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走上正轨:Cordel 采用 Quanta Plus 和 Qinertia 进行铁路维护

Cordel 从三个关键方面高度评价了我们的铁路维护解决方案:PPK 软件同时提供 CLI 和 GUI 选项的通用性、提供文档和技术帮助的出色支持,以及简化其工作流程的具备质量保证功能的全面数据指标。

Qinertia 软件允许对数据进行深入查询,使我们能够通过参数更改快速识别和纠正任何错误。这极大地帮助我们的业务确保了数据收集和处理尽可能稳健。 | Tom Simmons,Cordel 工程经理。

地理空间INS软件车辆
采用激光雷达技术和 SBG Systems 解决方案的铁路维护

这是一个独特的案例研究,探讨了 Cordel 在铁路维护方面的创新应用。让我们首先了解 Cordel 及其业务。

Cordel 致力于让全球铁路更加安全、高效和可持续。其使命专注于解决铁路行业长期存在的挑战,例如过时的数据采集方法和昂贵的检查系统。在人工智能的赋能下,Cordel 的下一代解决方案提供了一种更快、更自动化的方式来收集和处理铁路检查数据。它们还提供可靠的、以铁路为中心的数据管理平台,使检查效率大大提高。

Cordel 的解决方案使用先进的车载传感器,支持专门的监测任务,例如限界分析、结构限界测量、道床断面测量、植被管理、接触网设备 (OLE) 评估和路侧资产监测。Cordel 受到 Amtrak、Network Rail 和 ARTC 等领先铁路运营商的信赖,已确立其作为铁路技术创新者的地位。真正让 Cordel 脱颖而出的是他们关注检查的价值,而不仅仅是收集的数据量。这种方法不仅提高了运营效率,还使铁路行业能够做出更明智的决策。

Cordel 需要一个能够与他们的车载 LiDAR 技术无缝集成的先进惯性导航系统 (INS)。他们面临的主要挑战是在通常对 INS 系统构成挑战的环境(例如隧道、城市峡谷和铁路路堑)中实现高精确的定位。该系统必须可靠地将 LiDAR 数据融合到 3D 地图上,确保即使在困难的 GNSS 条件下也能进行准确的资产测绘。此外,批量数据的后处理需要实现自动化,并具备强大的质量保证功能。

Cordel 的标准还包括一个用户友好且高效的后处理软件,用于自动处理大量多样化的车载 INS 数据。他们需要一个具有自动化功能的稳健 PPK 平台,该平台还提供质量保证工件以维持可靠的数据质量。

Cordel 的波浪传感器结合了 LiDAR 扫描仪、RGB 视频系统和 INS,可实现车载系统的无人值守数据捕获。波浪产品系列包括两个主要产品:Wave Rugged 和 Wave OEM。

用于铁路维护的具有建模运动学包络的 Lidar 点云
用于铁路维护的具有建模运动学包络的 Lidar 点云
  • Wave Rugged 专为独立系统而设计,可以轻松集成到各种类型的铁道车辆上,包括目标检测车辆(如轨道路面两用车/公铁两用车)和多功能作业车 (MPV)。
  • 相比之下,Wave OEM 系统允许紧密集成到客运列车或机车中,将组件拆分以便高效部署。

在评估了 Cordel 的要求后,我们建议将 Quanta Plus 与我们的后处理软件 Qinertia 搭配使用,以开展其铁路维护工作。

Quanta Plus 解决方案是 Quanta 系列的一部分,以下是其一些主要优势:

  • 高精度:厘米级定位,对 Cordel 的 LiDAR 数据采集至关重要。
  • 在具有挑战性的环境中表现出色:Quanta Plus 在隧道和城市峡谷等困难条件下表现出色,而其他系统通常难以应对。
  • 铁路合规性:无缝集成到符合铁路标准的系统中,使其成为 Cordel 的 Wave Rugged 和 Wave OEM 产品的理想选择。

Qinertia 这款先进的后处理运动学 (PPK) 软件为 Cordel 提供了所需的自动化功能。其命令行界面 (CLI) 能够实现数据的批量处理,同时通过深入的数据查询和错误诊断来保持严格的质量保证。

最初,由于 Qinertia 软件需要更多自动化,Cordel 在其车载捕获系统的第一版中并未采用我们的产品。然而,在一年之内,我们通过增强 Qinertia 以满足 Cordel 的特定要求来解决这些需求。这标志着向我们解决方案的过渡,这些解决方案已成为 Cordel 检查系统不可或缺的一部分。

Cordel 强调的关键优势之一是整个产品生命周期中卓越的用户体验——从开发一直到系统使用。他们发现集成过程很顺利,这归功于使设置变得简单的综合文档。设备界面直观,使开发通信驱动程序变得容易。在软件方面,他们赞赏我们的后处理工具如何提供高效且无忧的体验。此外,硬件被证明非常可靠且坚固,能够经受住恶劣的环境条件,同时提供稳定的性能。

不仅如此,Tom Simmons 分享道:“一旦我们转向 SBG 产品栈,最大的变化就是能够诊断和解决 PPK 过程中的任何问题。我们以前的供应商是一个黑盒解决方案,这导致了许多错误的数据集,而没有明确了解原因。Qinertia 软件允许对数据进行深入查询,使我们能够通过参数更改快速识别和纠正任何错误。这极大地帮助我们的业务确保数据收集和处理尽可能稳健。使用 SBG 的解决方案,我们实现了更窄的精度带,使我们的产品能够满足更严格的操作规范。“

强大的合作伙伴关系和支持

在整个合作过程中,Cordel 对我们的支持团队印象深刻。从一开始,Cordel 就发现我们的团队响应迅速、知识渊博。尽管 Cordel 具备独立解决问题的能力,但他们依然对完善的文档和支持门户赞不绝口,这帮助他们在追求铁路维护卓越的过程中满怀信心地解决了复杂的Технические(技术)问题。

Tom Simmons 补充道:“在将 Quanta Plus 集成到我们的系统期间,我们得到了很好的支持。标准文档完全足以完成大部分设计。我们还得到了响应极快的支持团队的大力支持,他们能够解答任何复杂问题或提供一般性建议。支持门户对于将系统集成到我们的产品中也起到了巨大的帮助作用。它拥有设计所需的所有必要文档,并对我们需要的所有信息进行了很好的涵盖。”

Cordel 采用 Quanta Plus 和 Qinertia 进行铁路维护
Cordel 使用 Quanta Plus 和 Qinertia 进行铁路维护

Cordel 强调了他们喜欢与 SBG Systems 合作的三个突出方面。

  • PPK 软件与自动化:首先,他们赞赏我们的 PPK 软件所具有的灵活性和强大功能。同时拥有用于完全自动化的命令行界面 (CLI) 以及用户友好的图形界面 (GUI),意味着他们可以轻松简化数据处理流程,同时在出现任何问题时仍能选择深入排查。
  • 支持:Cordel 高度评价了他们在合作过程中获得的支持。从详尽的文档到及时的技术协助,他们深信任何挑战都能得到迅速而有效的解决,从而确保了流畅的体验。
  • 数据指标:最后,他们强调了硬件系统和 PPK 软件所提供的全面数据指标。这些可靠的数据点是验证输出精度的关键,有助于他们确保其操作既精确又可靠。我们强大的质量保证流程确实增强了他们对自动化数据采集和处理的信心。

这段历程是一次极好的学习体验,看到客户满意正是我们工作的全部意义所在。SBG Systems 销售和售后部门的关键人物 Michael Jeffrey 对 Cordel 给予了极高的评价:“与 Cordel 合作总是令人愉快。他们的诚实和透明让我们能够深刻洞察他们的需求,从而定制出能够有效解决其独特挑战的解决方案。他们拥有清晰的愿景,是铁路检测技术的真正创新者,能与他们合作我们感到无比自豪。”

视频缩略图
+ 12
我们提供卓越的用户体验,这得益于过去12年中不断改进的先进算法。
164
使用 Qinertia 直接访问 164 个国家/地区的所有基站。
+ 12 000
在 Qinertia 中从全球 CORs 网络下载最新的基准站数据。
+ 5 400
探索我们广泛的预配置坐标参考系统 (CRS)。

Qinertia GNSS+INS PPK 软件

Qinertia PPK 软件为高精度定位解决方案带来了全新高度。

通过对原始位置数据进行后处理,在您的工作流程中实现无与伦比的精度。

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RTK 和 PPK 之间有什么区别?

实时动态差分(RTK)是一种定位技术,其中 GNSS 校正以近乎实时的方式传输,通常使用 RTCM 格式校正流。然而,在确保 GNSS 校正(特别是其完整性、可用性、覆盖范围和兼容性)方面可能会面临挑战。

 

PPK 相比 RTK 后处理的主要优势在于,数据处理活动可以在后处理过程中进行优化,包括前向和后向处理;而在实时处理中,校正及其传输中的任何中断或不兼容都会导致定位精度降低。

 

GNSS 后处理 (PPK) 相比实时处理 (RTK) 的首要核心优势在于:现场使用的系统无需配备数据链/无线电,即可将来自 CORS 的 RTCM 校正数据传输到 INS/GNSS 系统中。

 

后处理应用的主要限制是最终应用程序需要对环境做出反应。另一方面,如果您的应用程序可以承受生成优化轨迹所需的额外处理时间,它将大大提高所有交付的数据质量。

正向和反向处理如何工作?

让我们假设在测量的中间阶段发生了持续 60 秒的 GNSS 信号中断。前向处理中的位置误差增长很快(速率取决于 IMU 规格和其他参数),并在中断结束时达到最大值。然后它会迅速恢复。在后处理中,我们假设时间倒流,并按照反时间顺序进行处理,因为物理方程依然有效。在这种反向处理中,误差将在 GNSS 中断的实际开始时达到最大值,这与自然的前向处理高度对称。

 

将这两个计算结果合并会在中断中间附近产生最大误差,其幅度远低于仅前向或仅后向的解决方案。这将特别改善 SBG Systems 产品允许的 GNSS+INS 解决方案,但仅 GNSS 处理也将受益于此工作流。

 

如前所述,此项改进只能通过后处理来完成,因为你需要从头到尾的所有可用数据,从而将其实际应用推迟到测量结束时。

什么是 GNSS 后处理?

GNSS 后处理(即 PPK)是一种在数据采集活动结束后处理记录在 GNSS 接收器上的原始 GNSS 数据测量值的方法。它们可以与其他来源的 GNSS 测量值相结合,为该 GNSS 接收器提供最完整、最精确的运动轨迹,即使在最具挑战性的环境中也是如此。

这些其他来源可以是数据采集项目处或附近的本地 GNSS 基站,也可以是通常由政府机构和/或商业 CORS 网络提供商提供的现有连续运行参考站 (CORS)。

 

后处理动态 (PPK) 软件可以利用免费提供的 GNSS 卫星轨道和时钟信息,以进一步提高精度。PPK 允许精确确定本地 GNSS 基站相对于所使用的绝对全球坐标参考框架基准的位置。

 

PPK软件还可以支持不同坐标参考框架之间的复杂转换,以支持工程项目。

 

换句话说,它可以访问更正,提高项目的准确性,甚至可以在任务后修复测量或安装期间的数据丢失或错误。