kunt omrekenen naar metrisch. Wat je ook nodig hebt.<\/P>4. Er is ook een globale variabele genaamd CURVE_TOLERANCE_PERCENT<\/EM>, die aangeeft dat als een stuk spoor van 100' minder dan 0,5% kromming meet, dat stuk als "RECHT<\/EM>" wordt beschouwd. Je kunt die tolerantie daar aanpassen zoals je wilt.<\/P> <\/P>TOT SLOT<\/STRONG><\/FONT><\/P>Ik heb geprobeerd zoveel mogelijk codecommentaar aan het script toe te voegen, maar misschien heb ik wat gaten gelaten. Dus als je vragen of opmerkingen hebt, laat het me gerust hieronder weten of open een Nieuw Issue in mijn Github-repository "arcpy-samples"<\/A>.<\/P>

 <\/P>