Streszczenie  9
Summary  11
Wstęp  13
1. Pomiary diagnostyczne geometrii torów kolejowych i skrajni budowlanej  17
1.1. Diagnostyka nawierzchni kolejowej  17
1.1.1. Pomiary geometryczne nawierzchni  18
1.1.2. Pomiary geometrii urządzeń techniczno-eksploatacyjnych  19
1.1.3. Diagnostyka obiektów inżynieryjnych  23
1.2. Pomiary inwentaryzacyjne skrajni budowli  24
1.3. Charakterystyka kolejowej sieci trakcyjnej  28
1.3.1. Charakterystyka sieci jezdnej  28
1.3.2. Osprzęt sieciowy  31
1.3.3. Konstrukcje wsporcze sieci trakcyjnej  31
1.3.4. Oznakowanie konstrukcji wsporczych  34
1.3.5. Parametry geometryczne sieci jezdnej  34
2. Naziemny skaning laserowy w analizie geometrii toru i inwentaryzacji obiektów infrastruktury technicznej  36
2.1. Podstawowe informacje o technologii naziemnego skaningu laserowego  36
2.1.1. Stacjonarne, naziemne skanery laserowe  36
2.1.2. Naziemne, mobilne skanery laserowe  41
2.1.3. Tachymetry skanujące i fototachymetry  49
2.2. Charakterystyka obiektu doświadczalnego  50
2.3. Pomiary wzorcowe z wykorzystaniem precyzyjnych urządzeń geodezyjnych  54
2.3.1. Pomiary geodezyjne toru i kolejowej infrastruktury technicznej  54
2.3.2. Sieć punktów odniesienia  57
2.4. Pomiary diagnostyczne geometrii urządzeń techniczno-eksploatacyjnych  61
2.4.1. Opis obiektu i procedury pomiarów  61
2.4.2. Diagnostyka rozjazdów  63
2.4.3. Diagnostyka toru  70 
2.5. Naziemne skanery laserowe w pomiarach toru i kolejowej infrastruktury technicznej  71
2.5.1. Pomiary z wykorzystaniem skanera Leica Scan Station C10  72
2.5.2. Pomiary z wykorzystaniem skanera Leica HDS7000  76
2.5.3. Tarcze do skanerów HDS wykorzystane w badaniach terenowych  78
2.5.4. Pomiary z wykorzystaniem systemu mobilnego skanowania laserowego  82
3. Ocena dokładności inwentaryzacji toru i kolejowej infrastruktury technicznej z wykorzystaniem skanerów laserowych  84
3.1. Geometria toru i rozjazdów oraz ich położenie w stosunku do obiektów infrastruktury technicznej  84
3.2. Ocena dokładności wyznaczenia parametrów geometrycznych w diagnostyce toru i rozjazdów  90
3.3. Ocena dokładności określenia skrajni budowlanej i wysokości do przewodów trakcji elektrycznej  99
3.4. Analiza możliwości wykorzystania naziemnych skanerów laserowych do identyfikacji i wyznaczania wielkości usterek występujących w nawierzchni szynowej  101
3.5. Ocena wpływu położenia i rodzaju powierzchni szyn na dokładność ich odwzorowania w pomiarach skanerami laserowymi  103
3.6. Analiza możliwości wykorzystania naziemnych skanerów laserowych do oceny stopnia zużycia szyn  115
4. Ocena możliwości zastosowania skanerów laserowych w inwentaryzacji tuneli kolejowych i analizie geometrii toru  119
4.1. Charakterystyka badanego obiektu  119
4.2. Procedury pomiarowe z wykorzystaniem techniki naziemnego skaningu laserowego  120
4.3. Opracowanie wyników  124
4.4. Analiza geometrii toru w diagnostyce nawierzchni kolejowej  126
4.5. Analiza geometrii toru w rzucie poziomym  129
4.6. Analiza skrajni budowlanej  130
4.7. Analiza konstrukcji obiektu inżynieryjnego  134
5. Inwentaryzacja geometrii torów kolejowych z wykorzystaniem skonstruowanego systemu pomiarowego  139
5.1. Idea budowy i elementy składowe systemu pomiarowego  140
5.2. Testowanie i kalibracja laboratoryjna inklinometrów elektronicznych  142
5.3. Konstrukcja mechaniczna układu pomiarowego  146 
6. Ocena dokładności inwentaryzacji toru z wykorzystaniem wózka pomiarowego  150
6.1. Charakterystyka odcinków badawczych  150
6.2. Referencyjne pomiary diagnostyczne i geodezyjne  153
6.3. Teoretyczne podstawy zastosowanych metod obliczeniowych  160
6.4. Funkcje sklejane  162
6.4.1. Interpolacyjne kubiczne funkcje sklejane  163
6.4.2. Aproksymacyjne funkcje sklejane  167
6.5. Ocena dokładności systemu pomiarowego  167
6.5.1. Dokładność pomiarowa inklinometrów  167
6.5.2. Łączna, pomiarowo-obliczeniowa dokładność wyników na odcinku małej obwodowej  171
6.5.3. Łączna, pomiarowo-obliczeniowa dokładność wyników na odcinku dużej obwodowej  177
Podsumowanie  188
Literatura  193