Satelliittidatan hyödyntäminen ratainfran kunnossapidossa - Case Väylä

Advian auttoi Väylää analysoimaan radan varrelta pehmeikköalueita, joissa ratapenger liikkuu tavanomaista enemmän. Ratapenkereen liiallinen liikkuminen aiheuttaa pitkällä aikavälillä huoltotoimenpiteitä ja perusparannuksen yhteydessä tällaisia alueita joudutaan stabiloimaan. Projektissa hyödynnettiin InSAR PSI -analyysia, jonka avulla maanpinnan millimetrien suuruisia liikkeitä mitataan parin viikon välein.

Väylävirasto vastaa Suomen rataverkon ylläpitämisestä, kehittämisestä ja kunnossapidosta. Tavoitteena on pitää rataverkko kunnossa, jotta liikennöinti olisi turvallista ja tehokasta. Suomen rataverkon pituus on noin 6000 kilometriä ja sitä on rakennettu jo yli 100 vuoden ajan. Rataverkkoa kunnostetaan jatkuvasti ja suurempia perusparannuksia tehdään tarpeen mukaan.

Rautatieverkosto on niin laaja, ettei kaikkia verkoston maa-alueita pystytä jatkuvasti seuraamaan muun muassa vajoamisen osalta. Esimerkiksi savipohjainen maa voi vuosien saatossa vajota, mihin vaikuttaa merkittävästi maan sisältämän veden määrä. Vähäinen maan liikkuminen on radalle täysin vaaratonta ja rata on suunniteltu siten, että se kestää voimakkaitakin maan liikkeitä. Merkittävämmät vajoamat voivat kuitenkin aiheuttaa tarvetta ennakoiville korjaustoimenpiteille. Pidemmällä aikavälillä tällaisia alueita pyritään maanrakennuskeinoin stabiloimaan.

Advianin ja Väyläviraston projektin tavoitteena oli hyödyntää satelliittidataa rataomaisuuden hallinnassa ja pyrkiä identifioimaan maa-alueita, joissa vajoamista tapahtuu. Osana projektia validoitiin myös, että entuudestaan tunnetut muutokset, kuten kiskoihin tehdyt muutokset ja ratapenkereen korjaukset ennen ja jälkeen työmaata, korreloivat satelliittidatasta saatujen tulosten kanssa.

”Oli hauska huomata, miten uutta avaruusteknologiaa voidaan konkreettisesti hyödyntää perinteisellä infrarakentamisalalla”, Vincent Markiet, Data Scientist, Advian

Advian hyödynsi projektissa ESA Sentinel 1 SAR -tutkasatelliittidataa. Sentinel 1 -satelliitti kiertää polaarirataa, joka toistuu tarkasti 12 päivän välein. SAR-kuvista luotiin noin parin vuoden pituisia aikasarjoja, joiden sisältämä datamäärä lasketaan teratavuissa. InSARissa hyödynnetään tutkasatelliitin signaalin vaihe-eroa. Säännöllisesti toistuvien heijastumien aikasarjasta voidaan tunnistaa maan liikehdintä satelliitin suuntaan, joka vastaa lähes täysin maan todellista pystysiirtymää. Tämä mahdollistaa muutosten havaitsemisen millimetrien tarkkuudella.

”Väylä oli ennakkoluuloton ja innostunut asiakas ja yhdessä pystyimme validoimaan InSAR -analytiikkaa tarkoilla ratamittauksilla sekä kehittämään satelliittipohjaista pehmeikköanalyysia”, Chris Winquist, projektivastaava, Advian

Projektin tarkasteluun valittiin sekä vanha vajaa 100 kilometriä pitkä rataosuus, että modernein menetelmin perustettu suhteellisen uusi rataosuus. Erot rataosuuksien välillä olivat silmiinpistäviä. Analyysin tulokset vahvistivat sen, että vanha rataosuus liikkuu merkittävästi, kun taas uusi rataosuus on hyvin vakaa. Vanhalta rataosuudelta löydettiin piilopehmeikköjä, eli pehmeitä maa-alueita, joista ei aikaisemmin ollut tietoa. Analyysissä tarkasteltiin myös tunnettuja routa-alueita, joissa routa on aiheuttanut aikaisemmin radan liikkumista. Näiden alueiden osalta voitiin osoittaa keskimääräistä huomattavan paljon nopeampaa maan vajoamista.

”Saimme arvokasta tietoa uusista piilopehmeiköistä sekä oppeja satelliittidatan hyödyntämisestä rataverkon kunnossapidossa”, Markku Nummelin, Rautatieliikennejohtaja, Väylävirasto

väylä-advian

Esimerkki pehmeikköanalyysista. Useamman pisteen keskimääräinen vajoaminen (mm) reilun parin vuoden aikana.

 

 

Avainsanat: Sijaintitieto, Edistynyt analytiikka, Uutiset, Logistiikka, Satelliittianalytiikka, Infrarakentaminen, GeoAI

TILAA TUOREET ARTIKKELIT

Opi rakentamaan epäreilua kilpailuetua tiedolla johtamisella ja sijaintitiedolla.

Uudet blogiartikkelit sähköpostiisi heti julkaisupäivänä:

Ratkaisut

Valikoituja näytteitä tiedoistamme ja taidoistamme