Британский оператор железнодорожной инфраструктуры Network Rail в сотрудничестве с компанией heliguy™ провел успешное тестирование новой технологии 3D-сканирования на одном из самых загруженных транспортных узлов Лондона — вокзале Ливерпуль-стрит. В ходе эксперимента использовался ручной сканер XGRIDS Lixel L2 Pro, который позволил создать сверхреалистичную цифровую модель объекта. Ключевой особенностью технологии является одновременный сбор данных в виде высокоточного цветного облака точек и фотореалистичной модели на основе Gaussian Splatting (3DGS), что открывает новые горизонты для управления, мониторинга и обслуживания железнодорожных активов.
Суть эксперимента и первые результаты
Пробное сканирование на вокзале Ливерпуль-стрит, который в настоящее время проходит масштабную реконструкцию, было призвано оценить потенциал ручных сканеров для решения сложных задач мониторинга. Команде специалистов потребовалось всего 30 минут для оцифровки трех железнодорожных платформ. Полученные данные были обработаны с помощью специализированного программного обеспечения, в результате чего была создана детальная интерактивная 3D-модель.
Результаты высоко оценил инженер по управлению активами Network Rail, Кен Дёрлинг.
«Я очень доволен полученными данными. Я считаю, что такой тип съемки несет множество преимуществ для всех сегментов железнодорожной отрасли — он полезен для планирования безопасности, надзора за строительством и проведения оценок. Лично я бы использовал его для сканирования нижней части наших мостов, особенно в густонаселенных районах, где получение данных с дронов может быть особенно сложным.»
Технологический прорыв: Point Cloud + Gaussian Splatting
Уникальность решения XGRIDS L2 Pro заключается в гибридном подходе к сбору данных. Сканер, работающий на основе технологии SLAM (Simultaneous Localization and Mapping — метод одновременной навигации и построения карты), оснащен вращающимся лидаром, двойными камерами по 48 Мп и инерциальным измерительным модулем (IMU).
Что такое облако точек (Point Cloud)?
Это стандартный для индустрии формат данных, представляющий собой набор точек в трехмерном пространстве. Облака точек обладают высокой геометрической точностью и используются для измерений, создания чертежей и BIM-моделей. Однако им часто не хватает визуальной реалистичности для детального осмотра текстур и мелких дефектов.
Что такое Gaussian Splatting (3DGS)?
Это передовая технология рендеринга, которая создает фотореалистичные 3D-сцены из набора изображений. В отличие от облака точек, 3DGS фокусируется на визуальной достоверности, позволяя инженерам и специалистам «прогуливаться» по цифровой копии объекта и рассматривать его в мельчайших деталях, как на фотографии. Это идеально подходит для визуальной инспекции — обнаружения трещин, коррозии или износа.
Способность сканера L2 Pro собирать оба типа данных за один проход значительно повышает эффективность полевых работ, устраняя необходимость в дополнительном оборудовании и обеспечивая идеальное совмещение геометрически точных и фотореалистичных моделей.
Практическое применение и преимущества для железнодорожной отрасли
Комбинация точных измерений и высокой визуальной детализации открывает широкий спектр применений для железнодорожной инфраструктуры, помогая операторам создавать полноценные «цифровые двойники» своих активов.
| Сценарий использования | Преимущество |
|---|---|
| Сканирование тоннелей | Детальное обнаружение повреждений поверхности, трещин или отложений благодаря фотореализму. |
| Реконструкция платформ | Точное моделирование краев, тактильного покрытия и состояния поверхности. |
| Инфраструктура сигнализации | Точная фиксация цветов маркировки, выравнивания и мелких деталей. |
| Инспекция мостов | Визуальное и пространственное обнаружение коррозии, пятен ржавчины и дефектов материалов. |
| Мониторинг геометрии путей | Совмещение точных данных лидара с 3DGS для уверенной инспекции износа или деформации. |
Важным преимуществом, отмеченным экспертами, является возможность объединения данных с ручного сканера и данных, полученных с БПЛА. Это позволяет создавать единую, бесшовную модель сложных объектов, таких как мосты, где дрон сканирует верхнюю часть, а ручной сканер — труднодоступные нижние пролеты.
Регуляторный и операционный контекст
Использование ручного сканера, в отличие от беспилотника, снимает ряд регуляторных ограничений. Для проведения работ не требуется получать разрешения на полеты, что критически важно в густонаселенных городских районах, вблизи аэропортов или над объектами критической инфраструктуры, где полеты БПЛА строго регламентированы или запрещены.
Тем не менее, работа на действующих объектах железнодорожной сети, таких как вокзалы и пути, по-прежнему требует строгого соблюдения правил техники безопасности и получения допусков от оператора инфраструктуры. Преимущество технологии в данном случае — скорость. Быстрое сканирование во время коротких технологических «окон» минимизирует вмешательство в работу транспорта и снижает риски для персонала.
Перспективы и выводы
Тестирование на вокзале Ливерпуль-стрит демонстрирует значительный шаг вперед в области цифровизации инфраструктуры. Технология гибридного сканирования позволяет не просто собирать геометрические данные, а создавать живые, фотореалистичные цифровые двойники, которые интуитивно понятны для широкого круга специалистов — от инженеров до управленческого персонала.
Такой подход помогает железнодорожным операторам повысить безопасность за счет снижения необходимости физического присутствия в опасных зонах, сделать техническое обслуживание предиктивным, а проектирование и модернизацию — более эффективными. Сочетание наземного сканирования и аэрофотосъемки с дронов становится новым стандартом для комплексного мониторинга сложных промышленных и транспортных объектов.
* Источник фото — heliguy.com
