I droni in ambito ferroviario - il caso Deutsche Bahn

Deutsche Bahn

I droni nelle ferrovie

La Deutsche Bahn utilizza i droni per il suo imponente progetto di costruzione della ferrovia Riedbahn Uno dei più grandi colossi mondiali dei trasporti e della logistica ha adottato una strategia di ristrutturazione profondamente rivisitata, con i droni che svolgono un ruolo chiave.

La linea ferroviaria Riedbahn, che collega Francoforte sul Meno a Mannheim, è una delle tratte più trafficate di Deutsche Bahn (DB) e necessita di importanti riparazioni.

Per affrontare questa situazione, DB ha scelto una strategia di costruzione radicale: chiudere completamente l’intero tratto di 70 chilometri per cinque mesi, consentendo una ristrutturazione totale in un'unica fase.

Le principali sfide includono:

Eseguire un'analisi approfondita e dettagliata dell'infrastruttura ferroviaria e dei sistemi esistenti Valutare le riparazioni e gli aggiornamenti necessari, stabilendo un piano che consenta di completare i lavori entro i cinque mesi previsti Dimostrare ai viaggiatori, che subiranno disagi, che le migliorie apportate giustificano l’interruzione del servizio

La controllata di Deutsche Bahn, DB Engineering and Consulting (DB E&C), sta utilizzando droni DJI Mavic 3 Enterprise per effettuare rilevamenti digitali e creare nuvole di punti 3D altamente accurate e ortofoto delle infrastrutture e del terreno.

Questa tecnologia non solo riduce di dieci volte il tempo necessario per i rilievi rispetto ai metodi tradizionali, ma fornisce anche strumenti di dati che aiutano a prevenire costosi errori in futuro.

Un ROI migliorato grazie a risultati impressionanti Maggiore efficienza e sicurezza rispetto ai rilievi manuali, che richiederebbero la presenza di operatori umani vicino ai treni in corsa Riduzione dei costi di pianificazione grazie all'operazione più rapida dei droni e al potenziamento dei risultati nella raccolta dati Precisione migliorata, fino al centimetro, grazie ai sensori di alta qualità integrati con capacità di Smart Oblique Capture Nuvole di punti 3D e ortofoto di alta qualità che facilitano le verifiche infrastrutturali, l'analisi delle ristrutturazioni necessarie e la simulazione di risultati per individuare eventuali errori di pianificazione.

Linee ferroviarie trafficate

Il collegamento ferroviario Riedbahn di 70 chilometri tra Francoforte e Mannheim è una delle linee più trafficate di Deutsche Bahn, trasportando migliaia di persone ogni giorno. Tuttavia, è anche tra le più saturate, e il passaggio di 300 treni a lunga percorrenza e locali al giorno ha avuto un impatto significativo sull'infrastruttura ferroviaria.

Per eseguire le riparazioni necessarie su questa sezione, Deutsche Bahn ha avviato un massiccio progetto di riqualificazione della Riedbahn, iniziato nel dicembre 2022, che dopo una pausa riprenderà da metà fino alla fine del 2024.

Le strategie ferroviarie tradizionali prevedono lavori sequenziali su piccole porzioni di binario durante il ridotto traffico ferroviario. Tuttavia, questo approccio frammentato provoca ritardi e interruzioni che generano malcontento tra i passeggeri.

Per la Riedbahn, Deutsche Bahn sta adottando un piano radicale: chiudere l'intera sezione per cinque mesi e completare tutti i lavori necessari in un unico blocco.

DB Engineering & Consulting contribuisce al successo di questo enorme progetto grazie ai suoi servizi di pianificazione, supportati dall'uso dei droni.

Sfide colossali per un progetto su larga scala

Tra luglio e la fine del 2024, Deutsche Bahn realizzerà tutte le revisioni necessarie all'intera rete ferroviaria e di massicciata della Riedbahn. Verranno eseguiti lavori di riparazione o sostituzione anche sui sistemi di controllo e sicurezza della linea.

Saranno rinnovati oltre 150 scambi, quattro passaggi a livello e più di 10 chilometri di barriere antirumore. Inoltre, è prevista la modernizzazione di circa 20 stazioni lungo il percorso.

Deutsche Bahn ritiene che la sua strategia innovativa, che prevede di concentrare tutti i lavori in una sola fase, consentirà di rispettare i tempi previsti e restituire la linea ai passeggeri, con la garanzia che non saranno necessari ulteriori interventi per almeno un decennio. Per prepararsi al progetto, l'azienda adotta un approccio altrettanto completo nella pianificazione e nel superamento delle sfide legate a:

  • Migliorare la sicurezza e l'affidabilità della linea
  • Ridefinire come eseguire lavori che comportano interruzioni per i viaggiatori
  • Anticipare le operazioni con analisi e pianificazioni precise prima della costruzione
  • Ridurre significativamente i tempi e i costi rispetto ai metodi precedenti
  • Affrontare con abilità le rigide normative tedesche per le attività aeree
  • Aumentare la sicurezza dei lavoratori impegnati nella ristrutturazione delle infrastrutture ferroviarie
  • Confermare la strategia di Deutsche Bahn come modello più rapido ed efficace per il futuro

Droni avanzati, prestazioni migliori

I droni Mavic 3 Enterprise impiegati per questo lavoro rappresentavano un importante aggiornamento rispetto al modello Phantom 4 utilizzato in precedenza dall’azienda. Tim Dippel, consulente per multicopter della divisione droni di DB Engineering & Consulting, ha affermato che i nuovi velivoli volano più velocemente, consentendo di coprire un’area maggiore per ogni missione.

I sensori più potenti raccolgono anche dati più dettagliati e di qualità superiore rispetto alla tecnologia precedente, scattando un’immagine ogni 0,7 secondi, rispetto ai 2,5 secondi necessari per il Phantom 4. Inoltre, la funzione Smart Oblique Capture del drone consente di catturare immagini da più angolazioni simultaneamente, con un’accuratezza fino al centimetro.

Un altro miglioramento significativo riguarda la durata della batteria, aumentata del 50%, permettendo voli più lunghi, fino a 45 minuti. Dippel ha notato che il Mavic 3E riesce persino a eguagliare le prestazioni del potente drone M300 di DJI, che Deutsche Bahn aveva spesso utilizzato per lavori di rilevamento, mappatura e modellazione molto impegnativi.

Essendo notevolmente più piccolo, pieghevole e facilmente trasportabile, il Mavic 3E offre un vantaggio rispetto ai velivoli più grandi e costosi, poiché richiede anche meno batterie per completare una giornata di lavoro.

Soddisfare i regolatori e garantire la sicurezza dei lavoratori

L’uso frequente dei droni per vari tipi di lavoro consente a Deutsche Bahn una notevole libertà nell’impiego di questi velivoli, senza la necessità di ottenere approvazioni specifiche per ogni caso.

Tuttavia, a causa delle dimensioni del progetto Riedbahn, l’azienda ha dovuto affrontare alcune preoccupazioni espresse dai regolatori riguardo ai voli previsti.

La tecnologia di evitamento degli ostacoli altamente sofisticata del Mavic 3E e le sue funzionalità di sicurezza automatizzate, che entrano in gioco in situazioni inaspettate o anomale, hanno contribuito a rassicurare i regolatori.

Inoltre, il fatto che un drone sorvoli a qualche centinaio di piedi di altezza per raccogliere dati sopra le infrastrutture ferroviarie mentre i treni sfrecciano è un'opzione di rilevamento di gran lunga più sicura rispetto a far svolgere lo stesso lavoro da operatori a terra.