Drönarteknik vid järnvägsunderhåll

Abstract (Swedish)

Syftet med detta examensarbete har varit att analysera potentialen och konsekvenserna av att använda drönarteknik för järnvägsunderhåll i Sverige. Arbetet har genomförts i samarbete med företaget Nordic Infracenter, som
ett underprojekt till projektet Framtidens Järnväg. Metoden för arbetet har
baserats på olika litteraturstudier och intervjuer med experter inom drönaroch järnvägsbranschen. Arbetet har begränsat sig till att främst analysera
implementationen av drönarteknik för växelvärmare, kontaktledning och
järnvägsbana.

Resultatet visar på att drönartekniken lämpar sig väl för vissa delar av järnvägens besiktningsverksamhet. Generellt lämpar sig tekniken bäst när
besiktningar eller överskådningar ska göras inom svårtillgängliga platser.
Den kan dock vara begränsad efter hur lång järnvägssträcka som ska
undersökas. För växelvärmare lämpar sig drönartekniken bra när dess
funktion ska kontrolleras. För kontaktledning är tillämpbarheten inte lika
tydlig, då den beror på drönarens flyghastighet, krav på detaljbilder på
komponenter, samt drönarens kamerautrustning. För besiktning av bana
beror tillämpbarheten främst på vilka typer av AI-program som används för
att analysera bilderna tagna av drönaren. Ett AI-program som snabbt och lätt
kan upptäcka fel skulle implicit höja drönarens tillämpbarhet.

Begränsningar i att implementera drönarteknik för järnvägsunderhåll i
Sverige tycks bero på faktorerna; kontraktsutformning mellan järnvägsaktörer, regelverk samt Trafikverket som organisation och deras förmåga att implementera ny teknik. Då tekniken ännu inte prövats skarpt i Sverige, har teknikens konsekvenser varit svåranalyserade. Resultatet visar dock på att tekniken kan medföra tids-och kostnadsbesparingar. Dessutom tros den även kunna medföra till en säkrare och mer bekväm arbetsmiljö.

Abstract

The purpose of this thesis has been to analyze the potential and consequences of using drone technology for railway maintenance in Sweden. The work has been made in collaboration with the company Nordic Infracenter, as a subproject to the project Framtidens Järnväg. The work has been based on various literature studies and interviews with experts in the drone and railway industry. The work has been limited to mainly analyzing the implementation of drone technology for switch heaters, overhead contact line and railway track.

The results show that drone technology could be applicable for certain
railway inspections. In general, the technology is best suited for inspections
in hard-to-reach places. However, it may be limited according to the length
of the railway section being examined. For switch heaters, the drone
technology could be used when its function is to be checked. For overhead
contact lines, the applicability is not as clear, as it depends on the drone's
flight speed, requirements of detailed images, and the drone's camera
equipment. For inspection of railway tracks, the applicability depends mainly
on the AI program being used to analyze the images taken by the drone. An
AI program that can quickly and easily detect errors would implicitly
increase the drone's applicability.

Limitations in implementing drone technology for railway maintenance in
Sweden seem to depend on the factors; type of contract between the railway
actors, regulations, and the Swedish Transport Administration (Trafikverket)
as an organization and its ability to implement new technology. As the
technology has not yet been fully tested in Sweden, the consequences of the
technology have been difficult to analyze. However, the results shows that
the technology can lead to time and cost savings. In addition, it is also
assumed to provide a safer and more comfortable working environment.

Popular Abstract (Swedish)

Den ökade efterfrågan av järnvägstrafik i Sverige har skapat större behov av tyngre, snabbare och fler tåg. Detta har i sin tur lett till ökat slitage och därmed större krav av järnvägsunderhåll.Drönare är ett verktyg som skulle kunna effektivisera underhållsarbetet och då möjliggöra för en ökad järnvägstrafik. Tekniken hoppas kunna erbjuda vissa tids- och kostnadsbesparingar samt en säkrare arbetsmiljö.

Detta examensarbete syftar till att analysera hur drönarteknik kan implementeras vid järnvägsunderhåll i Sverige, begränsningar för en kommande implementering, och vad konsekvenserna av en sådan implementering skulle kunna bli.

Frågeställningar i arbetet:
• Hur kan drönarteknik implementeras
inom järnvägsunderhåll?
• Vilka faktorer kan påverka en
implementering av drönarteknik vid
järnvägsunderhåll?
• Vad kan konsekvenserna bli av att
implementera drönarteknik vid
järnvägsunderhåll?

Metod
Metoden för arbetet har främst grundat sig på litteraturstudier och intervjuer. Intervjuer genomfördes med experter inom drönar- och järnvägsbranschen. Dessutom användes olika teorier för att bedöma hur snabb en implementering av drönarteknik kan bli. Arbetet har begränsat sig till att främst analysera implementationen av drönarteknik för växelvärmare, kontaktledning och järnvägsbana.

Resultat
Resultatet visar på att drönartekniken lämpar sig väl för vissa delar av järnvägens
besiktningsverksamhet. Generellt lämpar sig tekniken bäst när besiktningar eller
överskådningar ska genomföras inom svårtillgängliga platser. Den kan dock vara
begränsad efter hur lång järnvägssträcka som ska undersökas. För växelvärmare lämpar sig drönartekniken bra när dess funktion ska kontrolleras. En värmekamera kan då monteras på drönaren vid överflygning.

För kontaktledning är tillämpbarheten inte lika tydlig. Komponenterna av en kontaktledning är många gånger små vilket kan resultera i svårigheter att få kamerafokus när inspektioner ska genomföras. Drönarteknikens potential för besiktningar av kontaktledning tycks därmed bero på drönarens flyghastighet, krav på detaljbilder på komponenter samt drönarens kamerautrustning.

För besiktning av bana beror tillämpbarheten främst på vilka typer av AI-program som används för att analysera bilderna tagna av drönaren. Ett AI-program som snabbt och lätt kan upptäcka fel skulle implicit höja drönarens tillämpbarhet.

Begränsningar i att implementera drönarteknik för järnvägsunderhåll i Sverige tycks bero på faktorerna; kontraktsutformning mellan järnvägsaktörer, regelverk samt Trafikverket som organisation och deras förmåga att implementera ny teknik. Trafikverket uppfattas som en stuprörsorganisation där avdelningar arbetar mer individuellt, vilket försvårar en genomgående implementation av ny teknik.

Då tekniken ännu inte testats skarpt i Sverige,har dess konsekvenser visat sig vara
svåranalyserade. Resultatet visar dock på att tekniken kan medföra tids- och
kostnadsbesparingar. Dessutom tros den även kunna medföra en säkrare och mer bekväm
arbetsmiljö.

Slutsats
Drönartekniken har visat sig ha en viss potential att kunna implementeras inom
järnvägsunderhåll. Potentialen beror på hur underhållet genomförs. Vid en implementation har vissa begränsningar påvisats i examensarbetet. Konsekvenser av en implementering är svåra att kvantifiera, men en indikation är att drönartekniken kan leda till bland annat tids- och kostnadsbesparingar. För att bättre kunna bedöma drönarteknikens framtida potential behöver tekniken studeras mer i praktiken.

• author: Nilsson, Lukas and Beermann, Philip
• supervisor: Per Kristav
• organization: Innovation
• course: MMKM05 20211
• year: 2021
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Drone technology, railway, maintenance, Trafikverket
• language: Swedish
• id: 9051672
• date added to LUP: 2021-06-09 15:40:42
• date last changed: 2021-06-09 15:40:43