DE20021678U1 - Gleislagemeßsystem - Google Patents

Gleislagemeßsystem

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DE20021678U1
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Eisfeller Bernd Profdr De
MEINKE, PETER, PROF. DR.-ING., DE
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PETER MEINKE COMP und KOMMUNIK
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
    • E01B35/02—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for spacing, for cross levelling; for laying-out curves
    • E01B35/04—Wheeled apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Description

Zu: Gebrauchsmusteranmeldung „Gleislagemeßsystern"
Beschreibung
Die Eisenbahntechnik unterscheidet zwischen Gleislagefehlern und Fahrflächenfehlern. Während Fahrflächenfehler kleine Wellenlängen im cm-Bereich aufweisen (z.B. Riffeln, Schlupfwellen, Richtwellen, aber auch Profilstörungen, Risse und Ausbrüche), versteht man unter Gleislagefehlern solche ab 2 Meter bis zu ca. 200 Metern Wellenlänge, die bei den oberen Werten fließend in die Trassierung übergehen. Man unterscheidet 4 Arten von Gleislagefehlern (Fig. 1), nämlich den Spurweitenfehler, die Verwindung, den Querhöhen- und den Längshöhenfehler.
Heute werden die Gleislagefehler sehr aufwendig mit Gleismeßwagen gemessen, z.B. bei der DB AG mit der Oberbaumeßwageneinheit (OMWE), bestehend aus dem Meßwagen und dem Versorgungsfahrzeug
Die Erfindung nutzt nun den aktuellen Stand der Technik, indem auf ein(e) angetriebene(s) Fahrzeug/Draisine ein starrer Meßrahmen elastisch gelagert wird (mit Starrkörpereigenfrequenzen von einigen Hertz), dessen Position mittels eines DGPS (differentiell arbeitendes GPS) in Kombination mit einem INS (Inertial Navigation System) nach Lage und Winkel im Inertialsystem mit Genauigkeiten im Millimeterbereich in zeitdiskreten Schritten bestimmt wird. Das an und fiir sich driftende INS wird also an das DGPS signaltechnisch „angeheftet", wobei dessen Rauschverhalten mittels eines Kaimanfilters unwirksam gemacht wird. Von diesem Meßrahmen aus kann dann z.B. über Ultraschallmeßköpfe die relative Lage des rechten und linken Schienenkopfes in den gleichen Zeitschritten wie die Meßplattform selbst vermessen werden. Diese Relativmessung erfolgt zweckmäßigerweise nahe an einem Radsatz der Draisine, um die durchgedrückte Gleislage zur Verfugung zu haben. Zur Synchronisation der beiden Messungen wird die GPS-Zeit verwendet, die über eine spezielle Timer-Elektronik den Rechnern zur Datenspeicherung zur Verfügung steht.
Zur Datenauswertung anläßlich der Gleislagebestimmung im absoluten Koordinatensystem wird die Absolutmessung des Meßrahmens mit der Relativmessung zwischen Meßrahmen und den Schienenköpfen zusammengefugt, sodaß mit Millimetergenauigkeit die aktuelle Position der Schienenköpfe und damit die Trassierung der Strecke mit ihren Gleislagefehlern zur Verfügung steht. Die Gleislagefehler werden sodann softwaremäßig analysiert und katalogisiert und die zeitliche Gleislageentwicklung verfolgbar. Mittels Fahrzeugreaktionsmodellen (z.B. als Neuronale Netze oder Simulation über dynamische Modelle) wird dann die Fahrzeug/Fahrweg-Wechselwirkung bestimmt und der Unterhaltungsbedarf der Gleislagefehler beurteilt. Eine solche Vorgehensweise ist vor allem für die Neigezugtechnik, aber auch zur Komfort- und Entgleisungsbeurteilung angezeigt.
In Fig. 2 ist das Meßprinzip nochmals dargestellt. Die Rechnerkonfiguration ist in Fig. 3 veranschaulicht.
Zu: Gebrauchsmusteranmeldung „Gleislagemeßsystem"
Erläuterung zu den Figuren: Es bedeuten
• In Fig. 1:
A Spurweite (mit Spurweitenfehler)
B Verwindung
C Längshöhenfehler
D Querhöhenfehler
• In Fig. 2:
1 Rechner zur Aufzeichnung der Messungen (Lage der Meßplattform, Relativmessung der Schienenkopflage)
2 DGPS - Empfänger
3 INS Inertial Navigation System
4 DGPS - Antenne auf der Draisine
5 DGPS - Antenne der Referenzstation
6 Meßarm zur Relativmessung zu den Schienenköpfen
7 Elastische Lagerung der Meßplattform
8 Meßplattform
• in Fig. 3:
1 Personal Computer (mobile Ausführung)
2 Event Timing Controller
3 Interface Card
4 Ultraschall-Meßkopf Ansteuerung (Controller)
5 INS - Inertial Navigation System
6 Hochgenauer differentieller GPS-Empfänger (DGPS)
7 DGPS - Antenne

Claims (11)

1. Gleislagemeßsystem zur Ermittlung von aktuellen Trassierungen und Gleislagefehlern, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem fahrenden Fahrzeug mit eisenbahntypischer Achslast eine Meßplattform elastisch gelagert ist, deren dynamische Lage in diskreten zeitlichen Schritten im absoluten Koordinatensystem bestimmt wird, und relativ zur Meßplattform möglichst nahe an einem Radsatz der Abstand zu den beiden Schienenköpfen des Schienenstrangs lateral und vertikal praktisch gleichzeitig mit der Lage der Meßplattform gemessen wird.
2. Gleislagemeßsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamische Lage der Meßplattform durch ein differentiell arbeitendes Trägerphasen Global Positioning System (DGPS, mit einer Referenzstation) in Kombination mit einem hochpräzisen Inertial Navigation System (INS) in diskreten Zeitschritten bestimmt und in einem Bordrechner gespeichert wird.
3. Gleislagemeßsystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Filters (z. B. ein Kalmanfilter) die Drift des INS mit Hilfe des DGPS stabilisiert und umgekehrt das verrauschte DGPS-Signal geglättet wird.
4. Gleislagemeßsystem gemäß Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativmessung von der Meßplattform zu den beiden Schienenköpfen durch Ultraschallmeßköpfe vorgenommen und in einem Bordrechner gespeichert wird, wobei die zeitliche Synchronisation vom INS aus erfolgt und mit der GPS-Zeit aufgezeichnet wird.
5. Gleislagemeßsystem gemäß Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativmessung von der Meßplattform zu den beiden Schienenköpfen optisch einschließlich der Profilerfassung erfolgt.
6. Gleislagemeßsystem gemäß der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Meßdaten ausgewertet werden zur Ermittlung und Feststellung der aktuellen Trassierung und der Abweichung von der angestrebten Streckenführung.
7. Gleislagemeßsystem gemäß der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Basis der vorher festgestellten Trassierung die aktuellen ortsbezogenen Gleislagefehler nach den vier Größen Spurweitenfehler, Längshöhenfehler, Querhöhenfehler und Verwindung ermittelt werden.
8. Gleislagemeßsystem gemäß der vorhergehenden Ansprüche, daß mit Hilfe von Wavelet- Analysen oder Karhunen-Loeve-Transformationen die Gleislagefehler nach Amplitude, Wellenlänge und Fehlertyp festgestellt werden und in einem Fehlerkatalog abgelegt werden.
9. Gleislagemeßsystem gemäß der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für bestimmte Fahrzeugtypen an Hand eines dynamischen Entgleisungskriteriums die Entgleisungsgefährdung abhängig von der vorgesehenen Fahrgeschwindigkeit festgestellt wird.
10. Gleislagemeßsystem gemäß der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen Trassierungen und Gleislagefehler analysiert werden auf eine gefahrlose Durchfahrt von Neigezügen.
11. Gleislagemeßsystem gemäß der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung quasi-online auf dem Meßfahrzeug (drahtlose Datenübertragung von der Referenzstation) mit der Ausgabe einer Gleislagequalität erfolgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10220175C1 (de) * 2002-05-06 2003-04-17 Db Netz Ag Messverfahren und Anordnung zum Erfassen der Nachgiebigkeit eines Gleises
CN111913172A (zh) * 2020-02-11 2020-11-10 北京联睿科科技有限公司 一种利用声波进行空间定位的方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10220175C1 (de) * 2002-05-06 2003-04-17 Db Netz Ag Messverfahren und Anordnung zum Erfassen der Nachgiebigkeit eines Gleises
EP1361136A1 (de) 2002-05-06 2003-11-12 DB Netz Aktiengesellschaft Messverfahren und Anordnung zum Erfassen der Nachgiebigkeit eines Gleises
CN111913172A (zh) * 2020-02-11 2020-11-10 北京联睿科科技有限公司 一种利用声波进行空间定位的方法及系统

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