chariot de mesures ferroviaires: le GRP 3000

Equipement d’un chariot de mesures ferroviaires Leica/Amberg GRP3000 par adjonction de
caméras vidéos 2D en vue d’obtenir un film géo-référencé en PK
II. Le GRP 3000:
I. Contexte de l’étude:
Leica/Amberg proposent un chariot de mesures
ferroviaires: le GRP 3000. Il permet de déterminer les
coordonnées de l’axe de la voie l’écartement des rails
le dévers (cf. figure 2), des profils et gabarits (cf. figure
3)….
A l’issue d’un appel d’offres européen, Réseau Ferré de France a attribué à ALSTOM Transport, le marché d’une première mise en œuvre du système européen de signalisation ETCS
(European Train Control System) niveau 1 sur les lignes classiques du réseau ferré national. Ce
marché vise le déploiement du nouveau système de signalisation, sur
2200 km de lignes.
ALSTOM cherche donc à répertorier les objets ETCS1 existants (cf. figure 1) selon leur points kilométriques, mais aussi la géométrie de la
voie sur deux sites pilotes situés à Longwy et à Thionville , mais aussi
toute la signalisation déjà utilisée.
Figure 1: balise KVB
Pour cela le chariot de mesures ferroviaires Leica/Amberg GRP3000 a
[RFF]
été choisi. A ce chariot va s’ajouter des caméras vidéo 2D permettant
d’obtenir une information visuelle géo-référencée en PK. Ces images PK– référencées permettront de répertorier les objets ferroviaires selon leur PK.
Figure 2: Schéma de princiFigure 3: Schéma de principe
Figure 4:Configurations du chariot de
pe de l’écartement et du dé- d’un profil de tunnel superposé à mesures ferroviaires Leica/Amberg
vers d’une voie
son gabarit
GRP-1000-3000-5000
III. Acquisition des images:

Le PKexpress acquière en phase arrêtée: « photo gauche » + « photo face » + « photo droite » + « screenshot ».
Le chariot est équipé de trois webcams Logitech HD
pro 910.

une « caméra face » filmant la voie longitudinalement

deux caméras orientées vers les côtés
photo gauche
Un logiciel est réalisé sous MATLAB, pour capter les
images: le « PKexpress »

photo face
photo droite
screenshot
Le PKexpress acquière en phase dynamique : « photo
face » + « screenshot », toutes les demi secondes
photo face
screenshot
Figure 5: Schéma de principe du chariot GRP3000, muni des 3 caméras Logitech HD 910
IV. PK– référencement par reconnaissance de caractères:
Le PK-référencement se fait par reconnaissance de caractères, sur les captures d’écran de
l’interface d’acquisition du logiciel GRPWin (gère l’acquisition du chariot GRP3000), où la valeur
de l’odomètre (et du PK) est affichée (cf. figure 6).
En phase arrêtée :
Puisque le chariot est immobile, la valeur de l’odomètre récupérée dans la capture d’écran correspond à la valeur du PK de la « photo face » capturée quasiment en même temps. Le PK d’une image en phase arrêtée est de l’ordre
de ±1cm.

En phase dynamique:
Le PK d’une image en phase dynamique
est de l’ordre de ±15cm.
Cet ordre de grandeur est plus important
que celui défini en phase arrêtée du fait
du décalage temporel entre une capture
d’une « photo face » et sa capture d’écran correspondante (cf. figure 7).

Entre deux captures d’écran, on prend
l’hypothèse que le chariot se déplace à
vitesse constante. On peut alors interpoler la valeur du PK d’une image entre Figure 7: Graphique de principe. Acquisition des « photos
faces » et capture d’écran en fonction du temps. Mise en
ces deux captures.
évidence du décalage temporel entre ces deux acquisi-
Figure 6: Interface d’acquisition du logiciel GRPWin avec les zones « vitesse » et
« odomètre », récupérées par le programme de reconnaissance de caractères
tions.
V. Post-Traitement et Création des images et vidéos PK-référencés:
L’ensemble du PK– référencement est réalisé
en post-traitement.
Les images prises en phase arrêtées sont fusionnées (cf. figure 8).
Les captures d’écran sont traitées par reconnaissance de caractères.
Figure 9: Tatouage d’une image (image PK-référencées)
Puis les images sont PK référencées. Elles sont tatouées avec leur valeur de PK
Figure 8: Fusion des images en phase arrêtée
Enfin à partir de ces images PK référencées, il est possible de créer un film vidéo géoréférencé en PK, avec le logiciel PKexpress.
VI. Conclusion:
Une fois, les images PK-référencées, les différents objets présents sur les photos peuvent être répertoriés, mais l’utilisation d’un tel système ne peut se résumer qu’à ce seul projet. Un film vidéo incluant une information du PK à tout instant permettra au maître d’œuvre chargé de la rénovation d’une voie de chemin de fer de savoir quelle portion conserver, modifier ou remplacer. Par rapport aux autres solutions de relevé proposées sur le marché, ce système est bien moins couteux. Depuis septembre 2011, les campagnes de relevés ont débuté sur les deux sites pilotes.
PFE réalisé au sein de l’entreprise
MIRE® S.A.S. Métrés, Implantations, Relevés, Etudes
ENTREPRISE DE TOPOGRAPHIE
www.miretopo.com
140, avenue Paul Doumer 92508 Rueil-Malmaison Cedex
Tél. : 01 41 42 06 30 - Fax : 01 41 42 06 31
PFE présenté le 21 septembre 2011
Correcteurs:
Pierre GRUSSENMEYER
Gilbert FERHAT
Romain GABORIT
INSA Strasbourg—Topographie
Contact: [email protected]
Directeur de PFE: Pierre GUSMANO
Contact: [email protected]