AT18072U1 - Schienenfahrzeug und Verfahren zum Erfassen eines Spurweitenverlaufs - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug (1) mit einem Fahrzeugrahmen (2), der auf Schienenfahrwerken (3) abgestützt auf einem Gleis (5) verfahrbar ist, wobei an dem Schienenfahrzeug (1) ein erstes Spurweitenmesssystem (9) zum Erfassen eines ersten Spurweitenverlaufs (V1) angeordnet ist. Dabei ist mit einem Abstand (a, a1, a2, a3, a4) in Fahrzeuglängsrichtung (10) ein zweites Spurweitenmesssystem (9) zum Erfassen eines zweiten Spurweitenverlaufs (V2) angeordnet, wobei beide Spurweitenmesssysteme (9) gekoppelt sind mit einer übergeordneten Auswerteeinrichtung (20), in der ein Algorithmus zum Bestimmen eines Versatzes (∆t, ∆s, ∆s‘) der beiden Spurweitenverläufe (V1, V2) eingerichtet ist. Auf diese Weise lässt sich mittels des Versatzes der beiden Spurweitenverläufe (V1, V2) die Vorwärtsbewegung des Schienenfahrzeugs (1) bestimmen.
Description
SCHIENENFAHRZEUG UND VERFAHREN ZUM ERFASSEN EINES SPURWEITENVERLAUFS
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit einem Fahrzeugrahmen, der auf Schienenfahrwerken abgestützt auf einem Gleis verfahrbar ist, wobei an dem Schienenfahrzeug ein erstes Spurweitenmesssystem zum Erfassen eines ersten Spurweitenverlaufs angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen SchienenfahrZeugs.
STAND DER TECHNIK
[0002] Ein Schienenfahrzeug mit einem Spurweitenmesssystem und ein Verfahren zum Betreiben des Schienenfahrzeugs ist beispielsweise aus der Veröffentlichungsschrift AT 514667 A1 bekannt. Zuerst werden Lagedaten eines Gleises mittels des Messfahrzeugs erfasst und daraus Solllagedaten gebildet. Gleichzeitig erfolgt eine laufende Erfassung des Spurweitenverlaufs. Einer nachfolgenden Gleisbearbeitung mittels der Stopfmaschine liegen die Solllagedaten zugrunde, wobei für eine Ortssynchronisation neuerlich eine Spurweitenmessung durchgeführt wird. Genutzt wird dabei eine charakteristische Eigenschaft der Spurweite, nämlich eine laufende geringfügige Anderung entlang eine Gleises. Mittels dieser unregelmäßigen Anderungsmuster der Spurweite ist jede Stelle des Gleises identifizierbar.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahrzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die aus dem Stand der Technik bekannte charakteristische Eigenschaft der Spurweite für weitere Zwecke nutzbar wird. Zudem soll ein entsprechendes Verfahren angegeben werden.
[0004] Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 und 7. Abhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
[0005] Dabei ist auf dem Schienenfahrzeug mit einem Abstand in Fahrzeuglängsrichtung ein zweites Spurweitenmesssystem zum Erfassen eines zweiten Spurweitenverlaufs angeordnet, wobei beide Spurweitenmesssysteme gekoppelt sind mit einer übergeordneten Auswerteeinrichtung, in der ein Algorithmus zum Bestimmen eines Versatzes der beiden Spurweitenverläufe eingerichtet ist. Durch den charakteristischen Verlauf der Spurweite erfassen beide Spurweitenmesssystemen dieselben Ergebnisdaten. Das erste Spurweitenmesssystem erfasst die Spurweitendaten jedoch früher als das zweite Spurweitenmesssystem, woraus sich der zeitliche Versatz bzw. der Versatz in Längsrichtung des Gleises ergibt. Auf diese Weise lässt sich mittels des Versatzes der beiden Spurweitenverläufe die Vorwärtsbewegung des Schienenfahrzeugs bestimmen.
[0006] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist in der Auswerteeinrichtung ein Algorithmus zum Errechnen einer Fahrgeschwindigkeit und/oder eines zurückgelegten Fahrweges aus dem zeitlichen Versatz der beiden Spurweitenverläufe und dem bekannten Abstand der beiden Spurweitenmesssysteme zueinander eingerichtet. Die Spurweitenmesssysteme dienen somit als Geschwindigkeitsmesser bzw. als Wegmesser für den vom Schienenfahrzeug am Gleis zurückgelegten Fahrweg. Dabei sind Synergieeffekte erzielbar, wenn die Spurweitenmesssysteme auch anderen Zwecken dienen, beispielsweise zur Bestimmung der Gleislage oder zur Messung von Hohllagen.
[0007] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an einer Radachse ein Wegmesssensor (Odometer) angeordnet, wobei der Wegmesssensor zur Überprüfung eines gemessenen Fahrweges mit der Auswerteeinrichtung gekoppelt ist. Diese Lösung ist insbesondere bei bestehenden Fahrzeugen sinnvoll, die bereits mit einem Wegmesssensor ausgerüstet sind
und die Daten dieses Sensors nutzen. Durch die Überprüfung mittels der Spurweitenmesssysteme und der Auswerteeinrichtung sind Gleitphasen der Räder des Schienenfahrzeugs erkennbar. Beispielsweise werden die erfassten Spurweitendaten über dem vom Wegemesssensor gemessenen Fahrweg aufgezeichnet. In einer solchen Auswertung entspricht der Versatz der beiden Spurweitenverläufe nur dann dem Abstand der beiden Spurweitenmesssysteme zueinander, wenn kein Schlupf zwischen den Rädern und dem Gleis auftritt. Sobald Abweichungen erkennbar sind, erfolgt eine entsprechende Korrektur des vaum Wegmesssensor erfassten Fahrwegs.
[0008] Vorteilhafterweise umfasst jedes Spurweitenmesssystem zwei Spurerfassungseinheiten, insbesondere Lichtschnittsensoren, die jeweils zur berührungslosen Erfassung einer Schiene des Gleises eingerichtet sind. Mit einem solchen berührungslosen System ist die Spurweitenmessung auch bei hohen Geschwindigkeiten durchführbar. Mechanischen Systeme mit Spreizachsen oder Messfühlern sind in der Regel nur für geringe Messgeschwindigkeiten ausgelegt.
[0009] In einer bevorzugten Variante ist an dem Fahrzeugrahmen ein Arbeitsaggregat zum Bearbeiten des Gleises angeordnet ist, wobei ein Abstand zwischen dem Arbeitsaggregat und zumindest einem der Spurweitenmesssysteme in der Auswerteeinrichtung hinterlegt ist. Auf diese Weise ist die Position des Arbeitsaggregats gegenüber dem Gleis genau bestimmbar. Beispielsweise wird damit ein Stopfaggregat exakt über einer zu unterstopfenden Schwelle positioniert.
[0010] Sinnvollerweise ist das eine Spurweitenmesssystem an einem vorderen Schienenfahrwerk und das andere Spurweitenmesssystem an einem hinteren Schienenfahrwerk angeordnet. Die Befestigungen der beiden Spurweitenmesssysteme an den beiden Schienenfahrwerken sind baugleich ausführbar, wobei der Abstand in Fahrzeuglängsrichtung für die Bestimmung des Versatzes der beiden Spurweitenverläufe günstig ist.
[0011] Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Schienenfahrzeugs wird mittels des jeweiligen Spurweitenmesssystems ein Spurweitenverlauf erfasst, wobei die Spurweitenverläufe der gemeinsamen Auswerteeinrichtung zugeführt werden und wobei mittels eines in der Auswerteeinrichtung eingerichteten Algorithmus ein Versatz der beiden Spurweitenverläufe bestimmt wird. Geringfügige Abweichungen der beiden Spurweitenverläufe infolge von Messfehlern bleiben dabei unberücksichtigt. Beispielsweise erfolgen ein Matching der beiden Spurweitenverläufe und die Bestimmung des Versatzes auf Basis relativer Maximalwerte.
[0012] In einer vorteilhaften Weiterbildung wird mittels eines in der Auswerteeinrichtung eingerichteten Algorithmus aus dem zeitlichen Versatz der beiden Spurweitenverläufe und dem Abstand der beiden Spurweitenmesssysteme zueinander eine Fahrgeschwindigkeit und/oder ein zurückgelegter Fahrweg bestimmt. Diese Verfahrenserweiterung ist als Ersatz oder zur Überprüfung eines elektromechanischen Wegmessers nutzbar.
[0013] Eine weitere Verbesserung des Verfahrens nutzt die Spurweitenmesssysteme zur Integritätsprüfung, indem mittels eines an einer Radachse angeordneten Wegmesssensors ein Fahrweg gemessen und der gemessene Fahrweg in der Auswerteeinrichtung durch einen Abgleich mit dem Versatz der beiden Spurweitenverläufe überprüft wird.
[0014] Bei einer vorteilhaften Erweiterung wird ein am Fahrzeugrahmen angeordnetes Arbeitsaggregat auf Basis des Versatzes der beiden Spurweitenverläufe über dem Gleis positioniert. Auf diese Weise dient die Fahrwegerfassung mittels der Spurweitenmesssysteme der Qualitätsverbesserung einer automatisierten oder teilautomatisierten Positionierung von Arbeitsaggregaten am Gleis.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0015] Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 Schienenfahrzeug mit mehreren Spurweitenmesssystemen
Fig. 2 Querschnitt des Schienenfahrzeugs auf einem Gleis
Fig. 3 Fahrgeschwindigkeitsmessung mit zwei Spurweitenmesssystemen
Fig. 4 Messergebnis eines Wegmesssensors mit Integritätsprüfung
Fig. 5 Messergebnis gemäß Fig. 4 mit fehlerhafter Messung des Wegmesssensors
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0016] Fig. 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 mit einem Fahrzeugrahmen 2, der auf Schienenfahrwerken 3 auf Schienen 4 eines Gleises 5 verfahrbar ist. Auf in einem Schotterbett 6 gelagerten Schwellen 7 sind die Schienen 4 mit einer vorgegeben Spurweite g befestigt. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine nicht dargestellt Feste Fahrbahn, bei der die Schienen 4 auf einem festen Oberbau aus Beton befestigt sind. Beispielsweise beträgt die Regelspur in weiten Teilen Europas 1435mm. Angegeben wird damit der Abstand der Innenkanten der Schienenköpfe eines Gleises 5. Die vorliegende Erfindung macht sich den Umstand zu Nutze, dass die Spurweite g innerhalb eines Toleranzbereichs variiert und auf diese Weisejeder Abschnitt des Gleises 5 einen charakteristischen Verlauf der Spurweite g aufweist.
[0017] In den Beispielen mit Bezug auf die Figuren 1-3 erfolgt die Messung der Spurweite g mittels berührungsloser Spurweitenmesssysteme 9. Einsetzbar sind auch Messsysteme, die gegen die Innenkanten der Schienen 4 gepresste Spreizachsen oder an den Innenkanten anliegende Messfühler umfassen. Erfindungsgemäß sind zumindest zwei Spurweitenmesssysteme 9 in Fahrzeuglängsrichtung 10 hintereinander angeordnet. Am Schienenfahrzeug 1 in Fig. 1 sind insgesamt sieben Spurweitenmesssysteme 9 angeordnet.
[0018] Jedes der beiden Schienenfahrwerke 3 umfasst zwei Spurweitenmesssysteme 9 auf einem gemeinsamen Messrahmen 11. Der jeweilige Messrahmen 11 ist mit den Radachsen des zugeordneten Schienenfahrwerks 3 verbunden. Auf diese Weise werden keine Federwege des Schienenfahrwerks 3 auf den Messrahmen 11 übertragen, sodass bei der Spurmessung lediglich seitliche Pendelbewegungen der Radachsen kompensiert werden müssen. Mittels dieser Spurweitenmesssysteme 9 ist beispielsweise die exakte Lage einer am Messrahmen 11 befestigten inertialen Messeinheit 12 (IMU) gegenüber der jeweiligen Schiene 4 erfassbar.
[0019] Ein weiteres Spurweitenmesssystem 9 ist an einer Messplattform 13 im Frontbereich des Schienenfahrzeugs 1 angeordnet. Damit ist die Bewegung der Messplattform 13 und darauf befestigter Sensoren 14 gegenüber den Schienen 4 erfassbar. Zwei weitere Spurweitenmesssysteme 9 sind zwischen den beiden Schienenfahrwerken 3 am Fahrzeugrahmen befestigt und ermöglichen die Erfassung von Bewegungen des Fahrzeugrahmens 2 gegenüber den Schienen 4. Damit ist auch die Lage eines am Fahrzeugrahmen 2 angeordneten Arbeitsaggregats 15 (z.B. Stopfaggregat) bezüglich des Gleises 5 erfassbar.
[0020] Jedes der Spurweitenmesssysteme 9 umfasst für jede der beiden Schienen 4 des Gleises 5 eine Spurerfassungseinheit 16, wie in Fig. 2 dargestellt. Die jeweilige Spurerfassungseinheit 16 ist beispielsweise ein Lichtschnittsensor, mit einer Laserquelle 17 und einem optischen Detektor 18. Vorteilhafterweise sind beide Spurerfassungseinheiten 16 mit einer gemeinsamen Steuerungseinheit 19 gekoppelt. In der Steuerungseinheit 19 ist der feste Abstand b der beiden Spurerfassungseinheiten 16 zueinander hinterlegt. Daraus ergibt sich mit den gemessenen Abständen b1, b2 zur jeweiligen Schieneninnenkante die aktuell gemessene Spurweite g.
[0021] Zumindest zwei auf dem Schienenfahrzeug 1 befestigte Spurweitenmesssysteme 9 weisen zueinander einen fixen Abstand a, a, az, as, a« In Fahrzeuglängsrichtung 10 auf. In Fig. 1 sind das jeweils die Abstände a, az der an den Schienenfahrwerken 3 befestigten Spurweitenmesssysteme 9 sowie die Abstände as, a« der am Fahrzeugrahmen 2 und an der vorderen Messplattform 13 angeordneten Spurweitenmesssysteme 9. Die jeweiligen Abstände a, a, az, as, as sind in einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung 20 hinterlegt.
[0022] Mit Bezug auf Fig. 3 wird eines der Schienenfahrwerke 3 mit zwei hintereinander angeordneter Spurweitenmesssysteme 9 ausführlicher betrachtet. Der fixe Abstand a zwischen den beiden Spurweitenmesssystemen 9 ist in einer gemeinsamen Auswerteeinrichtung 20 hinterlegt. Das vordere Spurweitenmesssystem 9 misst die Spurweite g an einer ersten Messstelle 21 des Gleises 5 und das hintere Spurweitenmesssystem 9 misst die Spurweite g an einer zweiten Messstelle 22 des Gleises 5. Aufgrund des Toleranzbereichs der Spurweite g weichen diese beiden
Messergebnisse geringfügig voneinander ab.
[0023] Während einer Vorwärtsfahrt des Schienenfahrzeugs 1 erfasst jedes Spurweitenmesssystem 9 einen Spurweitenverlauf V+4, V2 über einer Fahrzeit t oder über einem Fahrweg s. Im Diagramm in Fig. 3 ist der jeweilige Spurweitenverlauf V;, V2 über der Fahrzeit t dargestellt. Weil beide Spurweitenmesssysteme 9 dasselbe Gleis 4 unmittelbar hintereinander vermessen, ergeben sich zwei annähernd idente Spurweitenverläufe V+, V2 mit einem zeitlichen Versatz At. Dargestellt ist der vom vorderen Spurweitenmesssystem 9 erfasste Spurweitenverlauf V41 mit einer durchgezogenen Linie. Um den zeitlichen Versatz At in Richtung der Zeitachse t verschoben ist der vom hinteren Spurweitenmesssystem 9 erfasste Spurweitenverlauf V2 mit gepunkteter Linie eingezeichnet.
[0024] Der aktuelle zeitliche Versatz At wird mittels eines Auswertealgorithmus in der Auswerteeinrichtung 20 berechnet. Beispielsweise wird ein lokales Maximum oder Minimum des ersten Spurweitenverlaufs V+ registriert und die Zeitspanne bis zum Auftreten desselben lokalen Maximums oder Minimums des zweiten Spurweitenverlaufs V» als Versatz At erfasst. Mit dem Abstand a der Spurweitenmesssysteme 9 zueinander wird in weiterer Folge mittels der Auswerteinrichtung 20 die aktuelle Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs 1 berechnet: v = a / At. Der zurückgelegte Weg s ergibt sich aus der Integration der Geschwindigkeit.
[0025] Bei einer Erweiterung der Erfindung umfasst das Schienenfahrzeug 1 ein Odometer 23, das an einer Radachse eines der Schienenfahrwerke 3 angeordnet ist. In der Regel ist dabei ein Encoder an einem Ende der Radachse angebracht. Das Odometer 23 dient als Wegmesser für diverse Funktionen des Schienenfahrzeugs 1. Beispielsweise ist das Schienenfahrzeug 1 als Messwagen oder als Stopfmaschine mit einem Stopfaggregat 15 ausgebildet. In beiden Fällen dient das Odometer 23 zur Bestimmung der Maschinenvorfahrt. Andere am Schienenfahrzeug 1 angeordnete Messeinrichtungen werden mit den Daten des Odometers 23 abgeglichen. Die Ergebnisdaten sind somit das Resultat einer Sensorfusion.
[0026] Das gilt auch für die Spurweitenmesssysteme 9. Auf diese Weise werden die laufend erfassten Spurweitendaten über dem vom Odometer 23 gemessenen Weg s aufgezeichnet. Entsprechende Diagramme sind in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Dabei ist der vom vorderen Spurweitenmesssystem 9 erfasste Spurweitenverlauf V1 wieder als durchgezogene Linie dargestellt. Der vom hinteren Spurweitenmesssystem 9 erfasste Spurweitenverlauf V» ist mit einer gepunkteten Linie eingezeichnet.
[0027] Aufgrund der Spurweitenerfassung über dem Weg s weisen die beiden Spurweitenverläufe V4, V2 unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit einen konstanten Versatz auf, wenn die Wegerfassung fehlerfrei funktioniert. Das ist in Fig. 4 der Fall. Konkret entspricht der Versatz As der beiden Spurweitenverläufe V;, V2 dem Abstand a der beiden Spurweitenmesssysteme 9 zueinander.
[0028] Vorteilhafterweise wird die Erfassung der Spurweitenverläufe Vi, Vz über dem Weg s zur laufenden Überprüfung der Wegmessung herangezogen. Auf diese Weise wird ein Schlupf der Radachse, an der das Odometer 23 angeordnet ist, erkannt und in weiterer Folge kompensiert. Fig. 5 zeigt ein Diagramm, mittels dem ein Durchdrehen der zur Wegmessung genutzten Radachse erkannt wird. In einem Wegabschnitt s1 weisen die beiden Spurweitenverläufe V-, V> einen Versatz As‘ auf, der deutlich größer ist als der Abstand a der beiden Spurweitenmesssysteme 9 zueinander.
[0029] Ermittelt wird der aktuelle Versatz As, As‘ wie zuvor in der Auswerteeinrichtung 20 mittels eines Auswertealgorithmus auf Basis lokaler Minima oder Maxima beider Verläufe V+, V2. Sobald sich ein aktueller Versatz As außerhalb eines Toleranzbereichs um den Abstand a ergibt, werden die vom Odometer 23 vorgegeben Wegmessdaten entsprechend kompensiert. Im vorliegenden Beispiel wird das vom Odometer 23 im Bereich s1 erfasste Messergebnis um die Differenz zwischen dem Abstand a und dem fehlerhaften Versatz As‘ verkürzt.
[0030] Bei einer anderen Methode werden die beiden Spurweitenverläufe V4, V2 übereinandergelegt und über den zurückgelegten Weg s verglichen. Ergibt sich ein kongruentes Bild der ge-
messenen Spurweitenverläufe V-, V2» zum erwarteten Ort - der bekannt ist - hat das Odometer 23 über diese Distanz richtig funktioniert.
[0031] Auf diese Weise ist eine ständige Prüfung des Odometers 23 bzw. eines erfassten Encoder-Signals möglich, damit jeglicher Schlupf erkannt und die Prozesssicherheit gesteigert wird. Des Weiteren ist durch die Auswertung der gemessenen Spurweitenverläufe V4, V2 ein Radverschleiß des mit dem Odometer 23 ausgestatteten Schienenfahrwerks 3 erkennbar. Die Auswerteeinrichtung 20 bestimmt den mit dem Radverschleiß einhergehende Reduzierung des Raddurchmessers rekursiv und justiert das Odometer 23 automatisch nach.
[0032] Die Anordnung mehrerer Spurweitenmesssysteme 9 erleichtert in einer verbesserten Ausgestaltung die Kalibrierung. Dabei wird in einem ersten Schritt eines der Spurweitenmesssysteme 9 an einer Gleisstelle präzise kalibriert, beispielsweise mittels einer Kalibrierlatte. Nachfolgend wird das Schienenfahrzeug 1 in Bewegung versetzt und die Kalibrierung der anderen Spurweitenmesssysteme 9 erfolgt automatisch. Sobald sich das jeweilige Spurweitenmesssystem 9 an derselben Gileisstelle befindet, werden die Messwerte mit den Messergebnissen des zuvor präzise kalibrierten Spurweitenmesssystems 9 abgeglichen.
Claims (10)
1. Schienenfahrzeug (1) mit einem Fahrzeugrahmen (2), der auf Schienenfahrwerken (3) abgestützt auf einem Gleis (5) verfahrbar ist, wobei an dem Schienenfahrzeug (1) ein erstes Spurweitenmesssystem (9) zum Erfassen eines ersten Spurweitenverlaufs (V41) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Abstand (a, aı, az, as, a«) In Fahrzeuglängsrichtung (10) ein zweites Spurweitenmesssystem (9) zum Erfassen eines zweiten Spurweitenverlaufs (V2) angeordnet ist und dass beide Spurweitenmesssysteme (9) gekoppelt sind mit einer übergeordneten Auswerteeinrichtung (20), in der ein Algorithmus zum Bestimmen eines Versatzes (At, As, As‘) der beiden Spurweitenverläufe (V+, V2) eingerichtet ist.
2, Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinrichtung (20) ein Algorithmus zum Errechnen einer Fahrgeschwindigkeit und/oder eines zurückgelegten Fahrweges (s) aus dem zeitlichen Versatz (At) der beiden Spurweitenverläufe (V-, V2) und dem bekannten Abstand (a, a, az, as, a«) der beiden Spurweitenmesssysteme (9) zueinander eingerichtet ist.
3. Schienenfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Radachse ein Wegmesssensor (23) angeordnet ist und dass der Wegmesssensor (23) zur Überprüfung eines gemessenen Fahrweges (s) mit der Auswerteeinrichtung (20) gekoppelt ist.
4. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Spurweitenmesssystem (9) zwei Spurerfassungseinheiten (16), insbesondere Lichtschnittsensoren, umfasst, die jeweils zur berührungslosen Erfassung einer Schiene (4) des Gleises (5) eingerichtet sind.
5. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Fahrzeugrahmen (2) ein Arbeitsaggregat (15) zum Bearbeiten des Gleises (5) angeordnet ist und dass ein Abstand (c) zwischen dem Arbeitsaggregat (15) und zumindest einem der Spurweitenmesssysteme (9) in der Auswerteeinrichtung (20) hinterlegt ist.
6. Schienenfahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Spurweitenmesssystem (9) an einem vorderen Schienenfahrwerk (3) und das andere Spurweitenmesssystem (9) an einem hinteren Schienenfahrwerk (3) angeordnet ist.
7. Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des jeweiligen Spurweitenmesssystems (9) ein Spurweitenverlauf (V-, V2) erfasst wird, dass die Spurweitenverläufe (V+, V2) der gemeinsamen Auswerteeinrichtung (20) zugeführt werden und dass mittels eines in der Auswerteeinrichtung (20) eingerichteten Algorithmus ein Versatz (At, As, As‘) der beiden Spurweitenverläufe (V4, V2) bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines in der Auswerteeinrichtung (20) eingerichteten Algorithmus aus dem zeitlichen Versatz (At) der beiden Spurweitenverläufe (V-, V2) und dem Abstand (a, a, az, as, a«ı) der beiden Spurweitenmesssysteme (9) zueinander eine Fahrgeschwindigkeit und/oder ein zurückgelegter Fahrweg (s) bestimmt werden.
9. Verfahren nach Anspruchs 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines an einer Radachse angeordneten Wegmesssensors (23) ein Fahrweg (s) gemessen wird und dass der gemessene Fahrweg (s) in der Auswerteeinrichtung (20) durch einen Abgleich mit dem Versatz (At, As, As‘) der beiden Spurweitenverläufe (V+, V2) überprüft wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein am Fahrzeugrahmen (2) angeordnetes Arbeitsaggregat (15) auf Basis des Versatzes (At, As, As‘) der beiden Spurweitenverläufe (V+, V2) über dem Gleis (5) positioniert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ATGM8024/2023U AT18072U1 (de) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | Schienenfahrzeug und Verfahren zum Erfassen eines Spurweitenverlaufs |
Applications Claiming Priority (2)
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| ATGM8024/2023U AT18072U1 (de) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | Schienenfahrzeug und Verfahren zum Erfassen eines Spurweitenverlaufs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT18072U1 true AT18072U1 (de) | 2023-12-15 |
Family
ID=86692832
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ATGM8024/2023U AT18072U1 (de) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | Schienenfahrzeug und Verfahren zum Erfassen eines Spurweitenverlaufs |
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|---|---|
| AT (1) | AT18072U1 (de) |
| WO (1) | WO2023227435A1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707196A2 (de) * | 1994-10-13 | 1996-04-17 | FIAT FERROVIARIA S.p.A. | System und Verfahren zur Detektion der Relativposition und der Bewegungen zwischen Schienenfahrzeug und Schienenanlage |
| AT514667A1 (de) * | 2013-08-07 | 2015-02-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Verfahren zur Unterstopfung eines Gleises |
| US20220073113A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Avante International Technology, Inc. | Real-time rail wear and defect monitoring system employing distance measuring devices |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2347951C3 (de) * | 1973-09-24 | 1980-09-11 | Franz Plasser Bahnbaumaschinen- Industriegesellschaft Mbh, Wien | Fahrbares Gleismelifahrzeug zum fortlaufenden Messen und Aufzeichnen der Spurweite von Eisenbahngleisen |
| KR101791881B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2017-11-07 | (주)파이버프로 | 열차 선로의 궤간 측정 장치 및 그 제어 방법 |
| AT518839B1 (de) * | 2016-07-11 | 2018-12-15 | Plasser & Theurer Exp Von Bahnbaumaschinen G M B H | System und Verfahren zum Vermessen eines Gleises |
| AT519316B1 (de) * | 2016-11-04 | 2019-05-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Gleisbaumaschine mit Gleislagemesssystem |
| US10752271B2 (en) * | 2018-11-15 | 2020-08-25 | Avante International Technology, Inc. | Image-based monitoring and detection of track/rail faults |
-
2022
- 2022-05-24 AT ATGM8024/2023U patent/AT18072U1/de unknown
-
2023
- 2023-05-17 WO PCT/EP2023/063225 patent/WO2023227435A1/de unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0707196A2 (de) * | 1994-10-13 | 1996-04-17 | FIAT FERROVIARIA S.p.A. | System und Verfahren zur Detektion der Relativposition und der Bewegungen zwischen Schienenfahrzeug und Schienenanlage |
| AT514667A1 (de) * | 2013-08-07 | 2015-02-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Verfahren zur Unterstopfung eines Gleises |
| US20220073113A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Avante International Technology, Inc. | Real-time rail wear and defect monitoring system employing distance measuring devices |
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| WO2023227435A1 (de) | 2023-11-30 |
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