AT523781A1 - Smart Puffer Stop - Google Patents
Smart Puffer Stop Download PDFInfo
- Publication number
- AT523781A1 AT523781A1 AT601272020A AT601272020A AT523781A1 AT 523781 A1 AT523781 A1 AT 523781A1 AT 601272020 A AT601272020 A AT 601272020A AT 601272020 A AT601272020 A AT 601272020A AT 523781 A1 AT523781 A1 AT 523781A1
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- buffer stop
- monitoring device
- rail vehicle
- buffer
- collision
- Prior art date
Links
- 239000000872 buffer Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 13
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 2
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K7/00—Railway stops fixed to permanent way; Track brakes or retarding apparatus fixed to permanent way; Sand tracks or the like
- B61K7/16—Positive railway stops
- B61K7/18—Buffer stops
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
- B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
- B61L27/53—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
- B61L1/04—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts mechanically actuated by a part of the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
- B61L1/06—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts actuated by deformation of rail; actuated by vibration in rail
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine neuartige Überwachungseinrichtung für Prellböcke auf einer Gleisanlage und ein Verfahren zum Betrieb derartiger Überwachungseinrichtungen, die auch in bestehende Prellböcke nachgerüstet werden kann.
Description
Die Erfindung betrifft eine neuartige Überwachungseinrichtung für Prellböcke auf einer Gleisanlage und ein Verfahren zum Betrieb derartiger Überwachungseinrichtungen, die auch in bestehende Prellböcke
nachgerüstet werden kann.
Preilböcke für Schienenfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind Bremsprellböcke bzw. Stoppvorrichtungen, die kraftschlüssig mit der Gleisanlage verbunden sind und zusätzlich mit einem linear verschiebbaren Puffersystem, dessen Widerstandskraft eine lineare oder nichtlineare, meist progressive, Federkennline aufweist, und Verformungsenergie in
Bremsenergie umwandeln kann, ausgeführt sein können.
Schienenfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind gleisgebundene
Zugfahrzeuge mit oder ohne angekoppelte Waggons.
Preilböcke auf Gleisanlagen dienen dazu, Schienenfahrzeuge im Haltebereich von Gleisenden zu stoppen, wenn diese nicht rechtzeitig durch Abbremsen zum Stillstand kommen. Grundsätzlich müssen Schienenfahrzeuge so rechtzeitig abgebremst und zum Stillstand gebracht werden, dass sie noch vor einem Prellbock zum Stillstand kommen und nicht mit diesem kollidieren. Kommt es jedoch infolge überhöhter Einfahrtgeschwindigkeit, verspätet eingeleitetem Bremsmanöver oder zu gering ausgeführter Bremswirkung zu einer Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock, dann wird die überschüssige Impulsenergie bzw. kinetische Energie des Schienenfahrzeuges auf den Prellbock übertragen, wobei die entstehenden Konsequenzen abhängig sind von der Höhe der Impulsenergie, die sich aus der aktuellen Geschwindigkeit und der bewegten Gesamtmasse des Schienenfahrzeuges ergibt. Sowohl der Preilbock als auch das Schienenfahrzeug sind in der Regel mit einem Puffersystem ausgeführt, das eine elastische Verformung mit zumeist progressiver Federkennlinie aufnehmen kann und zusätzlich einen Teil der Impulsenergie in Reibungsenergie umwandelt und abbaut. Ist die Impulsenergie des mit dem
Preilbock kollidierenden Schienenfahrzeuges kleiner als jene Energie, die
auf den Preilbock einwirkende Schubkraft kleiner als die Haftkraft des Preilbockes auf der Schiene, so kann das Schienenfahrzeug vom Prellbock sicher angehalten werden; eine derartige Kollision wird im Sinne der Erfindung als moderate Kollision bezeichnet. Ist die Impulsenergie des mit dem Prellbock kollidierenden Schienenfahrzeuges jedoch höher als jene Energie, die vom Prellbock gerade noch elastisch/plastisch aufgenommen werden kann und die dabei auf den Prellbock einwirkende Schubkraft größer als die Haftkraft des Preilbockes auf der Schiene, so bewirkt das Schienenfahrzeug eine Verschiebung des Prellbocks relativ zur Schiene; eine derartige Kollision wird im Sinne der Erfindung als heftige/massive Kollision bezeichnet. Bleiben derartige Kollisionen unbemerkt, so ist für nachfolgende Ereignisse die Schutzwirkung des Prellbockes drastisch reduziert, sodass schwerwiegende Unfälle die Folge sein könnten, und die Klärung der Verursachung ist nachträglich aufgrund des hohen Verkehrsaufkommens und weil geeignete Detektions- und Informationssysteme fehlen, nicht mehr möglich. Jede heftige/massive Kollision verursacht darüber hinaus einen materiellen Schaden, weil Preilböcke nach einer derartigen Kollision überprüft, neu justiert und einzelne Komponenten oder ganze Prellböcke
ersetzt werden müssen.
Die DE 10 2018 111 093 A1 offenbart ein Gleiswegbegrenzungssystem für Schienenfahrzeuge, bei dem die Barrierevorrichtung (Prellbock) längsverschiebbar entlang der Bremszone mit einem Linearmotor bewegt wird, und mittels dem Linearmotor eine Bremskraft erzeugt werden kann, wobei zur Auslösung der Bremskraft die Einfahrtgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges gemessen und ausgewertet wird. Nachteilig sind die zum Betrieb erforderliche Versorgung der Anlage mit enormer Energie, das Fehlen eines Überlastschutzes, der bei Überlastung eine Beschädigung der teuren Anlage verhindern würde, und dass bestehende Anlagen nicht
nachgerüstet werden können, sondern teure Neuanlagen zu installieren sind.
mehrere Ausführungsvarianten von Sensorsystemen zur Erfassung der Position des Prellbockes relativ zu einem anderen (ortsfesten) Objekt mittels Markierungen auf den Schwellen, mittels Drehgeber und Messrad, mittels Funk-Ortungssystemen mit Ankerknoten, mittels Laser- oder RadarAbstandsmesssystemen, mittels Seilzugmesser, bzw. eine Ausführungsvariante des Prellbockes mit einem Beschleunigungssensor, zur Registrierung des Aufpralls und der Anzahl der Aufprallereignisse, der einen elektromechanischen Wandler zur Umwandlung von Aufprallenergie in elektrische Energie enthalten kann, und einer Kommunikationseinrichtung zu einem Leitstand, der ortsfest oder im Schienenfahrzeug vorgesehen sein kann. Nachteilig ist das aufwendig gestaltete umfangreiche Sensor- und Kommunikationssystem, die aufwendige Infrastruktur und das Fehlen der Möglichkeit, ein einzelnes Kollisionsereignis detektieren und dokumentieren
zu können.
Die DE 38 14 342 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Abbremsen eines sich bewegenden in Bewegungsrichtung ungeführten Körpers, bei der die Abbremsvorrichtung ein Fangelement aufweist, das mit dem sich nähernden ungeführten Körper synchronisiert wird und die Bewegungsenergie des ungeführten Körpers vernichtet und den ungeführten Körper dabei abbremst. Nachteilig sind, dass der verfügbare Abbremsweg begrenzt ist und am Ende blockiert, sodass die noch nicht abgebaute kinetische Energie des bewegten Körpers zu einer Beschädigung der Abbremsvorrichtung führt, und dass eine Nachrüstung in bestehende Anlagen nicht möglich ist,
sondern teure Neuanlagen installiert werden müssten.
Die CN 110576880 A, CN 110497929 A, CN 209852325 U, CN 209927475 U, CN 209553208 U, CN 209757129 U, CN 209833648 U, CN 209852323 U, CN 209441382 U, CN 109927760 A, CN 209617153 U, CN 209258147 U, CN 209258147 U, CN 209126740 U, CN 208855642 U, CN 208453012 U, CN 208453012 U, CN 208615962 U, CN 207670432 U offenbaren weitere
Gleiswegbegrenzungssysteme für Schienenfahrzeuge, die kraftschlüssig mit
Energie des mit dem Gleiswegbegrenzungssystem kollidierenden Schienenfahrzeuges mit elastischen Federelementen, mit zusätzlichen Dämpfungselementen, oder mit zusätzlichen kraftschlüssig mit der Schienenanlage verbundenen Blockier-Elementen, oder mit Seilzugsystemen, oder mit verschiebbaren Abstützvorrichtungen, oder mit optischen Signalelementen ausgeführt sind. Nachteilig bei diesen Systemen ist das Fehlen geeigneter Einrichtungen zur Erfassung von
Kollisionsereignissen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Überwachungseinrichtung eines Preilbockes auf einer Gleisanlage und ein Verfahren zum Betrieb derartiger Überwachungseinrichtungen bereitzustellen, um sicherzustellen, dass Kollisionen eines Schienenfahrzeuges mit einem Prellbock noch vor Ereigniseintritt erkannt und mittels Signalen dem Fahrer des Schienenfahrzeuges eine Kollisionsgefährdung angezeigt werden kann, damit eine Kollision möglichst vermieden, und im Falle einer Kollision deren Heftigkeit und das Ausmaß der Verschiebung des Prellbockes relativ zur Gleisanlage ermittelt und mit einem Ereigniszeitstempel dokumentiert an eine Leitstelle weitergeleitet und angezeigt werden kann. Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung ist für Neuanlagen und für
bestehende Preilböcke als Nachtrüstung geeignet.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine Überwachungseinrichtung gem.
Anspruch 1 erreicht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es
zeigen:
Preilbock in perspektiver Schrägansicht,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem mit einem Preilbock mit einem sich dem Prellbock nähernden Schienenfahrzeug in
perspektiver Schrägansicht,
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem mit einem Preilbock mit einem mit dem Prellbock gerade kollidierenden
Schienenfahrzeug in perspektiver Schrägansicht,
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem mit einem Preilbock mit einem mit dem Prellbock moderat kollidiertem
Schienenfahrzeug in perspektiver Schrägansicht,
Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem mit einem Preilbock, verschoben auf der Gleisanlage als Folge einer heftigen/massiven Kollision des Schienenfahrzeugs mit dem Prellbock in perspektiver
Schrägansicht, Fig. 6 Detailansicht X des verschobenen Prellbockes von Fig. 5,
Fig. 7 Schwingungsverlauf (Beschleunigung) - gedämpfte Schwingung
bei moderater Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock,
Fig. 8 Schwingungsverlauf (Beschleunigung) infolge heftiger/massiver
Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock,
Fig. 9 Schwingungsverlauf (Geschwindigkeit) infolge heftiger/massiver
Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock,
Fig. 10 zeitlicher Verlauf des Verschiebeweges des Prellbockes infolge
heftiger/massiver Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock.
bestehend aus einer Schwingungsmesseinrichtung 10, zur Detektion einer Kollision und eines Schwingungsmusters, einer Abstandsmesseinrichtung 11, vorzugsweise ausgeführt als Time of Flight (ToF) Sende-Empfangseinheit zur Aussendung 11‘ und zum Empfang reflektierter 11“ gepulster Lichtstrahlen im Infrarotbereich oder von Laserstrahlen, zur Ermittlung des Abstandes 4“ eines Schienenfahrzeuges 4, das mit einem oder mehreren Puffern 4a ausgeführt sein kann und sich mit der Geschwindigkeit v in Bewegungsrichtung 4° des Schienenfahrzeuges dem Prellbock 2 nähert, und einer optisch-/ akustische Warneinrichtung 12, sowie der überwachte Preilbock 2, bestehend aus einem Gestell 21, das kraftschlüssig mittels einer Klemmvorrichtung 26 mit der Gleisanlage/Schiene 3 an einer definierten Position 20 verbunden ist, das weiters einen oder mehrere Puffer 22 aufweist, die in einer Halterung 23 mit Feder-Dämpfungselementen gelagert und mit dem Gestell 21 verbunden sind, wobei auch weitere Haltevorrichtungen 24 und weitere Feder-Dämpfungselementen 25 vorhanden sein können, und wobei die Puffer 22 einen Abstand 22' relativ zum Gestell 21 aufweisen und unter Belastung um den Betrag 22“ elastisch/plastisch verformt werden können, wobei das Gestell 21 bei einer heftigen/massiven Kollision, bei der die durch die Impulsenergie des Schienenfahrzeuges 4 auf den Preillbock 2 übertragene Kraft höher ist, als die von der Klemmvorrichtung 26 maximal mögliche Haftkraft, in Richtung
21‘ verschoben wird.
Fig. 3 zeigt das Schienenfahrzeug 4, das sich dem Prellbock angenähert hat, in einem Zustand, bei dem sich die Puffer des Prellbocks und des
Schienenfahrzeuges gerade berühren.
Fig. 4 zeigt den Preilbock 2, nach einer moderaten Kollision des Schienenfahrzeuges 4 mit dem Prellbock 2, in einem Zustand, bei dem die Puffer 22 relativ zum Gestell 21 auf den Abstand 22‘ um den Betrag 22“
elastisch/plastisch verformt worden sind und die Haftkraft der
7725
Schienenfahrzeuges 4 auf den Prellbock 2 übertragene Kraft.
Fig. 5 zeigt den Preilbock 2, nach einer heftigen/massiven Kollision des Schienenfahrzeuges 4 mit dem Prellbock 2, in einem Zustand, bei dem die Puffer 22 relativ zum Gestell 21 auf den Abstand 22‘ elastisch/plastisch um den Betrag 22“ verformt worden sind und die Haftkraft der Klemmvorrichtung 26 nicht ausreichend war, um der von der Impulsenergie des Schienenfahrzeuges 4 auf den Prellbock 2 übertragenen Bremskraft widerstehen zu können, sodass der Prellbock 2 um den Betrag 21“ relativ
zur definierten ursprünglichen Position 20 verschoben worden ist. Fig. 6 zeigt das Detail X von Fig. 5.
Fig. 7 zeigt einen typischen (idealisierten) Schwingungsverlauf 10‘ (Beschleunigung a [m/s?]), des Preillbockes 2 bei moderater Kollision als
freie gedämpfte Schwingung (Antwortspektrum),
Fig. 8 zeigt einen idealisierten Schwingungsverlauf 10“ (Beschleunigung a [m/s?]) des Prellbockes 2 bei heftiger/massiver Kollision, bei der die gedämpfte Schwingung von einer linearen Verschiebung überlagert wird,
und den typischen (idealisierten) Schwingungsverlauf 10‘ (Beschleunigung) einer freien gedämpften Schwingung, die sich dann ausbildet, nachdem der Preilbock 2 zum Stillstand gekommen ist. Das diskrete Zeitintegral des Beschleunigungsverlaufs 10“ ergibt den diskreten Geschwindigkeitsverlauf (v
[m/s]) 10a der Verschiebung des Prellbockes.
Fig. 9 zeigt den Verlauf der Geschwindigkeit (v [m/s]) 10“ der Verschiebung des Prellbockes und das diskrete Zeitintegral des Geschwindigkeitsverlaufs (v [m/s]) ergibt die diskreten Verschiebewege (s [m]) 10b und 10c, wobei der Verlauf des fiktiven Verschiebeweges 10c eine Folge der elastischen
Rückfederung des Prellbockes ist.
Aufsummierung der diskreten Verschiebewege 10b und 10c.
Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung 1 für Preilböcke 2 auf einer Gleisanlage 3 besteht aus einer Abstandsmesseinrichtung 11 zur Erfassung des Abstandes 4“ zwischen dem Puffer 4a des in den Gleisenden-Bereich einfahrenden Schienenfahrzeuges 4 und dem Puffer 22 des Prellbocks 2 bzw. allgemein des Abstandes 4“ zwischen dem Schienenfahrzeug 4 und dem Preilbock 2 und zur Erfassung der aktuellen Geschwindigkeit des in den Einfahrbereich der Gleisendanlage verzögernd einfahrenden Schienenfahrzeuges 4. Die Abstandsmessung erfolgt vorzugsweise nach dem Time of Flight (ToF) -Prinzip, dabei wird ein gepulster Lichtstrahl 11‘ von der Abstandsmesseinrichtung 11 ausgesendet und vom erfassten Objekt, dem einfahrenden Schienenfahrzeug 4, reflektiert und trifft als reflektierter Lichtstrahl 11“ auf den Sensor der Abstandsmesseinrichtung auf. Aus der Laufzeit der Lichtimpulse, die zwischen der Aussendung des Lichtimpulses und dem Auftreffen auf dem Sensor der Abstandsmesseinrichtung benötigt wird, wird die Entfernung des Objektes von der Abstandsmesseinrichtung ermittelt. Basiert die Abstandsmesseinrichtung 10 auf einem Sensor mit einem einzigen gepulsten Lichtstrahl, so kann die Entfernung nur zu einem einzigen Punkt des einfahrenden Schienenfahrzeuges 4 gemessen werden. Bei Verwendung einer Abstandsmesseinrichtung 11, basierend auf einem Sensor mit einer Vielzahl an Messpunkten in einer Matrixanordnung, kann das einfahrende Schienenfahrzeug 4 aus der Perspektive der Abstandsmesseinrichtung als dreidimensionales Objekt erfasst werden, und es wird ein Bündel an ausgesendeten gepulsten Lichtstrahlen 11‘ und reflektierten Lichtstrahlen 11“ verarbeitet. Die gepulsten Lichtstrahlen 11‘ sind bevorzugt unabhängig und unbeeinflussbar vom Umgebungslicht als
Infrarot- oder Laserlicht vorgesehen.
Geschwindigkeit in definierten Zeitintervallen ermöglicht die Ermittlung des Geschwindigkeitsverlaufs sowie daraus das Ausmaß der Abbremsung/Verzögerung des Schienenfahrzeuges und in weiterer Folge die Vorausberechnung des voraussichtlichen Haltepunktes des Schienenfahrzeuges. Wird die ermittelte Verzögerung des Schienenfahrzeuges 4 als ausreichend erkannt, sodass ein sicheres Anhalten des Schienenfahrzeuges 4 vor dem Prellbock 2 erfolgen kann und eine Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock daher nicht eintritt, so wird mittels der optisch-/akustischen Warneinrichtung 12 der korrekte Einfahrvorgang, beispielsweise als grünes Lichtsignal, angezeigt. Wird die ermittelte Verzögerung des Schienenfahrzeuges 4 jedoch als nicht ausreichend erkannt, und ein sicheres Anhalten des Schienenfahrzeuges 4 vor dem Prellbock 2 als nicht möglich und eine Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock als wahrscheinlich vorausbestimmt, so wird mittels der optisch-/akustischen Warneinrichtung 12 möglichst frühzeitig eine Warnung, beispielsweise als rot blinkendes Lichtsignal und Sirenenton, an den Fahrer des Schienenfahrzeuges 4 abgegeben. In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird das optische Warnsignal als Blinksignal mit anschwellender Blinkfrequenz ausgegeben, wobei die Frequenz anschwillt, je mehr sich das Schienenfahrzeug 4 der Preilbockanlage 2 kollisionsgefährdend nähert und je größer die vorausberechnete Wahrscheinlichkeit des Eintretens einer Kollision wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist das akustische Warnsignal in Lautstärke und/oder Frequenz an die vorausberechnete potentielle Kollisionsgefahr gekoppelt. Die Einfahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges 4 in den Gleisenden-Bereich, der Verzögerungs(Abbrems-)verlauf und der vorausberechnete Haltepunkt werden im Falle einer Kollision mit einem Zeitstempel dokumentiert und an eine, nicht näher dargestellte, Leitstelle gemeldet, wobei zur Dokumentation auch eine bildliche Auswertung des Schienenfahrzeuges vom Sensorsystem der
Abstandsmesseinrichtung 11 erfolgen kann.
Ausführungsvariante mit einer Schwingungsmesseinrichtung 10 ausgeführt. Die Schwingungsmesseinrichtung 10 erfasst mittels eines Beschleunigungssensors den Aufprall des Schienenfahrzeuges 4 auf den Preilbock 2 und wertet das Aufprallereignis aus. Bei einer Kollision des Schienenfahrzeuges 4 mit dem Prellbock 2 wird vom Schienenfahrzeug 4 Impulsenergie auf den Preilbock 2 übertragen, wodurch eine stoßartige Krafteinleitung in den Preilbock 2 vom Puffer 4a in den Puffer 22 erfolgt, die von der Schwingungsmesseinrichtung 10 als Beschleunigungsausschlag 10‘ registriert wird. Ist das Ausmaß der Kollision moderat, sodass das Schienenfahrzeug 4 innerhalb einer Wegstrecke, die kleiner ist als die Summe des maximal möglichen elastisch/plastischen Verschiebeweges vom Puffer 4a des Schienenfahrzeuges 4 und des Verschiebeweges 22“ vom Puffer 22 des Prellbockes 2, zum Stillstand kommt, und die Haftkraft, mit der der Preillbock 2 mittels der Klemmvorrichtung 26 auf der Gleisanlage 3 befestigt ist, größer ist, als die bei der Kollision auf den Preilbock 2 vom Schienenfahrzeug 4 übertragene Kollisionskraft, so bewirkt die stoßartige Krafteinleitung eine gedämpfte Schwingung 10‘, die von der Schwingungsmesseinrichtung 10 gemessen, ausgewertet und mit einem Zeitstempel dokumentiert an eine, nicht näher dargestellte, Leitstelle gemeldet wird. Ist das Ausmaß der Kollision heftig/massiv, sodass das Schienenfahrzeug 4 nicht innerhalb einer Wegstrecke, die kleiner ist als die Summe des maximal möglichen elastisch/plastischen Verschiebeweges vom Puffer 4a des Schienenfahrzeuges 4 und des Verschiebeweges 22“ vom Puffer 22 des Prellbockes 2, zum Stillstand kommt, und die Haftkraft, mit der der Preillbock 2 mittels der Klemmvorrichtung 26 auf der Gleisanlage 3 befestigt ist, kleiner ist, als die bei der Kollision auf den Preilbock 2 vom Schienenfahrzeug 4 übertragene Kollisionskraft, so bewirkt die stoßartige Krafteinleitung eine Verschiebung 21“ des Prellbockes 2 relativ zur Gleisanlage 3, wobei das Ausmaß der Verschiebung 21“ aus dem Schwingungsverlauf ermittelt wird. Die schlagartige Krafteinleitung bewirkt
einen Schwingungsverlauf 10“ aus der Überlagerung einer gedämpften
abnehmender Geschwindigkeit überlagert ist, die von der Schwingungsmesseinrichtung 10 gemessen, ausgewertet und mit einem Zeitstempel dokumentiert an eine, nicht näher dargestellte, Leitstelle gemeldet wird. Das Ausmaß der linearen Verschiebung 21‘ des Preillbockes 2 wird näherungsweise aus dem Verlauf der Beschleunigung 10“ ermittelt. Aus dem diskreten Zeitintegral des Beschleunigungsverlaufs 10“ ergibt sich der Geschwindigkeitsverlauf 10“ und aus dem diskreten Zeitintegral des Geschwindigkeitsverlaufs 10‘“‘ ergibt sich der zeitliche Verlauf des Verschiebeweges 10‘““. Die Genauigkeit des derart ermittelten Verschiebeweges 10‘““ wird von der überlagerten gedämpften Schwingung 10‘ beeinflusst und kann erhöht werden, durch Korrektur um jene Schwingungsanteile 10‘, die nach dem ersten Nulldurchgang der gedämpften Schwingung auftreten. Auf diese Weise ist eine näherungsweise Ermittlung des Verschiebeweges 21‘ des Prellbockes 2 infolge einer Kollision mit ausreichender Genauigkeit möglich, ohne dass dazu ein zusätzliches,
aufwendiges Messsystem erforderlich ist.
Die Überwachungseinrichtung 1 kann über eine autarke Energieversorgung verfügen oder an eine andere verfügbare Energieversorgung angeschlossen sein und mittels einer Kommunikationseinrichtung drahtlos oder
drahtgebunden mit einer Leitstelle verbunden sein.
1. Überwachungseinrichtung
2. Preilbock, Prellbockanlage, Preillbock mit Überwachungseinrichtung 3. Gleisanlage, Schiene
4. Schienenfahrzeug
4° Bewegungsrichtung und aktuelle Geschwindigkeit des
Schienenfahrzeuges 4“ Abstand des Puffers des Schienenfahrzeuges zum Puffer des Prellbocks 4a Puffer des Schienenfahrzeuges
10 Schwingungsmesseinrichtung
10‘ idealisierter Schwingungsverlauf (Beschleunigung a [m/s?]) des Preilbockes 2 bei freier gedämpfter Schwingung (nach moderater
Kollision)
10“ idealisierten Schwingungsverlauf (Beschleunigung a [m/s?]) des Preilbockes 2 bei heftiger Kollision mit linearer Verschiebung des
Preilbockes
10“ Verlauf der Geschwindigkeit (v [m/s]) der Verschiebung des
Preilbockes bei heftiger Kollision
10““ berechneter zeitlicher Verlauf des Verschiebeweges (s [m]) des
Preilbockes bei heftiger Kollision
10a diskrete Geschwindigkeiten (v [m/s]) der Verschiebung des Preilbockes bei heftiger Kollision aus diskreten Zeitintegralen des
Beschleunigungsverlaufs
10b diskrete Verschiebewege (s [m]) aus diskreten Zeitintegralen des Geschwindigkeitsverlaufs der Verschiebung des Prellbockes bei
heftiger Kollision
Preilbockes bei heftiger Kollision 11 Abstandsmesseinrichtung 11‘ ausgesendeter gepulster Lichtstrahl der Abstandsmesseinrichtung 11“ reflektierter gepulster Lichtstrahl der Abstandsmesseinrichtung 12 optisch-/ akustische Warneinrichtung 20 _Normal-Position des Prellbockes auf der Gleisanlage 21 Prellbockgestell
21‘ Verschieberichtung des Prellbockes bei Überlast infolge heftiger
Kollision des Schienenfahrzeuges mit dem Prellbock
21“ Verschiebung/Verschiebeweg des Prellbockes infolge Kollision relativ
zur Normalposition 22 Aufprallplatte Puffer des Preilbocks 22‘ Abstand Puffer zum Prellbockgestell 22“Verschiebeweg / Federungsweg des Puffers des Preillbockes 23 Feder-Dämpfungselement des Puffers des Prellbockes 24 Querhaupt des Prellbockes 25 ev. Zusätzliches Feder-Dämpfungselement des Prellbockes
26 Klemmvorrichtung zur kraft-(reib-)schlüssigen Verbindung des
Preilbocks mit der Gleisanlage
Claims (1)
1. Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) auf einer Gleisanlage (3) zur Vermeidung bzw. zur Dokumentation einer Kollision eines in den Haltebereich von Gleisenden einfahrenden Schienenfahrzeuges (4) mit dem Prellbock (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (1) eine Abstandsmesseinrichtung (11) zur Ermittlung des Abstandes (4a) des Schienenfahrzeuges (4) zum Prellbock (2) und zur Ermittlung des Geschwindigkeitsverlaufs des einfahrenden Schienenfahrzeuges (4) ist und / oder eine Schwingungsmesseinrichtung (10) zur Erfassung und Auswertung eines Kollisionsereignisses nach Intensität und
Verschiebung (21“) des Prellbockes (2) relativ zur Gleisanlage (3) ist.
2. Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung (11) ein optisches Messsystem ist und Infrarot-Lichtimpulse, Laser-Lichtimpulse oder andere außerhalb des örtlich vorkommenden
Wellenlängenspektrums befindliche Lichtimpulse verarbeitet.
3. Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung (11) einen Sensor aufweist, der einen einzigen gepulsten Lichtstrahl (11’, 11”) verarbeitet und einen jeweils einzigen Abstand (4”) misst oder einen Sensor mit einer Vielzahl an Messpunkten in einer Matrixanordnung aufweist, der ein Bündel von Lichtstrahlen (11’, 11”) verarbeitet und ein dreidimensionales Bild vom
Schienenfahrzeug (4) erfasst.
4. Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich
eine optisch/akustische Warneinrichtung vorgesehen ist.
15 Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsmesseinrichtung (10) aus einem Schwingungssensor und
einer Signalauswertung besteht.
Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schwingungssensor auf dem Prellbockgestell (21) montiert ist.
Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Schwingungssensor auf dem Puffer (23) des Prellbocks (2) montiert
ist.
Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Überwachungseinrichtung mit einer Leitstelle verbunden ist.
Überwachungseinrichtung (1) für einen Prellbock (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Energieversorgung autark oder über ein Versorgungsnetz erfolgt.
Verfahren für den Betrieb der Überwachungseinrichtung (1) für einen Preilbock (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsmesseinrichtung (11) den Abstand (4”) zwischen dem Schienenfahrzeug (4) und dem Prellbock (2) nach dem Time of Flight ToF-Prinzip misst und aus mehreren aufeinanderfolgenden Abstandsmessungen in kurzen Zeitintervallen, vorzugsweise in 1/100000 bis 1/1 Sekunden-Abständen, die aktuelle Geschwindigkeit (4’) des Schienenfahrzeuges (4) ermittelt sowie der Geschwindigkeitsverlauf und der voraussichtliche Haltepunkt relativ
zum Prellbock (2) vorausbestimmt werden.
12.
16 Verfahren für den Betrieb der Überwachungseinrichtung (1) für einen
Preilbock (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch-/akustische Warneinrichtung (12) optische und/oder akustische Warnsignale aussendet, in Abhängigkeit von einer potentiellen Kollisionsgefahr auf Basis des ermittelten
Geschwindigkeitsverlaufs und des voraussichtlichen Haltepunktes.
Verfahren für den Betrieb der Überwachungseinrichtung (1) für einen Preilbock (2) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kollisionsereignis auf Basis des ermittelten Geschwindigkeitsverlaufs und dem voraussichtlichen Haltepunkt mit einem Zeitstempel erfasst und lokal dokumentiert wird oder an eine
zentrale Leitstelle weitergemeldet wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT601272020A AT523781B1 (de) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | Smart Puffer Stop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT601272020A AT523781B1 (de) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | Smart Puffer Stop |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| AT523781A1 true AT523781A1 (de) | 2021-11-15 |
| AT523781B1 AT523781B1 (de) | 2022-07-15 |
Family
ID=78474919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT601272020A AT523781B1 (de) | 2020-04-29 | 2020-04-29 | Smart Puffer Stop |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT523781B1 (de) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032458A1 (de) * | 1998-12-01 | 2000-06-08 | Iws Elektronik- Und Informationsvera- Rbeitungsgesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Verfahren und einrichtung zur ermittlung von zuständen und/oder zustandsänderungen an schienenverkehrseinrichtungen |
| DE102010025037A1 (de) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung für eine Gleisanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Gleisanlage |
| KR20180072126A (ko) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 주식회사 에스티알 | 철로작업 보호를 위한 열차접근 감지 시스템 |
-
2020
- 2020-04-29 AT AT601272020A patent/AT523781B1/de active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032458A1 (de) * | 1998-12-01 | 2000-06-08 | Iws Elektronik- Und Informationsvera- Rbeitungsgesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Verfahren und einrichtung zur ermittlung von zuständen und/oder zustandsänderungen an schienenverkehrseinrichtungen |
| DE102010025037A1 (de) * | 2010-06-24 | 2011-12-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung für eine Gleisanlage sowie Verfahren zum Betreiben einer Gleisanlage |
| KR20180072126A (ko) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 주식회사 에스티알 | 철로작업 보호를 위한 열차접근 감지 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT523781B1 (de) | 2022-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2077212B1 (de) | Fahrerassistenzsystem | |
| US8246091B1 (en) | Inertia-locking reactive bumper for motor vehicle | |
| EP1237758B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur aktivierung von insassenschutzeinrichtungen | |
| DE4220270B4 (de) | Schutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen | |
| EP1068107B1 (de) | Verfahren zum ermitteln von steuerdaten für die auslösung von rückhaltemitteln in einem fahrzeug vor dem aufprall | |
| EP3573873B1 (de) | Hemmschuh, sensor und verfahren | |
| DE19841751A1 (de) | Niveauregelvorrichtung | |
| DE102006029995A1 (de) | Verfahren zur Erkennung einer kritischen Situation vor einem Kraftfahrzeug | |
| EP3655307A1 (de) | Vorrichtungen verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeugnetzes | |
| WO2006100148A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines auslösesignals für eine insassenschutzvorrichtung | |
| EP1000818A1 (de) | Verfahren zur Steuerung eines aktiven Insassenkopf-Schutzsystems in einem Fahrzeug, insbesondere während eines Rückwärtsmanövers | |
| DE19807748A1 (de) | Verfahren zur selbsttätigen Auslösung eines Bremsvorgangs eines Fahrzeugs | |
| EP2177402A1 (de) | Verfahren zur Detektion von Verformungen an einem Fahrzeugbauteil und passendes Kraftfahrzeug | |
| DE102008034229A1 (de) | Verfahren zur Verminderung von Unfallfolgen | |
| DE19742606B4 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Aktivierung von Insassenschutzsystemen in Kraftfahrzeugen | |
| EP4129800A1 (de) | Überwachungseinrichtung für einen prellbock | |
| DE102005026517A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Information von Rettungsdiensten über Unfälle eines mehrrädrigen, Personen transportierenden Kraftfahrzeugs | |
| EP2821283B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur schnellen Kollisionsvorbereitung eines Kraftfahrzeugs | |
| AT523781A1 (de) | Smart Puffer Stop | |
| DE102016226047A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug zum Fußgängerschutz | |
| DE10260555A1 (de) | System zur Hinderniswarnung für spurgeführte Fahrzeuge | |
| DE19844286B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Sicherung von Arbeitsstellen | |
| DE3704331A1 (de) | Einrichtung zur erfassung eines frontalaufpralls eines fahrzeugs | |
| DE102020112307A1 (de) | Verfahren zum Ermitteln eines kraftfahrzeugexternen Kollisionsobjekts sowie Detektionsvorrichtung und Kraftfahrzeug | |
| DE19739110A1 (de) | Verkehrs-Warndetektor |