MOBILNO LASERSKO SKENIRANJE AVTOCESTNIH ODSEKOV · 2017. 11. 28. · Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 1 1 UVOD Podatke o objektih v prostoru pridobimo z najrazličnejšimi

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO, PROMETNO INŽENIRSTVO IN ARHITEKTURO

Gregor Samsa

MOBILNO LASERSKO SKENIRANJE AVTOCESTNIH ODSEKOV

Diplomsko delo

Maribor, september 2016

Smetanova ulica 17

2000 Maribor, Slovenija

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega programa

MOBILNO LASERSKO SKENIRANJE AVTOCESTNIH ODSEKOV

Študent: Gregor Samsa

Študijski program: visokošolski strokovni, Gradbeništvo

Smer: Prometno-hidrotehnična smer

Mentor: red. prof. dr. Tollazzi Tomaž, univ. dipl. inž. grad.

Maribor, september 2016

I

II

MOBILNO LASERSKO SKENIRANJE AVTOCESTNIH ODSEKOV

Ključne besede: lasersko skeniranje, sferično snemanje, aktivno vodenje prometa, LiDAR

UDK:

Povzetek

V diplomskem delu je predstavljena naprava za mobilno lasersko skeniranje, možni načini in

razvoj uporabe različnih laserskih skenerjev in izpostavljene prednosti, ki jih tehnologija

prinaša uporabniku.

V diplomski nalogi smo poudarili uporabo mobilnih laserskih skenerjev na avtocestnem

omrežju.. Ugotovili smo, da je lasersko skeniranje, na avtocestnem odseku, kjer smo izvajali

meritve, velik doprinos k hitremu in natančnemu prikazu potrebnih podatkov. S pomočjo teh

podatkov bi lahko ob prometnih zastojih uvajali tako imenovan hard shoulder running oz.

začasen dodaten pas. Namen je, da lahko upravljalec ob relativno nizki ceni, ob določenih

časih, na določenih mestih, kjer so znana tako imenovana ozka grla, začasno ustvariti

dodaten pas. S tem bi lahko povečali kapaciteto avtocestnega odseka, ko bi to bilo potrebno.

III

MOBILE LASER SCANNING

Key words: laser scanning, spherical recording, active traffic management, LiDAR

UDK:

Abstract: In this graduation thesis, there is a presentation of a mobile laser device, possible

ways and development of usage of different laser scanners and also exposing the advantages

that technology brings to the user.

We have also emphasized the use of mobile laser scanners in motorway traffic. We have found

out that laser scanning of a specific section of the motorway has a great contribution to a fast

and accurate show of the needed data. With the help of this data we could introduce the so

called "hard shoulder running" which basically means to create an extra lane. The intention

is that the operator can create an extra lane at a relatively low price, at specific time and

place where the so called bottlenecks are situated. With that being said we could increase the

capacity of roads when it is necessary.

IV

VSEBINA

1 UVOD .................................................................................................................................................... 1

2 MOBILNO LASERSKO SKENIRANJE ........................................................................................................ 3

2.1 Obdelava podatkov laserskega skeniranja .................................................................................. 12

2.2 LiDAR ........................................................................................................................................... 18

3 HARD SHOULDER RUNNING ............................................................................................................... 20

3.1 Hard shoulder running v svetu .................................................................................................... 21

3.2 Oprema za nadzor in reakcije na incident ................................................................................... 25

4 CILJI DIPLOMSKEGA DELA ................................................................................................................... 26

4.1 Cilj diplomskega dela ................................................................................................................... 26

4.2 Raziskovalno vprašanje ............................................................................................................... 26

4.3 Pričakovan izvirni strokovni prispevek ........................................................................................ 26

4.4 Predpostavke in morebitne omejitve .......................................................................................... 26

5 METODOLOGIJA.................................................................................................................................. 27

5.1 Zasnova raziskave ........................................................................................................................ 27

5.2 Opredelitev vzorca in poteka zbiranja podatkov ........................................................................ 27

5.3 Opis metod analize ...................................................................................................................... 31

6 REZULTATI........................................................................................................................................... 33

7 SKLEP .................................................................................................................................................. 41

8 VIRI, LITERATURA ................................................................................................................................ 42

9 PRILOGE .............................................................................................................................................. 47

9.1 Seznam slik .................................................................................................................................. 47

9.2 Naslov študenta ........................................................................................................................... 50

9.3 Kratek življenjepis ........................................................................................................................ 50

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 1

1 UVOD

Podatke o objektih v prostoru pridobimo z najrazličnejšimi geodetskimi tehnikami. Ena izmed

novejših tehnik je 3D (trirazsežno) lasersko skeniranje, ki ima prednosti pred ostalimi

metodami v celovitem zajemanju prostorskih podatkov. Zajem podatkov je hitrejši in cenejši v

primerjavi z ostalimi metodami, meritve skorajda niso potrebne, saj so skenirani vsi objekti v

vidnem polju 3D laserskega skenerja, oblake točk lahko uporabimo večkrat in za različne

namene (Mozetič 2004).

Z uporabniškega vidika je 3D laserski skener naprava, ki na osnovi opravljenih meritev

omogoča pridobitev, oziroma izračun prostorskih koordinat točk skeniranega objekta:

samodejno in v sistematičnem vzorcu,

z veliko hitrostjo delovanja (100 ali 1000 točk na sekundo),

skoraj v stvarnem času (Mozetič 2004).

Možnosti uporabe 3D laserskega skeniranja je veliko:

kontrola daljnovodov,

meritev tras za projektiranje daljnovodov, cevovodov, cest,

izdelava digitalnega modela reliefa,

izdelava digitalnega modela objektov in vegetacije,

kartiranje vegetacije za potrebe gozdarstva, vključno z oceno lesne mase,

priprava podatkov za informacijske sisteme mest,

hidrografske študije porečij, poplavnih bazenov, obalnih pasov in priobalnega morja,

študije erozij, tudi s spremljanjem premeščanja materiala v rečnih strugah (Bilc 2002).

3D lasersko skeniranje omogoča skeniranje vsega kar je na prizorišču in je zajeto za bodoče

reference ali sodne postopke, prednost je, da omogoča vse storiti v krajšem času (Marks

2014).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 2

Obstajata dva načina izvedbe 3D laserskih skenerjev:

kamera skener,

panoramski skener (Katelic 2010).

Kamera skener, skenira v naprej določenem vidnem polju, omejenim z zgradbo snemalne

glave, ki se med postopkom skeniranja ne vrti. Panoramski skener ima snemalno glavo, ki se

med skeniranjem profilov samodejno vrti okrog ene osi. Velika prednost 3D laserskega

skeniranja je njihova zmožnost delovanja v popolni temi (Katelic 2010). Tehnika 3D laserske

telemetrije se je razvila za vojsko, sodobne aplikacije pa se uporabljajo v vsakodnevnem

življenju, kjer potrjujejo uporabnost (Bilc 2002; Petrič 2013).

Prometni zastoji se povečujejo po vsem svetu in različne inštitucije in organizacije v mnogih

državah skušajo poiskati različne načine za povečanje cestnih zmogljivosti ob prometnih

konicah. Glavna in najpogostejša rešitev v državah, kjer se srečujejo s težavo in posledično

aktivno iščejo rešitev, je tako imenovan hard shoulder running, ki bi ga lahko prevedli, kot

ustvarjanje dodatnega pasu. Namen je, ob relativno nizki ceni, ob določenih časih, na

določenih mestih, kjer so znana tako imenovana ozka grla, začasno ustvariti dodaten pas, ki ni

konstanten in se lahko ponavlja (Zwiers 2009).

Hard shoulder running sistem omogoča dinamično, sicer začasno uporabo odstavnega pasu na

cestnih odsekih, z namenom, da bi povečali kapaciteto cest, kadar je to potrebno. Hard

shoulder running sistem je torej ustvarjanje dodatnega voznega pasu, vendar s posebnimi

varnostnimi mehanizmi. (Hellemann, Kalisch, Zwiers, De Biasi & Jean-Philippe 2011).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 3

2 MOBILNO LASERSKO SKENIRANJE

Razvoj novih tehnologij daljinskega zaznavanja (remote sensing), je povzročil revolucijo na

področju zajema podatkov o zemeljskem površju in objektov na njem. Lasersko skeniranje je

sodobna tehnologija za zajem podatkov površja z aktivnim senzorskim sistemom, ki za

merjenje uporablja laserski žarek, ki se je skozi desetletje razvijalo do današnje mere. Pogosto

se za to tehnologijo uporablja beseda LiDAR (Light Detection and Ranging - zaznavanje

svetlobe in merjenje razdalj). Napredne tehnologije, med katerimi je v praksi zaradi cenenosti

in dostopnosti gotovo najpomembnejša tehnologija LiDAR, omogoča zelo hiter in natančen

zajem podatkov z zelo visoko ločljivostjo (Miler, Đapo, Kordić & Medved 2007).

Slika 2.1: Zgodovina razvoja tehnologije snemanja prostorov (Miler, Đapo, Kordić & Medved

2007)

Glede na opremo in aplikacije ločimo:

satelitsko lasersko skeniranje,

aerolasersko skeniranje (angl. airborne laser scanning, ALS),

terestrično lasersko skeniranje (angl. Terrestrial laser scanning, TLS),

mobilni laserski sistemi (angl. mobile laser system, MLS),

lasersko skeniranje iz kratkih razdalj (angl. Short range laser scanning) (Miler, Đapo,

Kordić & Medved 2007) .

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 4

Osnovna enota za zajem podatkov je aktivni skener, ki deluje na načelu impulzne telemetrije z

laserjem v bližnjem infrardečem delu svetlobnega spektra. Z njim določamo razdaljo med

skenerjem in objekti na zemljini površini, od koder se odbija laserski žarek (Bilc 2002).

Slika 2.2: Shematski prikaz treh običajnih vrst skenerjev glede na način snemanja (Miler,

Đapo, Kordić & Medved 2007)

Skenerji se lahko razdelijo glede na način pridobivanja podatkov – to je oblak točk. Obstajata

dva tipa oblaka točk:

absolutni,

relativni (lokalni) (Miler, Đapo, Kordić & Medved 2007).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 5

Slika 2.3: Shematski prikaz pulznega, faznega in triangulacijskega načina merjenja

oddaljenosti različnih terenskih laserskih skenerjev (Miler, Đapo, Kordić & Medved 2007)

Osnovna meritev nam da digitalni model terena izjemno velike gostote. Z nadaljnjo

obravnavo se izločijo slabe meritve, izvede se klasifikacija točk, prepoznavanje objektov in

končna tematska obdelava podatkov, ki daje neposredne uporabne informacije. To so lahko

razdalje, odmiki od ovir, vegetacije, … (Bilc 2002).

Laserska svetloba je ozko usmerjena in ima dobro določeno valovno dolžino oz. frekvenco

valovanja (monokromatska, koherentna). Laserski skenerji uporabljajo valovne dolžine

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 6

elektromagnetnega valovanja v območjih vidne in bližnje infrardeče svetlobe. Tehnologija

omogoča veliko količino meritev v kratkem času (od nekaj 1000 do milijona točk v sekundi)

(Toplak 2009).

Zelo široka uporaba na različnih področjih:

zajem podatkov o reliefu in površju,

zajem grajenih objektov in naprav (industrijske platforme, daljnovodi),

zajem prometnic,

aplikacije v gozdarstvu, geologiji, vodarstvu, arheologiji, arhitekturi idr. (Urbančič &

Grigillo 2015)

Aerolasersko skeniranje

Aerolasersko skeniranje se opravlja iz zračnih plovil (letalo, helikopter ipd.). LiDAR

snemalni sistem je sestavljen iz dveh segmentov:

zračnega,

terenskega (Urbančič & Grigillo 2015).

Slika 2.4: Prikaz aerolaserskega skeniranja (Triglav Čekada 2010)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 7

Terestrično lasersko skeniranje

Terestrično lasersko skeniranje je metoda izmere, pri kateri v nekaj minutah zajamete milijone

točk in pri tem ne izpustite nobene podrobnosti.

Slika 2.5: Primer terestričnega skeniranja (http://grangeo.si/Reference.html)

Razdelitev terestričnih laserskih skenerjev

1. Glede na način merjenja dolžin

a. Impulzni skenerji

b. Fazni skenerji

c. Triangulacijski skenerji

2. Glede na vidno polje

a. Okenski skenerji – Camerascanner

b. Hibridni skenerji – Hybridscanner

c. Sferni, panoramski skenerji – Panoramascanner (Staiger 2003)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 8

3. Glede na doseg

a. Bližnji – zelo kratki doseg – triangulacijski skenerji

b. Skenerji kratkega dosega

c. Skenerji srednjega dosega

d. Skenerji dolgega dosega

4. Glede na mobilnost

a. Statični skenerji

b. Sistemi za kinematične meritve (Kogoj 2015).

Slika 2.6: Shematski prikaz uporabe terestričnega laserskega skeniranja (Urbančič & Grigillo

2015)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 9

Slika 2.7: Osnovni princip terestričnega laserskega skeniranja

(http://dgkbadw.de/fileadmin/docs/c82.pdf)

Mobilni laserski sistem

Mobilni lasersko skeniranje (MLS) je tehnologija, ki pridobiva tridimenzionalne podatke iz

okoliških objektov. S senzorjem, iz doseženih oblakov točk zajema podrobnosti predmeta z

veliko natančnostjo. Številne aplikacije, ki jih imajo gradbeni inženiringi za objekte v mestih,

kot tudi za promet in drugo urbanistično načrtovanje, vsi, služijo namenu, da s 3D

modeliranjem najhitreje zajamejo podatke. Mobilno lasersko skeniranje ima več rešitev, kot

so vozila, vozički s katerimi se upravlja, za pridobivanje podatkov urbanih območij in čoln z

nameščeno opremo na rečnih brežinah. Prednosti so na področju naravoslovja, kjer je

zahtevana prav tako natančnost in se podatki pridobivajo v spremenljivih terenskih pogojih

(Kukko, Kaartinen, Hyyppä, Chen, 2012).

MLS pridobiva 3D podatke, s pomočjo enega ali več laserskih skenerjev, nameščenih na

mobilni platformi. Cilj mobilnega laserskega skeniranja je snemanje objektnih površin, ker je:

pridobivanje podatkov iz razširjenega ciljnih področjih časovno učinkovito,

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 10

samodejno shranjevanje 3D podatkov v skupnem koordinatnem sistemu,

visoka ločljivost in natančnost podatkov (RIEGL, 2015).

Mobilni laserski sistem skeniranja obsega:

vsaj en laserski skener,

GPS sistem, ki meri položaj in usmerjenost mobilne platforme,

programska oprema (lasersko skeniranje podatkov),

mobilno platformo,

sinhronizirano digitalno foto kamero, ki je pritrjena na isti platformi (RIEGL, 2015).

3D laserski skenerji se uporabljajo:

stacionarno na nepremičnem mestu (industrija),

kot mobilni sistemi na stativih ali podobnih stojalih (geodezija, arheologija...),

kot letalski sistemi za topografsko uporabo (Mozetič 2004).

Na sliki 2.8 in 2.9 je prikaz različnih možnosti uporabe mobilnih laserskih sistemov.

Slika 2.8: Različni mobilni laserski sistemi (http://www.general-

files.com/download/gs49b93647h32i0/LeonardoTutorial_Final_vers5_ENGLISH.pdf.html)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 11

Slika 2.9: Različni mobilni laserski sistemi (http://www.general-

files.com/download/gs49b93647h32i0/LeonardoTutorial_Final_vers5_ENGLISH.pdf.html)

Slika 2.10: Prikaz mobilnega laserskega skeniranja avtocest

(http://www.sabresurvey.com/data/ckeditor/PE_Upload_Folder/Home_Page/Linkedin_02Jul1

5_Scaled/18_-_Photo_926x519px.png)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 12

2.1 Obdelava podatkov laserskega skeniranja

Z različnimi komercialnimi ali odprtokodnimi programi lahko laserske podatke:

pregledujemo,

urejamo,

filtriramo,

klasificiramo,

izdelujemo različne digitalne modele (reliefa, površja),

izdelujemo modele stavb,

računamo površine, volumne idr. (Stavbar 2011).

Slika 2.11: Prikaz zbiranja podatkov z laserskim skenerjem

(http://www.riegl.com/uploads/tx_pxprieglproductscore/poo_mls_50_1.jpg)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 13

Filtriranje

Filtriranje podatkov je postopek, s katerim ločimo želene podatke od neželenih. Filtriranje se

vedno izvaja na že urejenem in združenem modelu točk, ki je očiščen morebitnih grobih

napak in nelogičnosti v podatkih (npr. točke, ki so očitno preveč pod ali nad terenom).

Čiščenje se lahko izvaja vizualno (ročno) ali z uporabo ustreznih programskih orodij.

Običajno se lidar točke v prvem koraku filtrira na točke, ki najbolj verjetno pripadajo terenu

(topografski relief) in ostale točke. Določitev talnih in netalnih točk (Stavbar 2011).

Slika 2.12: Georeferenciran oblak točk z atributnimi podatki (Urbančič & Grigillo 2015)

Klasifikacija

Filtrirane oblake točk se lahko ločuje še naprej, na primer na vegetacijo, točke na stavbah ipd.

Te postopke imenujemo klasifikacija (interpretacija oz. razvrščanje podatkov v vsebinske

razrede) ali segmentacija podatkov (razvrščanje podatkov po določenih karakteristikah)

(Stavbar 2011).

Modeliranje

Za končne aplikacije diskretni modeli niso dovolj uporabni, zato se iz točk, z različnimi

metodami modeliranja ploskev izdelajo ploskovni modeli, ki v podatke vnesejo dodatne

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 14

topološke odnose (opredelitev ploskev in robov). Le topološko urejeni modeli omogočajo

izvedbo različnih analiz. Ploskovni modeli omogočajo izdelavo različnih vizualizacij (nanos

tekstur ali fotografij) in časovnih animacij (Stavbar 2011).

LiDAR podatki so dober vir za izdelavo različnih modelov reliefa in površja:

Digitalni model reliefa (DMR) je digitalni opis oblikovanosti zemeljskega površja.

Vsebovati mora dovolj podatkov, da z njegovo uporabo lahko relief rekonstruiramo z

določeno natančnostjo (Stavbar 2011).

Slika 2.13: Digitalni model reliefa – DMR (Stavbar 2011)

Digitalni model površja (DMP) vsebuje podatke o zgornjem površju, kot bi ga videli

iz zraka (vključene so zgradbe in vegetacija) (Stavbar 2011).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 15

Slika 2.14: Digitalni model površja - DMP (Stavbar 2011)

Digitalni model višin (DMV) je poenostavljen zapis modela v obliki pravilne mrežne

strukture (rastrska oblika). Omogoča enostavno shranjevanje in obdelave, vendar se

lahko podrobnosti izgubijo (Stavbar 2011).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 16

Slika 2.15: Digitalni model višin – DMV (Stavbar 2011)

Programska oprema za obdelavo so programi:

Terra Scan, Terra Modeler (na platformi MicroStation)

DTMaster in SCOP++ LIDAR (TU Dunaj)

Fugro Viewer, LASTools (pregledovanje, osnovna obdelava)

v GIS orodjih: ArcGIS (LIDAR Analyst), GRASS GIS itd. (Stavbar 2011).

Za terestrično lasersko skeniranje (TLS) (52 stojišč) je potreben en dan skeniranja.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 17

Slika 2.16: Terestrično lasersko skeniranje (Riegl, DFG Consulting)

Za mobilno lasersko skeniranje sta v primerjavi s TLS, potrebna dva nekaj minutna prehoda

za primerljivo gostoto točk (4000-5000 točk/m2).

Slika 2.17: Mobilni laserski skener (Riegl, 2015)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 18

2.2 LiDAR

Prebirnik LiDAR je najpogosteje pritrjen na gibljivo platformo, ki določeno področje prevozi

in skenira. Sistem LiDAR sestavljajo:

laserski skener,

globalni sistem pozicioniranja (Global Positioning System - GPS),

inercijska enota (Monguš & Žalik 2012).

Rezultat je ogromna količina nestrukturiranih (topološko nepovezanih), geometrijskih

podatkov – 3D točk s pridruženimi skalarnimi vrednostmi. Zato se je težišče problema danes

preneslo iz zajema podatkov v njihovo vzdrževanje in obdelavo. Obseg podatkov,

pridobljenih s tehnologijo LiDAR, hitro preraste v nekaj milijard zlogov (terabytes), že v

primeru, ko obravnavamo nekaj kilometrov, torej majhno področje terena. S tem so presežene

računske zmožnosti najsodobnejših računalniških sistemov, kjer je zaradi nestrukturiranosti

podatkov obdelava še zahtevnejša (Tibaut, Lesničar, Pečnik, Roženočnik Korošec &

Zabreznik 2015).

LiDAR podatke lahko obdelujemo v:

vektorski obliki (X,Y,Z ; intenziteta idr.) - format LAS,

rastrski obliki (rastrske celice različnih velikosti) - zapis v rastrskem formatu (npr.

TIFF, BMP) (Stavbar 2011).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 19

Slika 2.18: Prometna infrastruktura

(https://www.fig.net/pub/monthly_articles/august_2010/august_2010_pinkerton.pdf)

Slika 2.19: Terestrično lasersko skeniranje (primer za predor) (DFG Consulting, 2015)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 20

3 HARD SHOULDER RUNNING

Odstavni pas je označena površina vzdolž voznega pasu, namenjena samo za ustavljanje

(zadrževanje) vozil v sili na avtocestah. Na desni strani vozišč, je hard shoulder running

nameščen, v državah, kjer vozniki vozijo na desni. Na levi strani, je hard shoulder running,

nameščen v državah, kot so Japonska, Velika Britanija, Avstralija in v drugih tako imenovanih

državah z levo bočno vožnjo. Večpasovne avtoceste, kot jih imajo Združene države Amerike,

in jih poznajo tudi na švedskih avtocestah, imajo hard shoulder running na obeh straneh

vsakega smernega vozišča, kakor tudi v sredini, zaradi dodatne varnosti. Hard shoulder

running ni namenjen redni uporabi v prometu (Hellemann, Kalisch, Zwiers, De Biasi & Jean-

Philippe 2011).

Hard shoulder running – dodatni pas ima več možnosti uporabe:

V primeru nevarnosti ali okvare, se lahko uporabnik umakne na dodatni pas, da bi se

umaknil iz povečanega pretoka prometa in s tem pridobil večjo stopnjo varnosti.

Intervencijska vozila (gasilska, reševalna in policijska vozila), lahko uporabljajo

dodatni pas, da se izognejo prometnim zastojem.

Aktivno upravljanje prometa se uporablja na zasedenih večpasovnih cestah, kjer pod

določenimi pogoji lahko dovolimo uporabo dodatnega pasu. Uporaba dodatnega pasu

je dovoljena, ob znižanih hitrosti, v obdobjih povečanega prometa.

V nekaterih krajih se lahko predvidi "Bus bypass" – avtobusni obvod, ki omogoča,

avtobusnemu prevozu tekoč promet, ko ostali promet miruje.

Asfaltiran dodatni pas, zagotavlja dodaten prostor, kadar se mora voznik umakniti (kot

je izogibanje vozniku, ki se pelje v napačno smer) ali za povrnitev nadzora nad svojim

vozilom.

V nekaterih mestnih območjih se dodatni pas uporablja kot vozni pas, v času največje

prometne obremenitva (dnevne migracije).

V nekaterih podeželskih območjih brez pločnikov, se lahko pešcem in kolesarjem

dovoli hoditi ali voziti na dodatnem pasu.

Na posameznih cestah, dodatni pas odmakne ''žleb'' vode z voznega pasu - cestišča, s

tem se zmanjšuje tveganje za aquaplaning in zmanjšuje razpršenje meteornih vod na

pešce, ki uporabljajo pločnik.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 21

Asfaltiran dodatni pas odmakne vodo stran od cestišča, preden se lahko infiltrira v

voziščno konstrukcijo ceste in s tem se povečuje življenjska doba ceste.

Dodatni pas pomaga zagotoviti dodatno strukturno podporo cestišča (Zwiers 2009).

Dodatni pas je običajno nekoliko ožji od celotnega prometnega pasu. V nekaterih primerih,

zlasti pri starejših podeželskih cestah, kjer so se dodatni pasovi začeli pojavljati najprej, so na

začetku obstajali utrjeni z gramozom, namesto tlakovani s asfaltom ali betonom. Starejši,

gramozni dodatni pasovi, so bili včasih imenovani mehki dodatni pasovi – bankine. Ker je

tlakovana površina končna, so tako imenovana mehki dodatni pasovi – bankine, manj varni,

če jih je potrebno uporabiti za nujne manevre. Sodobna praksa je, da se zgradi asfaltiran

dodatni pas, kadar je to mogoče (Zwiers 2009). V Veliki Britaniji imajo za gradnjo hard

shoulder standard (Federal Highway Administration 2013).

Hard shoulder running občasno vozniki uporabljajo za prehitevaje kolone vozil, zlasti na

dvopasovnih cestah. Vendar je to zelo nevarno in se ocenjuje kot zloraba in je nezakonito.

Prvotni namen prekinitev je bil prihranek, vendar ta ne odtehta varnostne koristi hard shoulder

running sistema. Nekatere ceste imajo ozki hard shoulder running za precejšnje razdalje, kar

velikokrat otežuje vožnjo za velikim vozilom (Federal Highway Administration 2013).

3.1 Hard shoulder running v svetu

Nemčija

Leta 2002 je hard shoulder running prvič vključen v nemško avtocesto. Po 4 mesecih

delovanja so bili rezultati prvega ocenjevanja pozitivni: sodelovanje voznikov je na splošno

visoko, zmanjšalo se je število pripomb in pritožb. V obdobju delovanja je približno 80 krat

bilo potrebno uporabiti hard shoulder running. Ta številka jasno kaže na potrebo po širokih

odstavnih pasovih. Hard shoulder running pomaga tudi zaščititi zaposlene in omogoča

njihovo varno delo (Dölger 2016).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 22

Slika 3.20: Primer hard shoulder running, ko sta odprta le vozna pasa

(https://en.wikipedia.org/wiki/Shoulder_(road) 2014)

Združene države Amerike

V nekaterih državah Združenih držav Amerike, je avtobusom dovoljeno uporabljati hard

shoulder runnig, bus-bypass (BBS), ki so namenjeni le avtobusom, kadar so prometni zastoji

(Traffic Tehnology 2013).

Hard shoulder running se v Kaliforniji, uporablja na avtocestnih izvozih, v meglenih

območjih. Običajno vozniki ne smejo uporabljati hard shoulder runnig, dovoljeno je le v

primeru prometnega zastoja. Uporaba je dovoljena z namenom, da se doseže izvoz, če je le ta

čez 200 metrov (Garnick 2015).

Velika Britanija

Agencija za ceste – Highway Agency (HA) v Veliki Britaniji, je skupaj z upravljavcem

avtocest leta 2006 začela s pilotnim programom na 11 kilometrov dolgem odseku. Pričeli so z

uporabo hard shoulder sistema, kot dodatnega prometnega pasu ob prometnih konicah, z

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 23

upoštevanjem omejitve hitrosti, potrebno prometno signalizacijo in počivališči. Ugotovili so,

da se je prometni tok izboljšal (Higways Agency 2013).

Nezakonito je uporabljati hard shoulder running sistem, izven dovoljenega prometnega

poteka, ne nazadnje, da se omogoči dostop za storitev v sili, kar je bil prav tako eden od

glavnih pomislekov kritikov in sicer, kakšno bo delovanje v primeru nesreč in kakršnih koli

drugih incidentov. Poročilo triletnega spremljanja varnosti Agencije za ceste, objavljeno

marca 2011, je pokazalo, da so se nesreče, ki vključujejo telesne poškodbe zmanjšale za več

kot polovico (56 %) brez smrtnih primerov, povprečna stopnja nesreč je padla s 5,2% na 1,5%

na mesec (Garnick 2015).

Slika 3.21: Primer uporabe hard shoulder runninga v primeru zastojev, z omejitvijo hitrosti

(UK Highways Agency 2007)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 24

Slika 3.22: Uporaba hard shoulder running samo za izvoz (UK Highways Agency 2008)

Italija

Hard shoulder running se na avtocestah v Italiji običajno uporablja kot zasilni pas, v primeru

okvare ali ga intervencijska vozila uporabljajo v primeru zastojev (Autostrade per Italia

2016). Običajno je dovoljena uporaba hard shoulder running, samo v primeru prometnega

zastoja, do naslednjega izvoza, če je izvoz v naslednjih 500 metrih.

Avstralija

Na podoben način kot v Italiji in Združenih državah Amerike, se na avtocestah v Avstraliji

običajno uporablja, kot zasilni pas v primeru okvar ali uporabe intervencijskih vozilih.

Predsednik avtocest ima že od začetka vpeljave hard shoulder running vsebinske pomisleke

glede varnosti, ki se pojavlja tudi pri voznikih. Ugotovili so da, so se nesreče zmanjšale za 17

% in stopnja nezgod je v prvem letu padla za 21 % (The guardian 2015).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 25

Nizozemska

Na Nizozemskem je bilo nekaj avtocestnih odsekov vključenih leta 2004. Nizozemske

izkušnje so v primeru nesreč, podobne kot v veliki Britaniji. Ni dokazov o povečanem številu

prometnih nesreč. Hard shoulder running se uporablja, da se rešijo zastoji in zmanjša število

prometnih nesreč. Nesreče zaradi uporabe hard shoulder running, so zelo redke. Splošno

mnenje je, da je uporaba hard shoulder runinng, kot prometnega pasu pomagala zmanjšati

preobremenjenosti in povečala prepustnost avtocestnih odsekov. (Ministry of Transport,

Public Works and Water Management 2013).

3.2 Oprema za nadzor in reakcije na incident

Promet na dodatnih pasovih, je potrebo skrbno spremljati. Potrebnih je več kamer, da se

preveri dodatni pas in po potrebi odstranijo vse ovire, pred odprtjem hard shoulder runniga.

Hard shoulder running razširi delovno območje in za to je potrebno več izvajalcev za

serviranje in vzdrževanje. Več tehnologije, seveda pomeni več servisiranja in vzdrževanja,

kar vodi do večjih stroškov vzdrževanja (Ministry of Transport, Public Works and Water

Management 2013).

Ko se pojavijo težave z delovanjem hard shoulder running, se je potrebno odzvat zelo na

hitro. Če promet ovira predmet, razlito olje ali vozilo, je možnost, da se zgodi nesreča.

Voznike je treba seznaniti, da naredijo vse, kar je mogoče, da zapustijo avtocesto na

najbližjem izvozu, kadar imajo težave z vozilom ali so vključeni v manjšo nesrečo (Ministry

of Transport, Public Works and Water Management 2013).

V primeru nesreč, se Hard shoulder takoj zapre in se omogoči za uporabo službenih vozil, kot

so policija, reševalci, gasilci. Ko pride do incidenta na eni od stez, bo ta zaprta, medtem, ko je

hard shoulder running odprt in na njem poteka promet nemoteno (Ministry of Transport,

Public Works and Water Management 2013).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 26

4 CILJI DIPLOMSKEGA DELA

4.1 Cilj diplomskega dela

pregled strokovne in znanstvene domače in tuje relevantne literature,

predstavitev sferičnega snemanja,

predstavitev Hard shoulder running,

zbiranje, analiziranje in predstavitev pridobljenih podatkov,

izboljšati svojo prakso,

izboljšati svoje razumevanje prakse,

izboljšanje razumevanje okvirne situacije, v kateri praksa poteka.

4.2 Raziskovalno vprašanje

V dispoziciji diplomskega dela smo si postavili naslednjo raziskovalno vprašanje:

RV 1: Ali sferično snemanje pripomore k pridobitvi ustreznih podatkov za uvedbo hard

shoulder running sistema?

4.3 Pričakovan izvirni strokovni prispevek

Z zbiranjem in analiziranjem pridobljenih podatkov smo želeli ugotoviti ali nam podatki,

pridobljeni z mobilnim laserskim snemanjem dajo dovolj informacij za izvedbo hard shoulder

running sistema v Sloveniji. Na osnovi na novo pridobljenih podatkov sferičnega snemanja in

laserskega skeniranja, je izveden popis prometne opreme na avtocesti v Republiki Sloveniji.

4.4 Predpostavke in morebitne omejitve

Predpostavljamo, da smo z zbiranjem podatkov pridobili ustrezno število primerljivih

podatkov. Omejitev naloge je, da smo podatke pridobivali na enem avtocestnem odseku in

zato zaključkov ni mogoče posplošiti na celotni avtocestni križ v Republiki Sloveniji.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 27

5 METODOLOGIJA

5.1 Zasnova raziskave

Teoretični del naloge temelji na uporabi deskriptivne metode dela, analizi sekundarnih in

primarnih virov. Podatki so se zbirali s terenskim raziskovanjem. Namen diplomskega dela je

bil z aplikativnim raziskovanje pridobiti podatke, ki služijo eventualni vzpostavitvi hard

shoulder running sistema.

Empirični del raziskave temelji na uporabi kvalitativnih metod raziskovanja, kjer smo kot

raziskovalni instrument uporabili terensko študijo za pridobitev podatkov s sferičnim

snemanjem. Za pregled podatkov je uporabljena programska oprema z delovnim imenom

(DARS 2016).

5.2 Opredelitev vzorca in poteka zbiranja podatkov

Sferični posnetki AC in HC so bili narejeni na skupni dolžini 1.225 km avtocest, 200 km

priključkih, približno 50 km počivališč in drugih cest. V diplomski nalogi analiziramo

sferične posnetke, pridobljene le na enem avtocestnem odseku v izmeri 9,725 km.

Sferično snemanje cest je bilo izvedeno z zajemom GPS podatkov in mobilnim laserskim

skeniranjem na terenu. Osnovni in vzporedni odseki so se snemali dvakrat v isto smer. Enkrat

po prehitevalnem pasu in enkrat po voznem pasu.

Programska oprema ima pogled razdeljen na več posameznih oken:

tlorisni pogled, pogled kamere, pogled profila, možnost kombinacije poljubnih pogledov,

sinhronizirano predvajanje slikovnega gradiva s prikazom trenutne lokacije v tlorisu.

Tlorisni pogled:

prikaz poljubnih geolociranih rastrskih podatkov,

prikaz ortofota v različnih merilih,

prikaz poljubnih vektorskih podatkov (sledenje vožnje, lokacije sferičnih posnetkov,

os ceste, drugi podatki…).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 28

Pogled kamere:

»premikanje« po posnetkih (predvajaj, ustavi, korak naprej/nazaj, prikaži s klikom),

prikaz sferičnih posnetkov (panoramski in »3D« sferični prikaz),

prikaz posamičnih posnetkov sferične kamere,

prikaz stacionaže, koordinat in pripadnost odseku, za vsak element slikovnega gradiva.

Izvajanje meritev na posnetkih (vir je oblak točk laserskega skeniranja):

koordinate, dolžine površine,

določitev stacionaže za poljubno točko.

Izvajanje meritev na prečnem profilu (vir je oblak točk laserskega skeniranja):

koordinate, dolžine, površine,

meritve na vertikali za relativne višine,

meritve pravokotno glede na os ceste.

Prikaz (superinprovizacija) poljubnih objektov na slikovnem gradivu (panorama, video, …):

prikaz evidence prometne signalizacije,

prikaz oblaka točk in izbranega profila,

prikaz poljubnega objekta s 3-dimenzionalnimi koordinatami (DARS 2015).

Raziskava – sferično snemanje je potekalo na avtocestnem odseku 0631 AC A1 Šentilj –

Pesnica v dolžini 9,725 km in z njim smo zajeli:

sferični posnetek avtocestnega odseka,

sferični posnetek priključkov in razcepov,

sferični posnetek počivališč in drugih cest,

posnetek laserskega skeniranja AC,

inventarizacija (komplet vseh zahtevanih popisov) prometne opreme,

popis vertikalne prometne signalizacije (stojno mesto),

popis prečne horizontalne signalizacije (točkovni sloj),

popis prečne horizontalne signalizacije (poligonski sloj),

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 29

popis vzdolžne horizontalne signalizacije (polilinija) (DARS 2015).

Sferično snemanje je izvajalo podjetje Mensuras d.o.o., s pomočjo mobilnega laserskega

skenerja.

Uporabljena je bila sledeča oprema:

sferična kamera,

laserski skener,

GPS sprejemnik,

bazna postaja,

giroskop,

odometer,

fotoaparat,

programska oprema za obdelavo podatkov.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 30

Slika 5.23: Vozilo za mobilno sferično snemanje

Podatki so se zbrali v podatkovni bazi prometne signalizacije, ki jo sestavljajo prometni znaki

in označbe na voziščih in drugih prometnih površinah, turistično in drugo obvestilno

signalizacijo v skladu s Pravilnikom o prometni signalizaciji in prometni opremi na javnih

cestah. Zajeli so se podatki in vzpostavila evidenca za vertikalno prometno signalizacijo in

označbe na vozišču, drugi začasni znaki v času zime, drugih ovir ali poškodb vozišča. Znaki,

ki so postavljeni zaradi gradbišč na cestah, se niso popisali. Zajem se je izvedel tudi za vso

turistično in drugo obvestilno signalizacijo po Pravilniku o prometni signalizaciji in prometni

opremi na javnih cestah. Od prometne opreme so se popisala prometna ogledala, semaforji,

drugi svetlobni znaki in znaki spremenljive vsebine pomembni za odvijanje prometa. Hkrati

se je popisala tudi vsa ostala prometna signalizacija, ki ni v skladu z veljavnim pravilnikom,

vendar so pri taki signalizaciji opombe, kamor se je vpisalo »Ni v skladu s pravilnikom«

(DARS 2015).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 31

Popis se je izvedel na vseh osnovnih odsekih, vzporednih odsekih, priključkih in razcepih ter

drugih prometnih površinah na avtocestah in hitrih cestah v upravljanju DARS d.d..

5.3 Opis metod analize

Podatki so se prvotno pregledali, uredili, filtrirali, klasificirali, izdelali so se različni digitalni

modele (reliefa, površja) in izračunale površine, volumni, na avtocestnem križu.

Slika 5.24: Avtocestni križ Slovenije, kjer se je izvajalo sferično snemanje (DARS, 2016)

Snemanje je potekalo na vseh odsekih avtocest (AC) in hitrih cest (HC). Izvedba snemanja

cest se je izvedla s sferično kamero. Istočasno z izvedbo video snemanja cest se je izvedlo

mobilno lasersko skeniranje AC in HC, pridobljeni podatki so po izvedenem zajemu bili

obdelani za nadaljnjo uporabo.

Izvršen je bil popis prometne signalizacije in prometne opreme ter popis opreme cest za

podatkovno bazo BCP (baza cestnih podatkov). Baza podatkov prometne signalizacije in

prometne opreme je vzpostavljena s pomočjo numeričnih metod sferičnih posnetkov in

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 32

podatkov laserskega skeniranja ter morebitnih dodatnih meritev na terenu. Baza podatkov

prometne signalizacije in prometne opreme je prav tako nameščena v aplikaciji BCPDARS.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 33

6 REZULTATI

V diplomski nalogi so se podatki na avtocestnem odseku popisali kot točkovni prostorski sloj

(npr. vertikalna signalizacija), linijski sloj (npr. vzdolžne označbe) ter poligon (npr. polje za

usmerjanje prometa). Vsi podatki (točkovni, linijski in poligonski) so določeni s prostorskimi

koordinatami X in Y, kakor v državnem koordinatnem sistemu in sicer z absolutno

natančnostjo do 0.5 metra, z največ dovoljenim odstopanjem do 2 % od prostorskih koordinat,

ki imajo manjšo natančnost, ki je še vedno pod 2 metri. Podatki imajo pravilno pozicijo glede

na podano os ceste in sosednje elemente (signalizacijo) z relativno natančnostjo do 1m.

Izvršen je popoln popis prometne signalizacije s avtomobilom in strojno opremo prikazano na

sliki 6.22 in 6.26, z 1 % dovoljeno napako, glede na dejanske količine, ki so se ugotovile iz

posnetkov cest.

Slika 6.25: Vozilo pri izvedbi meritev (lasten vir 2016)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 34

Slika 6.26: Uporabljena strojna oprema (lasten vir 2016)

Kakor je prikazano na sliki 6.27, smo s sferičnim snemanjem zajeli podatke, za dopolnitev

podatkovne baze prometne opreme, ki jo sestavljajo:

varnostne ograje,

protislepilni elementi,

protiveterne ograje,

prosta višina nadvozov.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 35

Slika: 6.27: Prikaz pridobljenih podatkov s sferičnim snemanjem

Za prometne znake, turistično in drugo obvestilno signalizacijo in prometno opremo

(ogledala, semaforji in ostala svetlobna signalizacija) so podatki prikazani na sliki 6.28.

Vsako posamezno stojno mesto je slikano tako, da je iz znaka in morebitne dopolnilne table

razvidna vsebina in okolica znaka (pogled voznika).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 36

Slika 6.28: Prikaz tunelske cevi s prometno signalizacijo - semaforji

Pri vertikalni signalizaciji v primeru navezovanja priključka z drugo državno ali občinsko

cesto so popisani vsi prometni znaki in svetlobni znaki za urejanje prometa vozil, v območju

avtocestnega sveta. Popisani so vsi prometni znaki in svetlobni znaki za urejanje prometa

vozil na izvozu avtoceste ali hitre ceste v območju križišča, ki urejajo režim za priključevanje

na cesto drugega upravljavca, npr. križišče s prednostno cesto, ustavi, obvezna smer, potek

prednostne ceste.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 37

Slika 6.29: Prikaz snemanja trase avtoceste

Slika 6.30: Prikaz deljenega pogleda (tloris, laserski sken in prečni profil cestnega sveta)

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 38

Horizontalna prometna signalizacija

Bila je popisana vsa horizontalna signalizacija na izvozih avtoceste ali hitre ceste (stop črta,

prehodi za pešce kolesarske steze ...). Pri zajemu horizontalne prometne signalizacije oz.

označb na vozišču so zajete vse vzdolžne in prečne označbe na vozišču.

Horizontalna signalizacija je zajeta linijsko – sredinske črte, robne črte, kolesarske steze, črta

za ustavljanje, točkovno - puščice na vozišču, napisi in znaki na vozišču in poligonsko - polja

za usmerjanje prometa, prehodi za pešce.

Zajem horizontalne signalizacije je potekal s prostorskimi sloji - točkovnimi, linijskimi in

poligonskimi. Pri linijskih elementih se je določil dejanski potek linije, ki praviloma sledi osi

ceste. Pozicija in dolžina je določena v 2D koordinatnem sistemu (Shape), med atribute pa se

je vpisal raster črt iz šifranta. Pri točkovnih elementih predstavlja točka koordinate noge

oziroma spodnjega dela napisa ali simbola.

Pri popisu talnih označb je ključna lega signalizacije in njena dimenzija (širina) iz katere je

možno izračunati površino obarvanega dela cestišča. Poleg pomena talne označbe, ki je v

osnovi določena s šifro je pomembna lega saj podrobno razmejuje cestišče na več različnih

prometnih površin. Popis le te se izjemoma lahko kombinira s posnetka DOF-a. Dovoljeno je

0,5 % izpada popisa signalizacije zaradi stoječega prometa (levi in desni pasovi za zavijanje).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 39

Slika 6.31: Prikaz deljenega pogleda (tloris in laserski sken prečnega profila)

S pridobljenimi rezultati lahko delno pozitivno odgovorimo na raziskovalno vprašanje: „Ali

sferično snemanje pripomore k pridobitvi ustreznih podatkov za uvedbo hard shoulder

running sistema?“

Delno pozitiven odgovor dobimo, ker nam pridobljeni podatki omogočajo :

celoten zajem vertikalne prometne signalizacije,

celoten zajem horizontalne prometne signalizacije,

širino svetlega prečnega profila,

višino svetlega profila nad voziščem.

Zgoraj omenjeni pridobljeni podatki vertikalne, horizontalne prometne signalizacije, prikaz

poljubnih premostitvenih objektov nam pri uvedbi hard shoulder running sistema

pripomorejo, niso pa sami po sebi zadostni.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 40

S pridobljeni podatki vertikalne prometne signalizacije, lahko planiramo in določimo

avtocestno opremo, ki jo je potrebno za prestaviti ali ponovno zasnovati. Lahko kalkuliramo

potrebne stroške izvedbe, brez predhodnega terenskega ogleda in pripravimo projekt za

izvedbo. S popisom horizontalne prometne signalizacije, opravljene s mobilnim laserskim

skeniranjem, lahko planiramo dodatne talne označbe, ki so potrebne pri uvedbi hard shoulder

sistema. S pridobljenimi izmerami, ki smo jih opravili s programsko opremo, smo ugotovili

ali določen del avtocestnega odseka, omogoča s svojimi svetlimi izmerami prečnega profila

vozišča, svetlo mero nadvozov ter portalov, uvedbo hard shoulder running sistema.

Za uvedbo hard shoulder running sistema še vedno potrebujemo konstrukcijske podatke

oziroma podatke izvedbe odstavnega pasu. Te podatke pa lahko izključno pridobimo iz baze

cestnih podatkov ali iz projektov izvedenih del, kar so ugotovili v številnih že izvedenih

raziskava (Puento, Gonzales-Jorge, Riviero, Arias 2012;Ehigiator – Irughe, Ehigiator 2012;

Masters 2013; Amann, Borrmann 2015; McDonald 2016).

Z uporabo teh posebnih tehnik upravljanja prometa, agencije, na Danskem, v Angliji, Nemčiji

in na Nizozemskem lahko izvajajo večji nadzor nad svojimi zmogljivosti in so sposobni bolje

optimizirati svoje naložbe v infrastrukturo za zadovoljitev potreb strank, kar so tudi naša

pričakovanja, v kolikor bi uvajali hard shoulder running sistem. Odvisno od lokacije in

kombinacije strategij, se pričakujejo pozitivne spremembe, ki so lahko prednosti novega

pristopa:

povečanje povprečne prepustnosti v preobremenjenih obdobjih za 3 do 7 odstotkov,

povečanje splošne zmogljivosti od 3 do 22 odstotkov,

zmanjšanje primarnih zapletov od 3 do 30 odstotkov,

zmanjšanje sekundarnih primerov 40 do 50 odstotkov,

splošna uskladitev hitrosti obremenjenih obdobjih,

bolj enotno vedenja voznikov,

povečanje zanesljivosti potovanj,

sposobnost odložiti začetek zaprtja avtoceste (Mirshahi, et al. 2007).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 41

7 SKLEP

Aktivno upravljanje prometa na splošno velja kot pristop za dinamično upravljanje in nadzor

povpraševanja po prometu in razpoložljive zmogljivosti transportnih naprav, ki temeljijo na

razmere v prometu, z uporabo ene ali kombinacijo v realnem času in napovedovanje

operativnih strategij. V kolikor želimo uvesti hard shoulder running sistem, je to potrebno

izvajati skupaj z tradicionalnimi strategijami za upravljanje prometa. Operativne strategije

nam lahko pomagajo, da bi povečali učinkovitost na vozišču in posledično prispevali k večji

varnosti, zanesljivosti potovanja in prepustnosti prometa. Filozofija narekuje aktivno

upravljanje, kjer je potrebno upoštevati vse razpoložljive operativne strategije; vključno z

različnimi načini te strategije, ki jih lahko integriramo skupaj z obstoječo infrastrukturo, za

aktivno upravljanje prometnega sistema, da bi dosegli cilje glede uspešnosti sistema. To

vključuje tradicionalno vodenje prometa in tehnologij ITS, ki so pogosto uporabljene v

Združenih državah Amerike. Prav tako se lahko uporabi nove tehnologije in ne tradicionalne

tehnologije za upravljanje prometa, ki se bolj pogosto uporabljajo v drugih delih sveta.

Aktivne tehnike upravljanja so v uporabi po vsem svetu, vendar je poudarek te sinteze na

strategijah, uporabljenih v Evropi in ZDA. Medtem ko so evropske in ameriške strategije

razlikujejo, v mnogih primerih pa se dopolnjujeta in se lahko kombinirajo za zagotavljanje

večje koristi, kot če jih uporabljamo ločeno.

Smiselna bi bila analiza rezultatov, v različnih časovnih obdobjih tudi po vpeljanem hard

shoulder running sistemu. Z analizo bi lahko z zagotovostjo potrdili ali ovrgli smiselnost

vpeljave hard shoulder running sistema. Pridobljeni podatki sferičnih posnetkov, se lahko

uporabljajo tudi za potrebe pregledovalnika v aplikaciji WEPS (Web Evidenca Prometne

Signalizacije).

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 42

8 VIRI, LITERATURA

Amann, J, Borrmann, A 2015. Open BIM for Infrastructure mit OKSTRA und IFC Alignment

zur internationalen Standardisierung des Datenaustauschs. V zborniku Tagungsband

zum 6. OKSTRA-Symposium: Köln, Deutschland.

Autostrade per Italia2016, Dostopno na:

<https://www.autostrade.it/en/tecnologiasicurezza/sicurezza/interventi-tecnologie-e-

strumenti-per-la-sicurezza> [25.8.2016].

Brinckerhoff, P 2010, Synthesis of Active Traffic Management Experiences in Europe and the

United States. FHWA. Dostopno na:

<http://ops.fhwa.dot.gov/publications/fhwahop10031/fhwahop10031.pdf >

[31.01.2016].

Bilc, A 2002, 'Ali dobila klasična fotogrametrija konkurenco?, Geodetski Vestnik, vol. 46, št.

2, str. 404-410.

BIM Industry Working Group 2011, A report for the Government Construction Client Group.

Dostopno na:

<http://www.constructingexcellence.org.uk/pdf/BIS_BIM_Strategy_2011.pdf>

[30.1.2016].

DARS 2015, Dostopno na: <https://www.google.si/?client=firefox-

b#q=dars.mensuras.si&gws_rd=cr> [31.06.2016].

DFG Consulting 2015, Geoinformatika – DFG Consultind d.o.o. Dostopno na:

<www.dfgcon.si> [20.07.2016].

Dolger, R 2016, Temporary hard shoulder running A63 in Germany, Dostopno na:

<https://www.its-platform.eu/sites/default/files/EW2_HL_TSF_A63_011_eng.pdf>

[31.06.2016].

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 43

Ehigiator – Irughe, R, Ehigiator, M O 2012, 3D Geospatial modeling of accident scene using

Laser Scanner data, Civil and Environmental Research, vol. 2 št.10, str. 39.

Federal Highway Administration 2013, Dostopno na:

<https://www.google.si/search?q=Synthesis+of+Active+Traffic+Management+Experi

ences+in+Europe++and+the+United+States&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-

b&gws_rd=cr&ei=LDzAV977L8vpUtbFoJAH#q=Federal+Highway+Administration

%2C+> [31.01.2016].

Garnick, C, 2015, "Jammed-up I-405 prompting some buses to run on the shoulder". The

Seattle Times, 2016.

Highways Agency 2011, Dostopno na: <https://www.google.si/?client=firefox

b#q=Highways+Agency+2011%2C+News+Release+issued+by+COI+News+Distribut

ion+Service+on+21+March+2011> [20.08.2016].

Hellemann, B, Kalisch, M, De Biasi, I, Méchin, J P 2011, 3D laser scanning. Birmingham:

Highways Agency Publications Group.

Katelic, M 2010, Obdelava podatkov laserskega skeniranja v programu Geomagic v primeru

Mislejevega portala. Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana.

Kogoj, D 2015, Prosojnice predavanj pri predmetu Geodetski merski sistemi, Fakulteta za

gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana.

Kukko A, Kaartinen H, Hyyppä J Chen Y 2012, Multiplatform Mobile Laser Scanning:

Usability and Performance Sensors vol. 12, št. 9, str. 11712-11733.

Lazar, A 2012, Sodobno tehnično dokumentiranje grajske arhitekture na primeru gradu Lož.

Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana.

MacDonald, M 2016, Managed Motorways Monitoring/Evaluation of Through Junction

Running (TJR). Dostopno na:

<http://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20120810121037/http://www.highways.go

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 44

v.uk/knowledge_compendium/8E4B66F290A04A6FA4DC3243A90AE86F.aspx>

[31.01.2016].

Marks, K 2014, Hard Shoulder Running. Europe-Wide Traffic & Network Management & Co-

Modality, str. 32-35.

Masters, J 2013, How safe is full time hard shoulder running? Dostopno na:

<http://www.newcivilengineer.com/latest/how-safe-is-full-time-hard-shoulder-

running/8641221.article> [31.01.2016].

Miler, M, Ðapo, A, Kordić, B, Medved, I 2007, Terestrički laserski skeneri, Ekscentar´, List

studenata Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu, vol. 10, str. 35-38.

Mirshahi, M, Obenberger, J, Charles A F, Howard, C, Krammes, R, Kuhn, B T, Mayhew, R M,

Moore, M A, Sahebjam, K, Stone, C J & Yung, J L 2007, Active Traffic Management:

The Next Step in Congestion Management, Office of International Programs.

Washington, DC: U.S. Department of Transportation.

Mongus, D, Žalik, B 2012, Parameter-free ground filtering of LiDAR data for automatic DTM

generation, Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 67, str. 1-12, 2012.

Mozetič, B 2004, ´Terestrižno 3D (trirazsežno) lasersko skeniranje´, Geodetski Vestnik, vol.

48, št. 3, str. 351-362.

Petrič, A 2013, Vrednotenje in primerjava geodetskih merskih tehnologij Lidar in 3D

laserskega skeniranja, Fakulteta za gradbeništvo, Maribor.

Rebolj, D, Tibaut, A, Čuš-Babič, N, Magdič, A, Podbreznik, P 2008, Development and

application of a road product model. Automation in Construction, vol. 17 , št.. 6, str.

719–728.

Puente, I, González-Jorge, R, Arias, P 2012, Deformation Monitoring of Motorway

Underpasses Using Laser Scanning Data. International Archives of the

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 45

Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXXIX-B5, str.

235-238.

Reshetyuk, Y 2009, Self-calibration and direct georeferencing in terrestrial laser scanning.

Doctoral thesis. Infrastructure, Geodesy Royal Institute of Technology, Department of

Transport and Economics Division of Geodesy Stockholm.

RIEGL 2015, RIEGL Laser Measurement Systems, Dostopno na: <www.riegl.com>

[20.07.2016].

Staiger, R 2003, Terrestrial Laser Scanning Technology, Systems and Applications v

zborniku TS12 Positioning and Measurement Technologies and Practices Terrestrial

Laser Scanning – Technology, Systems and Applications FIG Regional Conference,

Marrakech, Morocco, str. 1-10.

Stavbar, G 2011, Pregled odprto kodnih programov za obdelavo lidarskih podatkov. Fakulteta

za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana.

Tibaut, A, Lesničar, R, Mihalič, K, Pečnik, S, Roženičnik Korošec, M, Zabreznik, I 2015,

´3D- projektiranje infrastrukturnih objektov in njihova rekonstrukcija s pomočjo

oblakov 3D točk´ v zborniku 12. slovenski kongres o cestah in prometu, str. 1-9.

The guardian 2015. MPs call to scrap 'dangerous' hard shoulder motorway plan. Dostopno na:

<http://www.theguardian.com/politics/2016/jun/30/mps-call-to-scrap-dangerous-hard-

shoulder-motorway-plan> [30.05.2016].

Toplak, S 2009, Laser in njegova uporaba. Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Maribor.

Traffic Tehnology 2013. Dostopno na:

<http://www.traffictechnologytoday.com/opinion.php?BlogID=109> [1.06.2016].

Triglav Čekada, M 2010, Zračno lasersko skeniranje in nepremičninske evidence.

Geodetski vestnik, vol. 54, št. 2, str. 181–194.

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 46

Triglav Čekada, M 2011, Možnosti uporabe zračnega laserskega skeniranja (lidar) za

geomorfološke študije, Geografski vestnik, vol. 83, št.2, str. 81-93.

UK Highways Agency Interim Advice Note 87/07 2007, The Provision of Signal Gantries for

Motorways with Four or More Running Lanes, Dostopno na:

<https://www.google.si/?client=firefox-

b#q=UK+Highways+Agency+Interim+Advice+Note+87%2F07> [15.06.2016].

UK Highways Agency 2008, Managed Motorway Implementation Guidance, Through

Junction Hard Shoulder Running, Dostopno na:

<https://www.google.si/?client=firefox-

b#q=UK+Highways+Agency%2C+Managed+Motorway+Implementation+Guidance

%2C+Through+Junction+Hard+Shoulder+Running%2C+2008> [30.05.2016].

Vosselman, G, Maas, H.-G 2010, Airborne and Terrrestrial Laser Scanning. Dunbeath,

Scotland: Whittles Publising.

Zalokar, M 2010, Trirazsežno modeliranje zgradb iz lidarskih podatkov na primeru mesta

Domžale. Diplomska naloga. Ljubljana: FGG.

Zwiers, A 2009, Guideline for the deployment of hard shoulder running, Core European ITS

Services and Actions.

http://dgk.badw.de/fileadmin/docs/c82.pdf

http://dgk.badw.de/fileadmin/docs/c582.pdf

http://www.generalfiles.com/download/gs49b93647h32i0/Leonardo_Tutorial_Final_vers5_E

NGLISH.pdf.html

http://grangeo.si/Reference.html

http://www.sabresurvey.com/data/ckeditor/PE_Upload_Folder/Home_Page/Linkedin_02Jul15

_Scaled/18_-_Photo_926x519px.png

http://www.riegl.com/uploads/tx_pxprieglproductscore/poo_mls_50_1.jpg

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 47

9 PRILOGE

9.1 Seznam slik

Slika 2.3: Zgodovina razvoja tehnologije snemanja prostorov (Miler, Đapo, Kordić & Medved

2007) ...………………………………………………………………………………………...3

Slika 4.2: Shematski prikaz treh običajnih vrst skenerjev glede na način snemanja (Miler,

Đapo, Kordić & Medved 2007) ……………………………………………………………....4

Slika 2.3: Shematski prikaz pulznega, faznega in triangulacijskega načina merjenja

oddaljenosti različnih terenskih laserskih skenerjev (Miler, Đapo, Kordić & Medved 2007) ...5

Slika 2.4: Prikaz aerolaserskega skeniranja (Triglav Čekada 2010) ...………………………...6

Slika 2.5:Primer terestričnega skeniranja (http://grangeo.si/Reference.html) ...........................7

Slika 2.6: Shematski prikaz uporabe terestričnega laserskega skeniranja (Urbančič & Grigillo

2015) ...………………………………………………………………………………………...8

Slika 2.7: Osnovni princip terestričnega laserskega skeniranja

(http://dgkbadw.de/fileadmin/docs/c82.pdf)...............................................................................9

Slika 2.8: Različni mobilni laserski sistemi (http://www.general-

files.com/download/gs49b93647h32i0/LeonardoTutorial_Final_vers5_ENGLISH.pdf.html)

………………………………………………………………………………………….……..10

Slika 2.9: Različni mobilni laserski sistemi (http://www.general-

files.com/download/gs49b93647h32i0/LeonardoTutorial_Final_vers5_ENGLISH.pdf.html)

………………………………………………………………………………………………...11

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 48

Slika 2.10: Prikaz mobilnega laserskega skeniranja avtocest

(http://www.sabresurvey.com/data/ckeditor/PE_Upload_Folder/Home_Page/Linkedin_02Jul1

5_Scaled/18_-_Photo_926x519px.png) ..................................................................................11

Slika 2.11: Prikaz zbiranja podatkov z laserskim skenerjem

(http://www.riegl.com/uploads/tx_pxprieglproductscore/poo_mls_50_1.jpg) ………..……..12

Slika 2.12: Georeferenciran oblak točk z atributnimi podatki (Urbančič & Grigillo 2015)

…………………………………………………………………………...…...……………13

Slika 2.13: Digitalni model reliefa – DMR (Stavbar 2011) ………………………………….14

Slika 2.14: Digitalni model površja – DMP (Stavbar 2011) …………………………………15

Slika 2.15: Digitalni model višin – DMV (Stavbar 2011) …………...………………………16

Slika 2.16: Terestrično lasersko skeniranje (primer za predor) (DFG Consulting, 2015) ...…17

Slika 2.17: Mobilni laserski skener (Riegl, 2015) …………………………………………...17

Slika 2.18: Prometna infrastruktura

(https://www.fig.net/pub/monthly_articles/august_2010/august_2010_pinkerton.pdf) ….….19

Slika 2.19: Terestrično lasersko skeniranje (primer za predor) (DFG Consulting, 2015) …...19

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 49

Slika 3.20: Primer hard shoulder running, ko sta odprta le vozna pasa

(https://en.wikipedia.org/wiki/Shoulder_(road) 2014) ……………………….………………22

Slika 3.21: Primer uporabe hard shoulder runninga v primeru zastojev, z omejitvijo hitrosti

(UK Highways Agency 2007) ………………………….…………………………………….23

Slika 3.22: Uporaba hard shoulder running samo za izvoz (UK Highways Agency 2008) ….24

Slika 5.23: Vozilo za mobilno sferično snemanje …………………………………...……….30

Slika 5.24: Avtocestni križ Slovenije, kjer se je izvajalo sferično snemanje (DARS, 2016) ...31

Slika 6.25: Vozilo pri izvršbi meritev (lasten vir 2016) ………………………………...……33

Slika 6.26: Uporabljena strojna oprema (lasten vir 2016) …………………......…………….34

Slika: 6.27: Prikaz pridobljenih podatkov s sferičnim snemanjem ……………………..……35

Slika 6.28: Prikaz tunelske cevi s prometno signalizacijo – semaforji …………………..…..36

Slika 6.29: Prikaz snemanja trase avtoceste ………………………………………………….37

Slika 6.30: Prikaz deljenega pogleda (tloris, laserski sken in prečni profil cestnega sveta) …36

Slika 6.31: Prikaz deljenega pogleda (tloris in laserski sken prečnega profila) ……….……..39

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 50

9.2 Naslov študenta

Gregor Samsa

Zg. Kungota 10k

2201 Zg. Kungota

Tel.: 051 693 250

e-mail: [email protected]

9.3 Kratek življenjepis

Rojen: 18.8.1976

Šolanje:

1983- osnovna šola Slavko Šlander

1991-srednja šola SKSMŠ Maribor

2001-Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo

Zaposlitev: - od leta 1996 zaposlen na današnjem DARS d.d., takrat JPVAC

Mobilno lasersko skeniranje avtocestnih odsekov Stran 51