AT528705A1

AT528705A1 - Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Aufbaues eines Teilbereiches eines Gleises

Info

Publication number: AT528705A1
Application number: ATA50788/2024A
Authority: AT
Inventors: Zauner Dipl -Ing Gerald (Fh) Dr; Grössbacher Dipl -Ing David; Lehmann B Sc Benedikt
Original assignee: Rail Track Analyzer Gmbh
Priority date: 2024-09-27
Filing date: 2024-09-27
Publication date: 2026-04-15
Also published as: WO2026068595A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Aufbaus eines Gleises, wobei in einem ersten Schritt eine Zuordnung von Orten zu mehreren in einer Datenbank definierten Schichten erfolgt und in einem zweiten Schritt für Orte die einer Schicht zugeordnet wurden, mechanische Eigenschaften zugewiesen werden, welche zu dieser Schicht definiert sind. Es wird zuerst die Zugehörigkeit von Orten zu einer Schicht bestimmt und diese Zuordnung bei der Ermittlung der mechanischen Eigenschaft der Orte berücksichtigt.

Description

Beschreibung

VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG VON EIGENSCHAFTEN EINES AUFBAUES EINES TEILBEREICHES EINES GLEISES

[0001] Die hier offenbarte Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 oder des Anspruch 3.

[0002] Die hier offenbarte Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Aufbaues eines Gleises oder Gleisbettes umfassend die künstlich hergestellten Tragschichten und die natürlich gewachsenen Tragschichten.

[0003] Der Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche beschreibt, wie nach dem Stand der Technik die Eigenschaft, insbesondere die mechanische Eigenschaft eines Teilbereiches eines Aufbaus eines Gleises ermittelt wird. Es werden mittels eines Senders oder mehrerer Sender elektromagnetische Strahlen mit einer Ausgabefrequenz und einer Ausgabeamplitude und einer Ausgaberichtung an einer Messposition zu einem Ausgabezeitpunkt in Form eines ausgegebenen Signals an der Oberfläche in den Teilbereich des Aufbaus emittiert. Die Strahlen werden im Teilbereich in Abhängigkeit der lokalen elektromagnetischen Eigenschaften, insbesondere der Permeakbilität, Reflektion und Richtungsänderung von elektromagnetischen Strahlen des Teilbereiches oder eines Ortes an dem Ort reflektiert oder weitergeleitet. Die reflektierten Strahlen werden in Form von reflektierten Signalen an der Oberfläche des Unterbaus an einer Empfangsposition zu einem Aufnahmezeitpunkt aufgenommen. Nach der gängigen Lehre werden anhand des reflektierten Signals Rückschlüsse auf die elektromagnetischen Eigenschaften des Ortes und folglich der mechanischen Eigenschaften gezogen.

[0004] Die Messposition zur Ausgabe des Signals und die Empfangsposition zur Aufnahme des Signals kann ident oder unterschiedlich sein. Unterschiedliche Messpositionen können beispielsweise durch im Gleis bewegte Sensoren erreicht werden. Dies ist nach der gängigen Lehre bekannt.

[0005] Das Verfahren kann mit einem Sender und einem Empfänger als getrennte Einheiten ausgeführt werden. Der Sender und der Empfänger können auch als eine Einheit ausgebildet sein. Es können auch mehrere Sender und/oder Empfänger verwendet werden, wobei Sender beziehungsweise Empfänger im Wesentlichen in Gleismitte und im Wesentlichen im Gleisrandbereich angeordnet sind. Es können beispielsweise drei Sender und drei Empfänger oder beispielsweise fünf Sender und fünf Empfänger oberhalb des Aufbaus angeordnet sein.

[0006] Der Sender und der Empfänger sind in einem Abstand zu der Oberfläche des Unterbaus des Gleises angeordnet.

[0007] Die nach der gängigen Lehre ermittelte Eigenschaft eines Ortes des Untergrundes kann eine Angabe über eine Diskontinuität und somit eine mechanische Eigenschaft sein. Im Rahmen der Offenbarung kann die mechanische Eigenschaft eines Ortes die Angabe umfassen, dass die mechanische Eigenschaft des Ortes zu der mechanischen Eigenschaft eines weiteren Ortes oder eines Referenzortes oder zu einer Solleigenschaft unterschiedlich ist. Die Ermittlung der mechanischen Eigenschaft kann das Ermitteln einer Diskontinuität umfassen.

[0008] Üblicher Weise umfasst der Soll-Aufbau eines Gleises mehrere Schichten aus Schotter oder einem zu Schotter ähnlichem Material. Ein von einem Soll-Aufbau abweichender IST-Aufbau kann beispielsweise einen verschmutzten Schotter, einen Teilbereich mit Schlamm, Wassereinschlüsse oder Fremdkörper wie Felsbrocken oder Betonbrocken oder Kleineisenteile umfassen. Mittels Verfahren nach dem Stand der Technik können Diskontinuitäten in den Schotterschichten ermittelt werden.

[0009] Bei dem eingangs erwähnten Verfahren nach dem Stand der Technik wird die Zugehörigkeit eines Ortes zu einer Schicht bei der Ermittlung der Eigenschaften nicht berücksichtigt. Hierdurch entsteht ein Genauigkeitsproblem, wie dies die Jüngste Forschung auf diesem Gebiet zeigt, weil dieselbe Diskontinuität einen unterschiedlichen Einfluss auf die elektromagnetischen Eigenschaften der Schichten hat.

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[0010] Nach der gängigen Lehre wird versucht das Problem der Genauigkeit durch eine Ausgabe von Signalen mit einer hohen Ausgabefrequenz zu lösen. Es erfahren jedoch hochfrequente Signale im Aufbau eine höhere Dämpfung als niedrigfrequente Signale, weshalb mit hochfrequenten Signalen nur eine geringe Tiefe des Aufbaus untersucht werden kann.

[0011] Die hier offenbarte Erfindung stellt sich die allgemeine Aufgabe, die Genauigkeit der Untersuchung des Aufbaus zu erhöhen.

[0012] Die hier offenbarte Erfindung basiert im Unterschied zu dem Stand der Technik auf der Erkenntnis, dass die Zugehörigkeit eines Ortes zu einer Schicht zu bestimmen und bei der Ermittlung der mechanischen Eigenschaft des Ortes zu berücksichtigen ist. Beispielsweise kann eine ermittelte elektromagnetische Eigenschaft eines Ortes in einer ersten Schicht ein Hinweis auf einen ersten Feuchtegehalt und in einer zweiten Schicht ein Hinweis auf einen zweiten Feuchtegehalt sein.

[0013] Erfindungsgemäß wird die damit verbundene technische Aufgabe durch den Anspruch 1 und/oder durch den Anspruch 2 und/oder durch den Anspruch 3 gelöst.

[0014] Die unabhängigen Ansprüche sehen vor, dass jeweils in einem ersten Verfahrensschritt ein Ort oder ein Bündel von Orten einer Schicht zugewiesen wird. In einem zweiten Verfahrensschritt werden die mechanischen Eigenschaften des Ortes beziehungsweise der Orte ermittelt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann als computerimplementiertes Verfahren ausgeführt werden.

[0015] Die durch den Anspruch 1 definierte Lösung sieht für den ersten Verfahrensschritt vor, dass eine Reflektion-Signaleigenschaft des an dem Ort reflektierten Signals mit einer ReflektionReferenzeigenschaft eines Referenzsignals, welches Referenzsignal für eine Schicht des Aufbaus des Gleises definiert ist, verglichen wird. Es wird die der Reflektion-Signaleigenschaft ähnlichste Reflektion-Referenzeigenschaft ermittelt, welche ähnlichste Reflektion-Referenzeigenschaft in einer Datenbank mit einer Referenzschicht verknüpft ist, welche Referenzschicht als Schicht dem Ort zugewiesen wird.

[0016] Die durch den Anspruch 2 definierte Lösung sieht für den ersten Verfahrensschritt des Anspruches 2 vor, dass elektromagnetische Schichteigenschaftsbereiche in einer Datenbank für einzelne Schichten definiert sind. Es wird in dem ersten Verfahrensschritt die ermittelte elektromagnetische Eigenschaft des Ortes mit den elektromagnetischen Schichteigenschaftsbereichen verglichen und dem Ort die Schicht mit dem die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes umfassenden Schichteigenschaftsbereich dem Ort zugewiesen.

[0017] Die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes kann durch die Permeabilität und/oder die Reflektion und/oder durch die Richtungsänderung der elektromagnetischen Strahlen an dem Ort definiert sein.

[0018] Die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes ist hier beispielhaft als die Eigenschaft des Ortes angeführt, welche Eigenschaft das reflektierte Signal maßgeblich beeinflusst. Die elektromagnetische Eigenschaft kann durch weitere Eigenschaften wie die Dichte des Werkstoffes an dem Ort gegeben sein. Die Ermittlung weiterer Eigenschaften ist grundsätzlich als äquivalent zu der hier erwähnten Ermittlung der elektromagnetischen Eigenschaft an dem Ort sein.

[0019] Die durch den Anspruch 3 definierte Lösung sieht für den ersten Verfahrensschritt vor, dass das an einem Ort reflektierte und/oder mit dem Empfänger empfangene Signal mit Referenzsignalen verglichen wird, wobei die Referenzsignale das Vorkommen einer Schicht an dem Ort beschreiben. Über eine Ähnlichkeit zwischen der Signaleigenschaft des Signals und der Referenzsignaleigenschaft des Referenzsignals einer Schicht wird das Vorkommen einer Schicht an dem Ort ermittelt und dem Ort die Schicht zugewiesen. Es wird hierbei zumindest eine Eigenschaft eines Signals wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft mit einer passenden Referenzeigenschaft verglichen.

[0020] Unter einer Phaseneigenschaft des reflektierten Signals ist die Phaseneigenschaft des reflektierten Signals im Vergleich zu dem ausgegebenen Signals zu verstehen.

[0021] Ergänzend oder alternativ ist der im Anspruch 3 definierte erste Verfahrensschritt der Zuweisung eines einzelnen Ortes zu einer Schicht auf mehrere Orte anwendbar, wobei nicht einzelne Signale, sondern ein Muster aus Signalen beziehungsweise ein Referenzmuster aus Referenzsignalen betrachtet wird.

[0022] Das Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass in einer Datenbank

eine erste Vielzahl von Referenzmustern aus Referenzsignalen für ein Schotterbett als eine erste Schicht des Aufbaus,

eine zweite Vielzahl von Referenzmustern aus Referenzsignalen für ein Unterschotterbett als eine zweite Schicht des Aufbaus und eine dritte Vielzahl von Referenzmustern aus Referenzsignale für eine Unterbett als eine dritte Schicht des Unterbaus in einer Datenbank definiert sind, wobei benachbarte Orte, an welchen Orten ein Muster aus reflektierten Signalen ähnlich zu einem Referenzmuster aus Referenzsignalen einer der genannten Schichten ist, dieser Schicht zugewiesen werden.

[0023] Das erwähnte Muster beschreibt eine Eigenschaft des Signals und das erwähnte Referenzmuster eine Referenzeigenschaft des Referenzsignals wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft des Signals beziehungsweise Referenzsignals. Über einen Vergleich von Muster und Referenzmuster werden zumindest eine Eigenschaft und eine Referenzeigenschaft miteinander verglichen.

[0024] Die erwähnten ersten Verfahrensschritte nach dem Anspruch 3 können beispielsweise nach der gängigen Lehre der künstlichen Intelligenz umgesetzt werden. Die hier offenbarte Erfindung betrifft auch eine Datenbank mit Referenzmustern.

[0025] Es sind in den unabhängigen Ansprüchen beispielhaft drei Schichten angeführt. Der Fachmann kann auch mehr oder weniger Schichten definieren. Ebenso sind die Namen der Schichten in dem Anspruch 1 und im Anspruch 2 nur beispielhaft angeführt. Der Fachmann kann die betrachteten Schichten auch mit einer Nummer kennzeichnen.

[0026] Es können mehrere Orte jeweils einer Schicht zugeordnet werden. Es kann eine Datenmange über den Verlauf der Schichten im Unterbau erstellt werden. Die Datenmenge kann eine vektorielle Beschreibung der Schichten des Unterbaus umfassen.

[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch den nichttechnischen Schritt umfassen, dass der Anwender eine Zuweisung des Ortes oder einer Gruppe von Orten zu einer Schicht durch eine Eingabe korrigiert. Unter Anwendung der gängigen Lehre kann eine solche Eingabe einer Korrektur einer Zuweisung eines Ortes oder einer Gruppe von Orten selbstlernende Routinen auslösen. Die korrigierten Zuweisungen werden in der Datenbank als Referenzmuster abgespeichert.

[0028] Auf der Grundlage der Zuweisung des Ortes beziehungsweise der Orte zu einer Schicht werden in einem zweiten Verfahrensschritt des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 oder des Anspruches 3 die mechanischen Eigenschaften des Ortes beziehungsweise von Orten bestimmt.

[0029] Es können die Signaleigenschaft an dem Ort mit einer Referenzsignaleigenschaft für die ermittelte Schicht des Ortes verglichen und die mechanischen Eigenschaften der ähnlichsten Referenzsignaleigenschaft zugewiesen werden. Es werden hierbei elektromagnetische Eigenschaften eines Ortes mit elektromagnetischen Referenzeigenschaften verglichen und die mechanischen Eigenschaften der ähnlichsten elektromagnetischen Referenzeigenschaft dem Ort zugewiesen.

[0030] Es kann ein Muster über die Signaleigenschaft an einem Bündel von Orten mit einem Muster von Referenzsignaleigenschaften für die ermittelte Schicht des Ortes verglichen und die mechanischen Eigenschaften der ähnlichsten Referenzsignaleigenschaft dem Bündel von Orten zugewiesen werden. Es werden hierbei elektromagnetische Eigenschaften eines Bündels von Orten mit elektromagnetischen Referenzeigenschaften verglichen und die mechanischen Eigenschaften der ähnlichsten elektromagnetischen Referenzeigenschaft dem Bündel an Orten zugewiesen.

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[0031] Es kann eine Datenmenge mit einer vektoriellen Angabe über die Signaleigenschaft oder elektromagnetische Eigenschaft oder die mechanische Eigenschaft des Ortes ermittelt werden.

[0032] Die Ermittlung der mechanischen Eigenschaften des Ortes beziehungsweise der Orte kann im Allgemeinen als das Ermitteln von Diskontinuitäten verstanden werden. Eine Diskontinuität im Unterbau kann eine Veränderung wie beispielseiweise eine Verschmutzung der Schicht oder ein Vorkommen eines gleisfremden Objektes sein.

[0033] Äquivalent zu der Ermittlung einer mechanischen Eigenschaft kann auch ein Zuweisen des Ortes beziehungsweise der Orte zu einer Objektklasse erfolgen.

[0034] Es kann mit dem Verfahren nach einem unabhängigen Anspruch eine Datenmenge über die mechanischen Eigenschaften oder der Objektzugehörigkeit des Aufbaues an den Orten erstellt werden. Die Datenmenge kann weiters eine Angabe der den Orten zugewiesenen Schichten umfassen.

[0035] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Eigenschaft oder eine Eigenschaftsänderung des an dem Ort beziehungsweise an den Orten reflektierten Signals ermittelt wird, wobei die folgende Beschreibung der Einfachheit halber auf einen Ort beschränkt ist. Der Fachmann kann die folgende Beschreibung auch auf mehrere Orte ausdehnen.

[0036] Die Eigenschaft oder die Eigenschaftsänderung des an dem Ort reflektierten Signals kann aus dem ausgegebenen Signal und aus den elektromagnetischen Eigenschaften des Aufbaus, insbesondere des Aufbaus in dem Bereich zwischen dem Sender, dem Ort und dem Empfänger unter Anwendung der gängigen Lehre ermittelt werden. Eine Eigenschaft des Signals ist eine Frequenz und/oder eine Amplitude und/oder eine Richtung und/oder Phaseneigenschaft des an dem Ort reflektierten Signals. Eine Eigenschaftsänderung ist eine Änderung der genannten Eigenschaft des an dem Ort reflektierten Signals, welche Eigenschaftsänderung an dem Ort zufolge einer Änderung der elektromagnetischen Eigenschaften zwischen dem Ort und einem benachbarten Ort auftreten.

[0037] Die ermittelte Datenmenge kann eine Angabe über eine Eigenschaft des reflektierten Signals oder eine Eigenschaftsänderung des reflektierten Signals umfassen.

[0038] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die ermittelten elektromagnetischen Eigenschaften durch mehrere Eigenschaftsfilter und/oder durch einen Eigenschaftsfilter gefiltert werden.

[0039] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich weiters dadurch auszeichnen, dass eine Signaleigenschaft eines erwähnten Signals durch mehrere Signalfilter und/oder durch einen Signalfilter gefiltert werden.

[0040] Nach dem Stand der Technik können mittels eines Filters oder mehrerer Filter die Eingangssignale des Filters verstärkt oder abgemindert werden. Der Fachmann kann insbesondere einen Filter aus den mehreren Filtern auswählen, wie dies in dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beispielhaft erläutert wird.

[0041] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Ort an einer Grenze oder in einem Übergangsbereich zwischen den erwähnten Schichten ist.

[0042] Es kann die Position des Ortes im Aufbau so gewählt werden, dass eine Grenze oder ein Übergangsbereich zwischen zwei erwähnten Schichten ermittelt wird. Bei einer Grenze findet der Wechsel zwischen den Schichten abrupt statt. Bei einem Übergangsbereich findet der Wechsel zwischen den Schichten verlaufend statt, wobei ein Anfang und ein Ende des Übergangsbereiches nach der gängigen Lehre zu definieren ist.

[0043] Es kann die Position des Ortes in einem iterativen Verfahren zur Detektion der Grenze oder des UÜbergangsbereiches gewählt werden.

[0044] Der Fachmann kann diesen Verfahrensschritt auch auf ein Bündel von Orten, dem Vergleich eines Musters mit einem Referenzmuster ausdehnen.

[0045] Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstellte Datenmenge kann auch eine Angabe der Grenzen der Schichten oder der Übergangsbereich umfassen.

[0046] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Differenz zwischen

einer ermittelten Signaleigenschaft an dem Ort einer zugewiesenen Schicht und einer in der Datenbank hinterlegten Sollsignaleigenschaft und/oder

eine Differenz zwischen

einer ermittelten mechanischen Eigenschaft eines Ortes, welcher Ort einer Schicht zugewiesen ist, und einer in der Datenbank hinterlegten mechanischen Solleigenschaft dieser Schicht ermittelt wird und/oder

eine Differenz zwischen

einer ermittelten elektromagnetischen Eigenschaft oder einer elektromagnetischen Eigenschaftsänderung eines an einem Ort reflektierten Signals, welcher Ort einer Schicht zugewiesen ist, und einer elektromagnetischen Referenzeigenschaft beziehungsweise einer elektromagnetischen Referenzeigenschaftsänderung eines Referenzsignal dieser Schicht ermittelt wird,

wobei eine einen Grenzwert überschreitende Differenz als eine Diskontinuität in diesem Ort und eine den Grenzwert unterschreitende Differenz als eine Homogenität in diesem Ort dieser Schicht interpretiert wird.

[0047] Eine Eigenschaft eines Signals kann beispielsweise eine Amplitude oder eine Frequenz oder eine Richtungsänderung oder Phaseneigenschaft des Signals sein. Eine Referenzeigenschaft kann dementsprechend eine Referenzfrequenz oder eine Referenzamplitude oder eine Referenzrichtung oder Referenzphaseneigenschaft sein. Eine Eigenschaftsänderung oder eine Referenzeigenschaftsänderung ist eine Änderung der genannten Eigenschaften, welche Eigenschaftsänderung durch die Reflektion des Signals an dem Ort verursacht wird.

[0048] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Differenz zwischen

einer ermittelten mechanischen Eigenschaft eines Ortes, welcher Ort einer Schicht zugewiesen ist, und einer Solleigenschaft dieser Schicht ermittelt wird,

[0049] Die erstellte Datenmenge kann eine Angabe umfassen, ob ab dem Ort eine Diskontinuität oder keine Diskontinuität ermittelt wird.

[0050] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Differenz zwischen

einer Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft eines an dem Ort einer zugewiesenen Schicht reflektierten Signals und

einer weiteren Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft eines an einem weiteren Ort dieser zugewiesenen Schicht reflektierten weiteren Signals ermittelt wird,

wobei eine einen Grenzwert überschreitende Differenz als eine Diskontinuität in dieser Schicht und

eine den Grenzwert unterschreitende Differenz als eine Homogenität in dieser Schicht interpretiert wird.

[0051] Das erfindungsgemäße Verfahren kann den Vergleich eines Ortes einer Schicht mit einem weiteren Ort dieser Schicht umfassen. Der Fachmann kann das erfindungsgemäße Verfahren iterativ durchführen und so eine Vielzahl von Orten vergleichen.

[0052] Über den Grenzwert wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren definiert, ab welchen in das erfindungsgemäße Verfahren Eingangswerten eine Diskontinuität in den Eingangswerten als eine tatsächliche Diskontinuität im Aufbau betrachtet wird. Der Fachmann kann den Grenzwert

vorgeben oder neuronale Netze trainieren, welche neuronalen Netzen die Ausgabe des Grenzwertes in Abhängigkeit der eingehenden Reflektion-Signaleigenschaft ausgeben.

[0053] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Differenz zwischen

einer Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft des an dem Ort reflektierten Signals ermittelt und

einer Referenzsignaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft eines Referenzsignals ermittelt wird,

wobei bei einer einen Grenzwert überschreitenden Differenz das Referenzsignal als ungeeignet und

bei einer den Grenzwert unterschreitenden Differenz das Referenzsignal als geeignet angesehen wird.

[0054] Durch diesen Verfahrensschritt kann die Eignung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch die Recheneinheit überprüft werden. Bei einer Überschreitung des Grenzwertes kann der Bediener zur Bestätigung einer Zuweisung eines Ortes zu einer Schicht aufgefordert werden.

[0055] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass

ein Muster aus Differenzsignaleigenschaften mit einem Muster aus Referenzdifferenzsignaleigenschaften und/oder

ein Muster von Schichteigenschaften mit einem Schichteigenschaftsbereichsmuster und/oder ein Muster aus mehreren Signalen mit einem Referenzsignalmuster verglichen wird.

[0056] Das erfindungsgemäße Verfahren kann an einem Ort verhaftet sein oder die Betrachtung mehrerer Orte erlauben, wobei bei einer Betrachtung mehrerer Orte die Signale an den betrachteten Orten oder die Eigenschaften an den Orten durch ein mathematisches Muster (kurz Muster) beschrieben werden. Die Verarbeitung von Mustern und Referenzmustern ist grundsätzlich auf alle hier beschriebenen Verfahrensschritte anwendbar. Die Betrachtung von Mustern hat im Allgemeinen den Vorteil, dass das Ergebnis oder ein Teilergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens stabiler gegen örtliche Schwankungen des Signals oder der Eigenschaften an einem Ort werden.

[0057] Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt und einen zweiten Verfahrensschritt, wobei bei dem ersten Verfahrensschritt und/oder bei dem zweiten Verfahrensschritt ein Muster oder ein Ort betrachtet wird.

[0058] Bei der Betrachtung eines Musters, welches Muster die Differenzsignaleigenschaft beschreibt, kann dieses Muster mit dem Differenzsignaleigenschaftsbereich für die jeweilige Schicht abgeglichen werden; ansonsten wird der erste Verfahrensschritt wie im Anspruch 1 definiert abgehandelt.

[0059] Bei der Betrachtung eines Musters, welches Muster die elektromagnetischen Eigenschaften beschreibt, kann dieses Muster mit dem Schichteigenschaftsbereich für die jeweilige Schicht abgeglichen werden; ansonsten wird der erste Verfahrensschritt wie im Anspruch 2 definiert abgehandelt.

[0060] Bei der Betrachtung eines Musters, welches Muster die Signaleigenschaft beschreibt, kann dieses Muster mit dem Schichteigenschaftsbereich für die jeweilige Schicht abgeglichen werden; ansonsten wird der erste Verfahrensschritt wie im Anspruch 3 definiert abgehandelt. Wie oben erläutert kann eine Signaleigenschaft durch die Amplitude und/oder die Frequenz und/oder die Richtung und/oder Phaseneigenschaft definiert sein. Eine Referenzsignaleigenschaft kann analog hierzu durch die Referenzsignalamplitude und/oder die Referenzsignalfrequenz und/oder durch die Referenzsignalrichtung und/oder Referenzphaseneigenschaft definiert sein.

[0061] Es kann hierbei die Größe des betrachteten Musters über die Orte variiert werden, um den Einfluss der Größe des Musters auf die Zuweisung der Orte zu den einzelnen Schichten bestimmen.

[0062] Es kann ein Referenzmuster einen Grenzbereich oder einen Übergangsbereich zwischen

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zwei Schichten beschreiben, sodass durch einen Vergleich eines Musters mit einem Referenzmuster ein Grenzbereich beziehungsweise ein Übergangsbereich zwischen zwei Schichten ermittelbar ist.

[0063] Ein Muster bildet erwähnten Eigenschaften an Orten in einem Bereich mit einer Bereichsgröße ab. Es kann die Bereichsgröße und dem entsprechend eine Referenzbereichsgröße angepasst werden, um eine Grenze oder einen Übergang zwischen Schichten zu erkennen.

[0064] Wie oben erwähnt kann ein Benutzer die Zuweisung eines Ortes zu einer Schicht korrigieren. Der Benutzer kann auch die Zuweisung eines Teilbündels von Orten oder eines Bündels von Orten zu einer Schicht korrigieren. Die korrigierte Zuweisung wird in der Datenbank als ein Referenzmuster hinterlegt.

[0065] Der zweite Verfahrensschritt kann sich dadurch auszeichnen, dass ein Muster von elektromagnetische Eigenschaften von Orten einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von Referenzmustern von elektromagnetischen Referenzeigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird,

welche Referenzmuster von elektromagnetischen Referenzeigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und

ein Referenzmuster elektromagnetischer Referenzeigenschaften aus der Vielzahl von Referenzmustern von elektromagnetischen Referenzeigenschaften, welches Referenzmuster elektromagnetischer Referenzeigenschaften dem Muster der elektromagnetischen Eigenschaften am ähnlichsten ist, ausgewählt wird und

den Orten eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit dem ausgewählten Referenzmuster der elektromagnetischen Referenzeigenschaft in der Datenbank verbunden ist.

[0066] Der weitere zweite Verfahrensschritt kann sich dadurch auszeichnen, dass

mit einer Recheneinheit

ein Reflektion-Signaleigenschaftsmuster einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von Reflektion-Referenzsignaleigenschaftsmustern einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird,

welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaftsmuster in der Datenbank hinterlegt sind, und

ein Reflektion-Referenzsignaleigenschaftsmuster aus der Vielzahl der Reflektion-Referenzsignaleigenschaftsmuster ausgewählt wird,

welches Reflektion-Referenzsignaleigenschaftsmuster dem Reflektion- Signaleigenschaftsmuster am ähnlichsten ist, und

dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit dem Reflektion- Referenzsignaleigenschaftsmuster in der Datenbank verbunden ist.

[0067] Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die Messposition und/oder die Empfangsposition in Gleisrichtung verändert wird und

mehrere Sender und Empfänger entlang einer Achse quer zu Gleisrichtung angeordnet sind, sodass ein dreidimensionales Modell über die elektromagnetischen Eigenschaften von Orten des Aufbaus erstellbar ist.

[0068] Die hier offenbarte Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, welche Befehle bei der Ausführung eines Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das im Rahmen der Offenbarung beschriebene Verfahren auszuführen.

[0069] Die hier offenbarte Erfindung betrifft auch ein computerlesbares Speichermedium umfassend

Befehle, welche Befehle bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das im Rahmen der Offenbarung beschriebene Verfahren auszuführen, und/oder

umfassend Schichteigenschaftsbereiche und/oder Referenzsignale und/oder Referenzeigenschaften.

[0070] Die Erfindung wird anhand der folgenden, in den Figuren dargestellten Ausführungsfor-

men ergänzend erläutert:

[0071] Fig 1 und Fig. 2 zeigen Messbilder und Ergebnisbilder einer Analyse der Messbilder.

[0072] Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausführungsformen, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf diese speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander und eine Kombination einer Ausführungsform mit der oben angeführten allgemeinen Beschreibung möglich sind. Diese weiteren möglichen Kombinationen müssen nicht explizit erwähnt sein, da diese weiteren möglichen Kombinationen aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegen.

[0073] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

BEZUGSZEICHENLISTE: 100 — 103 Schichten 105 — 108 Filterantwort 110- 112 Grenzen 113 Messbild

[0074] Die Figur 1 zeigt oben ein Messbild 113 von Signalen. Es ist an der Abszisse (x-Achse) die Position in der Messstrecke aufgetragen. Es wird ein Radarsignal (kurz „Signal“) in den Aufbau des Gleises abgegeben. Dieses Signal wird im Aufbau des Gleises reflektiert, wobei die Tiefe der Reflektion in dem Messbild 113 oben über die auf der Ordinate aufgetragene Zeitspanne von der Ausgabe bis zur Reflektion am Ort angegeben ist.

[0075] Es ist in dem Messbild 113 der Figur 1 oben die Amplitude des Signals über die Helligkeit des Bildpunktes angegeben. Ein weißer Bildpunkt veranschaulicht eine große Amplitude des an dem durch den Bildpunkt symbolisierten Ort reflektierten Signals. Ein schwarzer Bildpunkt veranschaulicht hierzu analog eine kleine Amplitude.

[0076] Es wird somit das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Teilbereiches eines Aufbaus eines Gleises anhand der Amplitude als Eigenschaft des Signals diskutiert.

[0077] Es werden an Messposition mittels eines Senders Signale umfassend elektromagnetische Strahlen mit einer Ausgabe-Signaleigenschaft wie Ausgabe-Frequenz und/oder AusgabeAmplitude und/oder einer Ausgabe-Richtung und/oder Ausgabe-Phaseneigenschaft zu einem Ausgabezeitpunkt in das Gleisbett ausgegeben. Es wird ein Signal an einem Ort im Gleisbett in Abhängigkeit der elektromagnetischen Eigenschaft des Ortes reflektiert und/oder absorbiert und/oder transmittiert wird. Es werden reflektierte umfassend an dem Ort reflektierte elektromagnetische Strahlen mit einer Empfang-Signaleigenschaft wie Empfang-Frequenz und/oder Empfang-Amplitude und/oder Empfang-Phaseneigenschaft mittels eines an einer Empfangsposition angeordneten Empfängers zu einem Empfangszeitpunkt empfangen. Die Messposition entspricht hier beispielsweise und nicht einschränkend der Empfangsposition. Es wird ein Messwagen in dem Gleis während der Ausgabe und dem Empfang des Signals bewegt.

[0078] Unter Anwendung der gängigen Lehre wird mit einer Recheneinheit die Amplitude des reflektierten Signals an dem Ort ermittelt und das obige Messbild der Figur 1 erstellt. Das Messbild zeigt die Amplitude als Reflektion-Signaleigenschaft an den Orten; es ist auch eine Ermittlung und ergänzende oder alternative Darstellung der Frequenz und/oder der Richtung und/oder Pha-

seneigenschaft denkbar.

[0079] Das Messbild zeigt die Amplituden der an den Orten reflektierten Signale. Es ist nach der gängigen Lehre ein Muster des Messbildes oder ein Muster über einen Teilbereich des Messbildes ermittelbar. Ein solches Muster kann beispielsweise die Verteilung der Helligkeit der Bildpunkte über einen Teilbereich des Messbildes beschreiben. Ergänzend oder alternativ hierzu können durch das Muster Teilbereiche von Bildpunkten, im Besonderen zusammenhängender Bildpunkte des Messbildes beschrieben werden, welche Teilbereiche Amplituden in einem Amplitudenbereich umfassen.

[0080] Der erste Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die Zuweisung eines Ortes zu einer Schicht des Aufbaus. Nach dem Stand der Technik umfasst ein Aufbau eines Gleises mehrere Schichten, wie (von oben nach unten) ein Schotterbett, ein Unterschotterbett und ein Unterbett.

[0081] Die Erfindung sieht vor, dass für jede Schicht der genannten Schichten eine Vielzahl von Referenzsignaleigenschaften in einer Datenbank abgespeichert sind. Im Besonderen kann ein Referenzmuster über Referenzeigenschaften, im Besonderen die Verteilung den Referenzeigenschaften von Referenzsignalen in der Datenbank hinterlegt sein. Ein Referenzmuster kann beispielsweise und unter Bezugnahme auf das hier diskutierte Ausführungsbeispiel eine Beschreibung der Amplituden über einen Teilbereich des eingehenden Messmusters umfassen. Der Teilbereich und die Bildpunkte mit den Amplituden kann durch relative x-Koordinaten und y-Koordinaten eines Messbildes beschrieben sein.

[0082] Da in dem oberen Messbild der Figur 1 Amplituden durch unterschiedlich helle Bildpunkte dargestellt sind, werden bei dem hier diskutierten Ausführungsbeispiel Amplituden als Signaleigenschaften mit Referenzamplituden als Referenzeigenschaft verglichen. Es ist auch denkbar, dass Frequenzen beziehungsweise Referenzfrequenzen oder Richtung beziehungsweise Referenzrichtungen oder Phaseneigenschaften beziehungsweise Referenzphaseneigenschaften verarbeitet werden.

[0083] Grundsätzlich ist die Verarbeitung von Mustern von Signaleigenschaften sinnvoller als die Verarbeitung einzelner Signaleigenschaften, wobei letzteres nicht grundsätzlich ausgeschlossen wird.

[0084] Es kann ein zu bestimmendes Muster von Amplituden in einem Bereich von Orten mit einem Referenzmuster von Referenzamplituden eines Referenzbereiches von Referenzorten vergleichen werden. Es kann ein Referenzmuster beschreibend eine Schicht ausgewählt werden, um bei einer einen Grenzwert übersteigenden Ähnlichkeit zwischen dem zu bestimmenden Muster und dem Referenzmuster die Orte des Bereiches der Schicht des ausgewählten Referenzmusters zuzuordnen. Es kann ein Referenzmuster beschreibend eine Grenze oder einen Übergangsbereich zwischen zwei Schichten ausgewählt werden, um bei einer einen Grenzwert übersteigenden Ähnlichkeit zwischen dem zu bestimmenden Muster und dem Referenzmuster die Orte des Bereiches einer solchen Grenze beziehungsweise einem solchen Übergang zuzuordnen. Es kann bei dem Vergleich der Muster mit den Referenzmuster die Größe des Bereiches und somit die Größe des Referenzbereiches verändert werden. Es können einander überschneidende Bereiche verarbeitet werden. Grundsätzlich ist der Vergleich eines Musters mit einem Referenzmuster oder mit mehreren Referenzmustern nach der gängigen Lehre bekannt; es wird diese Lehre angewandt.

[0085] Es wird der erste Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit ausgeführt. Die Recheneinheit erhält die Amplituden an den Orten als Eingangswerte, wie diese in dem Messbild oben der Figur 1 (ohne Schichtgrenzen) dargestellt sind.

[0086] Das Ergebnis des ersten Verfahrensschrittes ist die Ermittlung der Schichten des Aufbaus und die Zuweisung von Orten zu den Schichten 100-102. Alternativ oder ergänzend zu der Ermittlung können auch die Grenzen und/oder die Übergangsbereiche zwischen den Schichten ermittelt werden. Es sind in dem oberen Messbild der Figur 1 bespielhaft das Schotterbett 100, das Unterschotterbett 101 und das Unterbette 102 eingetragen. Die Benennung der Schichten 100-

102 und die Definition der Schichten 101-102 in Hinblick auf den in der jeweiligen Schicht vorliegenden Schotters ist für die Erläuterung der Erfindung nicht relevant.

[0087] Alternativ oder ergänzend zu der Bestimmung der Schichten 100-102 des Aufbaus können auch die Grenzen zwischen den Schichten bestimmt werden, was grundsätzlich als äquivalent zu der Ermittlung der Schichten und der Zuweisung von Orten zu den Schichten anzusehen ist.

[0088] In dem zweiten Verfahrensschritt wird die Reflektion-Signaleigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von Reflektion-Referenzsignaleigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen. Die Reflektion- Referenzsignaleigenschaften sind in der Datenbank hinterlegt. Es wird eine Reflektion-Referenzsignaleigenschaft aus der Vielzahl der Reflektion-Referenzsignaleigenschaften der der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht ausgewählt, welche Reflektion- Referenzsignaleigenschaft der Reflektion-Signaleigenschaft am ähnlichsten ist. Es ist in der Datenbank eine mechanische Referenzeigenschaft mit der Reflektion-Referenzsignaleigenschaft verbunden, welche mechanische Referenzeigenschaft als mechanische Eigenschaft dem zugewiesen wird.

[0089] Ergänzen oder alternativ kann in den zweiten Verfahrensschritt die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen werden,

welche elektromagnetischen Referenzeigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind. Es wird eine elektromagnetische Referenzeigenschaft aus der Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften ausgewählt, welche ausgewählte elektromagnetische Referenzeigenschaft der elektromagnetischen Eigenschaft am ähnlichsten ist, und

dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird,

welche mechanische Referenzeigenschaft mit der elektromagnetischen Referenzeigenschaft in der Datenbank verbunden ist. Anstelle der Betrachtung von einzelnen Orten kann im zweiten Verfahrensschritt auch ein Muster einer Vielzahl von Referenzmustern verglichen werden, wie dies in der Offenbarung der Erfindung beschrieben ist.

[0090] In dem oben erwähnten zweiten Verfahrensschritt wird die Amplitude des Signals als eine Signaleigenschaft verarbeitet. In einer äquivalenten Weise kann die Eigenschaft des Ortes der Schicht oder eines Bereiches von Orten der Schicht oder der Schichten verarbeitet werden, welche Eigenschaft die Amplitude als beispielhaft erwähnte Signaleigenschaft bestimmt. Es wird in dem oben ergänzend angeführten zweiten Verfahrensschritt die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes beispielhaft verarbeitet.

[0091] Es wird auch der zweite Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit ausgeführt.

[0092] Es können die Signaleigenschaften wie Amplituden (in dem Messbild oben in der Figur 1 dargestellt) die Eingangswerte für die Ausführung des zweiten Verfahrensschrittes mit der Recheneinheit sein.

[0093] Es können die mit mehreren Filtern verstärkte oder abgeminderte Signaleigenschaften die Eingangswerte sein. Die Figur 1 zeigt unten das Ergebnis einer Anwendung mehrerer Filter auf das Messbild in der Figur 1 oben. Der Fachmann kann mehrere Filter auf das Messbild oben anwenden, durch welcher mehreren Filter Diskontinuitäten in den Schichten deutlich werden.

[0094] In dem Ergebnisbild in der Figur 1 unten ist eine Filterantwort 105 in der Schicht 100 mit einem besonderen Amplitudenwerten oder einem besonderen Muster der Amplituden zu erkennen. Ein Vergleich dieser besonderen Messwerte oder dieses besonderen Messmusters mit Referenzmesswerten beziehungsweise mit einem Referenzmessmuster einer der Schicht 100 entsprechenden Referenzschicht liefert das Ergebnis, das die Filterantwort 105 ein Hinweis auf ein Bauwerk ist.

[0095] Eine Analyse der zu der Filterantwort 105 ähnliche Filterantwort 106 der Schicht nach dem zweiten Verfahrensschritt liefert hingegen das Ergebnis, dass es sich bei der Filterantwort 106 um eine Vermengung des Materials aus der Schicht 102 mit dem Material der Schicht 101 han-

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delt.

[0096] Eine Nichtzuweisung des Bereiches mit der Filterantwort 105 zu der Schicht 100 könnte zu einer Fehlinterpretation, nämlich zu der Interpretation der Filterantwort als eine Vermengung des Materials der Schicht 101 und der Schicht 102 führen. Eine Nichtzuweisung des Bereiches mit der Filterantwort 106 zu der Schicht 101 könnte zu einer Fehlinterpretation des Filterantwort 106 als ein Bauwerk führen.

[0097] Die Filterantworten 107 der Schicht 102 sind eine übliche Vermengung des Materials der Schicht 102 und der Schicht 103. Eine zu der Filterantwort 107 ähnliche Filterantwort 109 der Schicht 101 ist eine Vermengung des Materials dieser Schicht 101 mit einem feinen Material, welches feines Material den Reibbeiwert zwischen den Schotterkörnern der Schicht 101 erheblich reduziert.

[0098] Es kann ein ausgewählter Filter zur Abminderung oder Verstärkung einer ausgewählten Diskontinuität auf das Messbild in der Figur 1 angewandt werden. Die Figur 2 zeigt oben das Ergebnis der Anwendung eines ausgewählten Filters auf das Messbild in Figur 1 oben.

[0099] Das Messbild in Figur 1 Mitte zeigt die Filterantwort einer Anwendung eines ausgewählten Filters auf das Messbild in Figur 1 oben. Die Figur 2 oben zeigt die Anhäufung von Wasser in den Schichten. Die Anhäufung von Wasser hat einen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften einer Schicht. Es wird somit die mechanische Eigenschaft eines Ortes indirekt ermittelt.

[00100] Das Diagramm in der Figur 2 unten zeigt die Summe der in dem Bild in Figur 2 oben dargestellten Filterantwort an einer vertikalen Summe von Orten. Der y-Wert des Diagramms in der Figur 2 unten gibt somit Auskunft über die Häufigkeit der mit dem Filter erkannten Diskontinuität. Es kann diese Summe der Filterantwort mit einem Grenzwert vergleichen werden. Eine Überschreitung des Grenzwertes durch die Filterantwort wird als eine nicht ausreichende mechanische Belastbarkeit dieser Schicht an dem Ort interpretiert werden. Eine Unterschreitung des Grenzwertes durch die Filterantwort wird als eine ausreichende mechanische Belastbarkeit dieser Schicht an dem Ort interpretiert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Aufbaues eines Teilbereiches eines Gleises, welcher Teilbereich mehrere Schichten aus Schotter oder ähnlichem Material umfasst, wobei an einer Messposition (11-16) mittels eines Senders ein Signal (9) umfassend elektromagnetische Strahlen mit einer Ausgabe-Signaleigenschaft wie Ausgabe-Frequenz und/oder Ausgabe-Amplitude und/oder einer Ausgabe-Richtung und/oder Ausgabe-Phaseneigenschaft zu einem Ausgabezeitpunkt in das Gleisbett ausgegeben wird, welches Signal an einem Ort im Gleisbett in Abhängigkeit der elektromagnetischen Eigenschaft des Ortes reflektiert und/oder absorbiert und/oder transmittiert wird, wobei ein reflektiertes Signal (10) umfassend an dem Ort reflektierte elektromagnetische Strahlen mit einer Empfang-Signaleigenschaft wie Empfang-Frequenz und/oder EmpfangAmplitude und/oder Empfang-Phaseneigenschaft mittels eines an einer Empfangsposition (11-16) angeordneten Empfängers zu einem Empfangszeitpunkt empfangen wird, wobei mit einer Recheneinheit - eine elektromagnetische Eigenschaft des Ortes aus dem ausgegebenen Signal und dem reflektierten Signal und/oder - die Frequenz und/oder die Amplitude und/oder die Richtung des reflektierten Signals und/oder die Phaseneigenschaft an dem Ort ermittelbar ist und/oder - eine Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft des reflektierten Signals an dem Ort und eine Differenzsignaleigenschaft der Ausgabe-Signaleigenschaft beziehungsweise der Empfang-Signaleigenschaft und der Reflektion-Signaleigenschaft für den Ort ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Differenzsignaleigenschaftsbereich für ein Schotterbett als eine erste Schicht des Unterbaus, ein zweiter Differenzsignaleigenschaftsbereich für ein Unterschotterbett als eine zweite Schicht des Unterbaus und ein dritter Differenzsignaleigenschaftsbereich für einen Untergrund als eine dritte Schicht des Unterbaus in einer Datenbank hinterlegt ist, wobei in einem ersten Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit ein Ort mit einer Differenzsignaleigenschaft in einem der genannten elektromagnetischen Differenzsignaleigenschaftsbereiche einer Schicht der genannten Schichten zugewiesen wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit die Reflektion-Signaleigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von Reflektion- Referenzsignaleigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird, welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und eine Reflektion-Referenzsignaleigenschaft aus der Vielzahl der Reflektion-Referenzsignaleigenschaften ausgewählt wird, welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaft der Reflektion-Signaleigenschaft am ähnlichsten ist, und dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit der Reflektion- Referenzsignaleigenschaft in der Datenbank verbunden ist und/oder in einem weiteren zweiten Verfahrensschritt die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird, welche elektromagnetischen Referenzeigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und eine elektromagnetische Referenzeigenschaft aus der Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften ausgewählt wird, welche ausgewählte elektromagnetische Referenzeigenschaft der elektromagnetischen Eigenschaft am ähnlichsten ist, und dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit der elektromagnetischen Referenzeigenschaft in der Datenbank verbunden ist.

2. Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Aufbaues eines Teilbereiches eines Gleises,

welcher Teilbereich mehrere Schichten aus Schotter oder ähnlichem Material umfasst, wobei an einer Messposition (11-16) mittels eines Senders ein Signal (9) umfassend elektromagnetische Strahlen mit einer Ausgabe-Signaleigenschaft wie Ausgabe-Frequenz und/oder Ausgabe-Amplitude und/oder einer Ausgabe-Richtung zu einem Ausgabezeitpunkt in das Gleisbett ausgegeben wird,

welches Signal an einem Ort im Gleisbett in Abhängigkeit der elektromagnetischen Eigenschaft des Ortes reflektiert und/oder absorbiert und/oder transmittiert wird,

wobei ein reflektiertes Signal (10) umfassend an dem Ort reflektierte elektromagnetische Strahlen mit einer Empfang-Signaleigenschaft wie Empfang-Frequenz und/oder EmpfangAmplitude mittels eines an einer Empfangsposition (11-16) angeordneten Empfängers zu einem Empfangszeitpunkt empfangen wird,

wobei mit einer Recheneinheit

eine elektromagnetische Eigenschaft des Ortes aus dem ausgegebenen Signal und dem reflektierten Signal und/oder

die Frequenz und/oder die Amplitude und/oder die Richtung und/oder Phaseneigenschaft des reflektierten Signals an dem Ort ermittelbar ist und/oder

eine Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder eine Phaseneigenschaft des reflektierten Signals an dem Ort und eine Differenzsignaleigenschaft der Ausgabe-Signaleigenschaft beziehungsweise der Empfang-Signaleigenschaft und der Reflektion-Signaleigenschaft für den Ort ermittelt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein erster elektromagnetischer Schichteigenschaftsbereich für eine Schotterbett als eine erste Schicht des Unterbaus, ein zweiter elektromagnetischer Schichteigenschaftsbereich für ein Unterschotterbett als eine zweite Schicht des Unterbaus und ein dritter elektromagnetischer Schichteigenschaftsbereich für einen Untergrund als eine dritte Schicht des Unterbaus in einer Datenbank hinterlegt ist,

wobei in einem ersten Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit ein Ort mit einer elektromagnetischer Eigenschaft in einem der genannten elektromagnetischen Schichteigenschaftsbereiche einer Schicht dieser Schicht zugewiesen wird,

wobei in einem zweiten Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit die Reflektion-Signaleigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von Reflektion- Referenzsignaleigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird, welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und

eine Reflektion-Referenzsignaleigenschaft aus der Vielzahl der Reflektion-Referenzsignaleigenschaften ausgewählt wird, welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaft der ReflektionSignaleigenschaft am ähnlichsten ist, und dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit der Reflektion- Referenzsignaleigenschaft in der Datenbank verbunden ist

und/oder

in einem weiteren zweiten Verfahrensschritt die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird, welche elektromagnetischen Referenzeigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und eine elektromagnetische Referenzeigenschaft aus der Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften ausgewählt wird, welche ausgewählte elektromagnetische Referenzeigenschaft der elektromagnetischen Eigenschaft am ähnlichsten ist, und dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit der elektromagnetischen Referenzeigenschaft in der Datenbank verbunden ist.

3. Verfahren zur Ermittlung von Eigenschaften eines Aufbaues eines Teilbereiches eines Gleises, welcher Teilbereich mehrere Schichten aus Schotter oder ähnlichem Material umfasst,

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wobei an einer Messposition (11-16) mittels eines Senders ein Signal (9) umfassend elektromagnetische Strahlen mit einer Ausgabe-Signaleigenschaft wie Ausgabe-Frequenz und/oder Ausgabe-Amplitude und/oder einer Ausgabe-Richtung zu einem Ausgabezeitpunkt in das Gleisbett ausgegeben wird,

wobei mit einer Recheneinheit

die Frequenz und/oder die Amplitude und/oder die Richtung und/oder eine Phaseneigenschaft des reflektierten Signals an dem Ort ermittelbar ist und/oder

eine Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft des reflektierten Signals an dem Ort und eine Differenzsignaleigenschaft der Ausgabe-Signaleigenschaft beziehungsweise der Empfang-Signaleigenschaft und der Reflektion- Signaleigenschaft für den Ort ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass

in einer Datenbank

eine erste Vielzahl von Referenzsignale für ein Schotterbett als eine erste Schicht des Unterbaus,

eine zweite Vielzahl von Referenzsignale für ein Unterschotterbett als eine zweite Schicht des Unterbaus und

eine dritte Vielzahl von Referenzsignale für ein Unterbett als eine dritte Schicht des Unterbaus in einer Datenbank definiert sind,

wobei in einem ersten Verfahrensschritt mit der Recheneinheit ein Ort, an welchem Ort eine Signaleigenschaft eines reflektierten Signals ähnlich zu einer Referenzsignaleigenschaft eines Referenzsignals einer der genannten Schichten ist, dieser Schicht zugewiesen wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt mit einer Recheneinheit die Reflektion-Signaleigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von Reflektion- Referenzsignaleigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird, welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und

eine Reflektion-Referenzsignaleigenschaft aus der Vielzahl der Reflektion-Referenzsignaleigenschaften ausgewählt wird, welche Reflektion-Referenzsignaleigenschaft der ReflektionSignaleigenschaft am ähnlichsten ist, und

dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit der Reflektion- Referenzsignaleigenschaft in der Datenbank verbunden ist

und/oder

in einem weiteren zweiten Verfahrensschritt die elektromagnetische Eigenschaft des Ortes einer zugewiesenen Schicht mit einer Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften einer der zugewiesenen Schicht entsprechenden Referenzschicht verglichen wird welche elektromagnetischen Referenzeigenschaften in der Datenbank hinterlegt sind, und eine elektromagnetische Referenzeigenschaft aus der Vielzahl von elektromagnetischen Referenzeigenschaften ausgewählt wird, welche ausgewählte elektromagnetische Referenzeigenschaft der elektromagnetischen Eigenschaft am ähnlichsten ist, und dem Ort eine mechanische Referenzeigenschaft zugewiesen wird, welche mechanische Referenzeigenschaft mit der elektromagnetischen Referenzeigenschaft in der Datenbank verbunden ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromagnetische Eigenschaft durch mehrere Eigenschaftsfilter und/oder durch einen Eigenschaftsfilter und/oder

eine Signaleigenschaft durch mehrere Signalfilter und/oder durch einen Signalfilter verstärkt oder abgemindert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort an einer Grenze oder in einem Übergangsbereich zwischen den erwähnten Schichten ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen einer ermittelten Signaleigenschaft an dem Ort einer zugewiesenen Schicht und einer in der Datenbank hinterlegten Sollsignaleigenschaft und/oder eine Differenz zwischen einer ermittelten mechanischen Eigenschaft eines Ortes, welcher Ort einer Schicht zugewiesen ist, und einer in der Datenbank hinterlegten mechanischen Solleigenschaft dieser Schicht ermittelt wird und/oder eine Differenz zwischen einer ermittelten elektromagnetischen Eigenschaft oder einer elektromagnetischen Eigenschaftsänderung eines an einem Ort reflektierten Signals, welcher Ort einer Schicht zugewiesen ist, und einer elektromagnetischen Referenzeigenschaft beziehungsweise einer elektromagnetischen Referenzeigenschaftsänderung eines Referenzsignal dieser Schicht ermittelt wird, wobei eine einen Grenzwert überschreitende Differenz als eine Diskontinuität in diesem Ort und eine den Grenzwert unterschreitende Differenz als eine Homogenität in diesem Ort dieser Schicht interpretiert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen einer Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft eines an dem Ort einer zugewiesenen Schicht reflektierten Signals und einer weiteren Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft eines an einem weiteren Ort dieser zugewiesenen Schicht reflektierten weiteren Signals ermittelt wird, wobei eine einen Grenzwert überschreitende Differenz als eine Diskontinuität in dieser Schicht und eine den Grenzwert unterschreitende Differenz als eine Homogenität in dieser Schicht interpretiert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen einer Reflektion-Signaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und/oder Phaseneigenschaft des an dem Ort reflektierten Signals ermittelt und einer Referenzsignaleigenschaft wie Frequenz und/oder Amplitude und/oder Richtung und Phaseneigenschaft eines Referenzsignals ermittelt wird, wobei bei einer einen Grenzwert überschreitenden Differenz das Referenzsignal als ungeeignet und bei einer den Grenzwert unterschreitenden Differenz das Referenzsignal als geeignet angesehen wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Muster aus Differenzsignaleigenschaften mit einem Muster aus Referenzdifferenzsignaleigenschaften und/oder ein Muster von Schichteigenschaften mit einem Schichteigenschaftsbereichsmuster und/oder ein Muster aus Signaleigenschaften mehrerer Signale mit einem Referenzsignalmuster aus Referenzsignaleigenschafen mehrerer Referenzsignale verglichen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass

die Messposition und/oder die Empfangsposition in Gleisrichtung verändert wird und mehrere Sender und Empfänger entlang einer Achse quer zu Gleisrichtung angeordnet sind, sodass ein dreidimensionales Modell erstellbar ist.

11. Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, welche Befehle bei der Ausführung eines Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.

12. Computerlesbares Speichermedium umfassend Befehle, welche Befehle bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen, und/oder umfassend Schichteigenschaftsbereiche und/oder Referenzsignale und/oder Referenzeigenschaften.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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