CN108780024A - 用于产生用来确证脱轨探测系统的数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于模拟轨道车辆在车道上行驶的模拟模型(112)，其中，用于车轮和车道之间的接触的子模型(116)由用于另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)代替，其中，用于所述另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)基于以形成车辆简化模型的试验载体的试验(101)参数化(111)，从而利用所述模拟模型(112)，可以通过以用于所述另一个车道的模拟模型(112)实施模拟产生用于确证(124)脱轨探测系统(122)的数据(118)，在所述模拟模型中，使用用于所述另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)。

Description

用于产生用来确证脱轨探测系统的数据的方法

技术领域

本发明涉及一种用于产生用来确证轨道车辆的脱轨探测系统的数据的方法，其中，借助在以试验载体的试验中产生的测量数据适配模拟模型，并且随后通过以所述模拟模型实施模拟而产生用于确证脱轨探测系统的数据。

背景技术

在轨道车辆中应用用以识别轨道车辆脱轨的装置和方法。

由DE 199 53 677C1已知用于识别轨道车辆脱轨的方法和装置。轨道车辆的与轨道直接或间接接触的构造元件相对于行驶方向的垂直和/或横向加速度通过加速度传感器确定，并且加速度传感器的信号在时间上二次积分。如果该二次积分的加速度超过界限值，则在超过界限值时识别出脱轨。

尤其是快速的列车和具有所谓的“板式轨道”的路段对用于脱轨探测的系统提出高的要求，所述“板式轨道”即如下行车道，其中，枕木不像在常规的碴道中支撑在道碴中，而是轨道直接紧固在混凝土行车道上，或上面紧固有轨道的枕木浇注在混凝土中。因此发展改善的识别机制，以便可以在所有速度范围中并且也在板式轨道上可靠识别脱轨。

脱轨探测系统的所开发的算法必须被确证，以便可以保证，利用所述算法可靠的脱轨探测也是可能的。在基于加速度的脱轨探测方法中，确证可以例如一方面借助来自利用车辆的实际脱轨试验的数据进行，其中，脱轨探测器直接装到试验车辆上并且在引发脱轨之后对应触发。

然而这样的实际的脱轨试验非常复杂并且引起高的费用。所述试验只可以受限地重复并且借此只实现对于一些少量的情形、即只对于确定的车辆类型、装载、速度、路段构造和路程状态的确证数据。以边界条件变化的实际脱轨的宽的试验序列在经济上是不可能的。

然而脱轨探测算法的确证可以除了或补充于测量数据也借助由模拟获得的数据进行。在此可以模拟在导轨上的行驶以及脱轨的行驶，并且脱轨探测的识别算法可以如下检查，即，其是否识别，行驶不在导轨上进行，而是模拟脱轨行驶。在此识别算法尤其是可如下测试，即其是否也在脱轨的不利的过程中能够实现可靠地识别脱轨，并且可以可靠区分在实际的坏的导轨上行驶的脱轨。因此通过使用模拟数据并行于或代替来自实际的脱轨试验的测量数据，可以提供如下数据，借助所述数据，可以检查在确定的定义的边界条件，例如车辆类型、装载、速度、路段构造和路程状态等的情况下用于探测脱轨的触发阈值。

然而为此必须提供模拟模型，通过所述模拟模型，可以以足够的质量实施在不同的边界条件下并且尤其是在不同的基底上、如在板式轨道上的脱轨之后车轮在混凝土行车道上滚动时的行驶模拟。

发明内容

因此本发明的任务是，提供一种方法，利用所述方法，用于轨道车辆在车道上的行驶的模拟模型的模拟质量尤其是在脱轨时可以这样改善，使得产生的模拟数据可以用于确证轨道车辆的脱轨探测系统。

该任务通过具有权利要求1的方法步骤的方法解决。本发明的其他的特征由从属权利要求得出。

在用于产生用于确证轨道车辆的脱轨探测系统的数据的按照本发明的方法中，首先选择模拟模型，利用所述模拟模型，可以实施对轨道车辆在确定的车道上的行驶的模拟。所述模拟模型包含用于轨道车辆的车轮和确定的车道之间的接触的子模型。在所述模拟模型中，对车轮和车道之间的接触建模的子模型由用于另一个车道的车轮-表面接触模型代替。制造形成轨道车辆的简化模型的试验载体。利用试验载体实施试验，在所述试验中，实施在所述另一个车道上的行驶。在所述试验中实施测量，并且车轮-表面接触模型的参数借助在试验中接收的测量数据确定或适配。利用所述模拟模型实施模拟，利用所述模拟产生用于确证脱轨探测系统的数据，所述模拟模型包含车轮-表面接触的对于在所述另一个车道上的行驶适配的子模型。

本发明的基本思想是，借助模拟生成在不同基底上的脱轨行驶的对于确证所需要的数据组。在此由已知的车辆模型包括在具有对应的导轨位置误差的导轨模型上的行驶出发。该模型已知并且被确证。包括用于在导轨模型上的行驶、尤其是在轨道上的行驶的接触模型的已知的车辆模型的确证可以尤其是借助测量实施，因为所述测量对于在轨道上的正常的行驶可以简单实施。

在该模拟模型中，对车轮和车道之间、并且在这里尤其是车轮和轨道之间的接触进行建模的子模型由用于另一个车道的车轮-表面-接触模型代替，尤其是用于脱轨之后车轮在轨道间隙上、例如在板式轨道的混凝土上的滚动的车轮-表面-接触模型代替。然而其他的子模型、例如车辆结构的子模型保持未改变，因为在另一个车道上行驶时，仅车轮和车道之间的接触改变，然而车辆的构造不改变。用于车辆的子模型如以上解释的那样已经非常良好地被确证。

典型地，脱轨探测基于加速度曲线进行，所述加速度曲线在车辆的有代表性的位置上、例如在轴承上测量。这些加速度不只与车轮表面的接触区域的特性相关，而且也与车辆中的其他环境相关。与车辆中的其他环境的该相关性通过如下方式被考虑，即，在确证的模拟模型中，车辆的子模型保持相同并且只更换用于车轮和表面之间的接触的子模型。用于车辆的子模型的参数因此已知并且已经被良好确证，从而只必须确定用于车轮-表面-接触模型的被更换的子模型的参数。

用于车轮-表面-接触模型的被更换的子模型的参数的确定如下进行，即，制造简化地模拟车辆的试验载体。所述试验载体在此这样构造，使得其对于具体的使用情况在试验中、即尤其是对于在所述另一个车道上的行驶并且在这里尤其是在轨道间隙中的脱轨行驶显示出与实际车辆很大程度上相同的特性，即试验载体具有与实际车辆尤其是在很大程度上相同的质量、相同的刚度和相同的接触力。

利用所述试验载体，实施在所述另一个车道上的行驶。在此尤其是实施试验，其中，试验载体不在轨道上行驶，而是在车道本身上、尤其是在轨道间隙中、例如在板式轨道的混凝土上行驶。在试验中例如测量加速度曲线。

借助测量现在适配车轮-表面-接触模型的参数。参数适配这样进行，使得所述模型对于测量的行驶特性很大程度上如试验载体那样表现。由此参数化用于车轮-表面-接触的子模型。而车辆子模型的参数化如以上说明的那样不需要，因为其已经对应地被确证。

在车轮-表面-接触模型参数化之后，存在模拟模型，利用所述模拟模型，对于超过以简化的试验载体试验的边界条件的边界条件、例如车辆负载和速度，也可以以足够的质量实施对于在所述另一个车道上、尤其是在脱轨的状态中行驶的模拟。

由此可以附加于来自实际试验的数据生成如下数据，利用所述数据可以确证脱轨探测系统。在确证中例如检查，脱轨探测系统是否可以可靠区分在轨道上、尤其是在差的导轨状态中的正常行驶与车轮在车道、例如在板式轨道的混凝土上的行驶。

在本发明的意义上构成的方法的特征特别是，可以放弃用于确证脱轨探测系统的耗费的测量，并且用于确证的数据很大程度上可以通过模拟模型产生。

在一种有利的设计中，用于所选择的被确证的模拟模型的车轮和车道之间的接触的子模型通过如下车轮-表面-接触模型代替，所述车轮-表面-接触模型描述不同种类的材料和表面结构。在此，代替的车轮-表面-接触模型可以对用于与对于所选择的被确证的模拟模型的车轮和车道之间的接触在迄今的子模型中建模的车道不同的一个表面亦或多个表面的车轮-表面-接触进行模拟。可以考虑表面的不同种类的材料，并且尤其是也考虑不同的表面结构，例如在轨道之间或旁边的很大程度上光滑的沥青面或混凝土面，脱轨的车轮在其上滚动，或在轨道之间或旁边的面的不同的构造，其方式为：例如存在枕木、枕木末端或沟槽。

在另一种有利的设计中，用于所选择的被确证的模拟模型的车轮和车道之间的接触的子模型对用于碴道的车轮-轨道-接触或用于板式轨道的车轮-轨道-接触建模。即首先选择模拟模型，在所述模拟模型中，用于所选择的被确证的模拟模型的车轮和车道之间的接触的子模型对用于碴道的车轮-轨道-接触或用于板式轨道的车轮-轨道-接触进行模拟。为了以用于碴道的车轮-轨道-接触或用于板式轨道的车轮-轨道-接触行驶，可以简单地接收测量数据，从而所述模拟模型借助这些数据可以简单地被确证，然后用于车轮和车道之间的接触的子模型根据按照本发明的方法通过用于另一个车道的车轮-表面-模型代替。

在所述方法的另一种有利的设计中，在模拟模型中，用于碴道的车轮-轨道-接触的子模型通过车轮-混凝土-接触模型或通过车轮-沥青-接触模型代替。

因此从存在的并且被确证的模拟模型出发，所述模拟模型对在轨道上的行驶进行模拟。模拟模型借此具有至少一个用于车辆的子模型和用于车轮-轨道-接触的子模型，其中，模拟模型、并且尤其是车轮-轨道-接触的子模型的参数这样适配，使得尤其是可以模拟轨道车辆在包括常规的碴道的车道上的行驶。

对用于碴道的车轮-轨道-接触进行模拟的子模型通过对车轮在混凝土或沥青上的行驶进行模拟的子模型代替。在此尤其是涉及紧接在脱轨之后车轮在轨道之间在板式轨道的混凝土或沥青上的滚动。

通过使用车轮-混凝土-接触模型或车轮-沥青-接触模型可以借此提供模拟数据，利用所述模拟数据可以模拟在板式轨道上脱轨之后的特性。然而不同于例如通过在轨道上的正常行驶中的与此对应可以简单地实施的测量而参数化的车轮-轨道-接触模型，车轮-混凝土-接触模型或车轮-沥青-接触模型还要参数化，从而车轮在混凝土或沥青上的滚动以足够的模型质量再现。为此，根据按照本发明的方法制造试验载体，所述试验载体形成车辆的简化的模型。以所述试验载体实施试验，其中试验载体的车轮在混凝土或沥青上滚动。尤其是测量通过在混凝土或沥青上的滚动出现的加速度。借助测量的数据，这样适配车轮-混凝土-接触模型的参数，使得模拟模型可以以足够的模型质量模拟在混凝土或沥青上的行驶。

在所述方法的一种特别有利的设计中，车轮-表面-接触模型的参数的适配借助在试验中接收的测量经由另一个模拟模型实现，所述另一个模拟模型包括试验载体本身的多体系统模型以及用于所述另一个车道的车轮-表面-接触模型。

车轮-表面-接触模型的参数适配借此不是在用于实施模拟以用来产生用于确证脱轨探测系统的数据的模拟模型中、而是在一个单独的模拟模型中进行，所述单独的模拟模型除了车轮-表面-接触模型之外仅具有试验载体的多体系统模型。

通过简单地构造试验载体，可以简单地对试验载体的多体系统模型参数化。试验载体的多体系统模型的特性借此很大程度上对应于实际的试验载体。

通过在所述另一个包括试验载体的多体系统模型以及用于所述另一个车道的车轮-表面-接触模型的模拟模型与以试验载体实施的测量之间的比较，因为试验载体的多体系统模型的参数已经已知，所以可以借此借助测量数据非常准确地确定车轮-表面-接触模型的参数。模拟模型的其他子模型的参数不确定性对车轮-表面-接触模型的参数的确定的影响(所述参数不确定性例如在如下情况中存在，即，参数适配在使用复杂得多的模拟模型的情况下进行，利用所述模拟模型实施模拟，以用于产生用于确证脱轨探测系统的数据)可以借此很大程度上减少，因为所述另一个模拟模型除了接触模型之外只包含试验载体的可简单地参数化的多体系统模型。由此，车轮-表面-接触模型的参数可以借助以试验载体实施的测量比参数的确定以更复杂的模拟模型进行时更准确地确定，所述模拟模型之后用于产生用于确证脱轨探测系统的数据。

在所述方法的进一步有利的设计中，试验载体的多体系统模型由一个质量、单轮的质量以及设置在所述质量和单轮的质量之间的阻尼器和弹簧形成，所述多体系统模型在所述另一个模拟模型中用于适配车轮-表面-接触模型的参数。试验载体的多体系统模型因此是简单的双质量模型，其中，尤其是代表车质量的所述一个质量和第二质量利用弹簧和阻尼器连接，所述第二质量为单轮的质量。

在所述方法的进一步有利的设计中，试验载体的多体系统模型的质量借助轨道车辆的车厢的质量和转向架的质量确定，所述质量和单轮的质量之间的弹簧的弹簧常数借助在车厢和转向架之间的弹簧常数以及在转向架和车轮之间的弹簧常数确定，并且在所述质量和单轮的质量之间设置的阻尼器的阻尼常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的阻尼常数确定，所述多体系统模型在所述另一个模拟模型中用于适配车轮-表面-接触模型的参数。这些参数可以在测量技术上确定，或其可以借助各个构件的结构性构造确定。借此，试验载体的多体系统模型可以被简单地确定，所述多体系统模型在所述另一个模拟模型中使用，利用所述另一个模拟模型，借助测量确定车轮-表面-接触模型的参数。由此在确定车轮-表面-接触模型的参数时的不精确性尽可能被避免，所述不精确性可能通过试验载体的多体系统模型的参数的不精确性引起。

在所述方法的另一种有利的设计中，车轮-表面-接触模型在其参数借助所述另一个模拟模型进行适配之后随后集成到所述模拟模型中，所述模拟模型用于对轨道车辆在车道上的行驶进行模拟，以便以所述模拟模型实施模拟，利用所述模拟，产生用于确证脱轨探测系统的数据。

借助测量对车轮-表面-接触模型的参数的适配借此首先借助所述另一个模拟模型进行，所述另一个模拟模型如以上说明的仅包括试验载体的可简单参数化的多体系统模型以及用于所述另一个车道的车轮-表面-接触模型。

在借助所述另一个模拟模型参数化之后，才取出车轮-表面-接触模型并且将其集成到较复杂的模拟模型中，以该模拟模型通过模拟产生用于确证脱轨探测系统的数据。由此可能的是，车轮-表面-接触模型的参数首先借助简单的模拟模型利用测量被确定，并且避免例如车辆的不准确已知的参数对车轮-表面-接触模型的参数确定的影响。随后将这样参数化的车轮-表面-接触模型集成到复杂的模拟模型中，在所述模拟模型中也包含另外的模型，尤其是车辆的相比于简单构造的试验载体更详细的模型。

在所述方法的进一步有利的设计中，试验载体是包括质量、弹簧、阻尼器以及单轮的系统，并且试验载体的质量、弹簧常数和阻尼常数这样选择，使得试验载体对于实施的试验示出与轨道车辆或用于轨道车辆的子模型的大致相同的特性、即尤其是相同的质量、相同的刚度以及车轮和车道之间的相同的接触力，所述子模型被包含在模拟模型中。

试验载体因此包含尽可能少的并且对于模拟已知的元件，这尤其是也使所述另一个模拟模型的构造和参数化变得容易，所述另一个模拟模型用于确定车轮-表面-接触模型的参数，而试验载体对于试验的使用情况、即尤其是车轮在另一个车道并且在这里尤其是在轨道间隙的混凝土上的滚动很大程度上表现出与实际的车辆相同的特性。

尤其是该简单的试验载体可以以小的耗费构造并且利用所述试验载体对应的试验可低成本地实施。借此，一方面试验载体可简单构造，并且尤其是试验载体的在所述另一个模拟模型中使用的多体系统模型的参数可以简单地被确定并且适配，借助所述另一个模拟模型适配车轮-表面-接触模型的参数。同时试验载体表现出非常类似于轨道车辆的子模型的特性的特性，所述子模型在产生用于确证脱轨探测系统的数据的模拟模型中使用，因为其很大程度上对应于实际的车辆。

在按照本发明的方法的另一种设计中，在制造试验载体时，试验载体的质量借助轨道车辆的车厢的质量和转向架的质量确定，试验载体的弹簧常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的弹簧常数确定，并且试验载体的阻尼常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的阻尼常数确定。阻尼器和弹簧设置在所述质量和单轮的质量之间。借此试验载体并且还有其在用于参数适配的所述另一个模拟模型中的子模型是双质量系统，所述双质量系统包括第一质量和第二质量，所述第一质量很大程度上对应于车厢的质量、必要时包括转向架的质量，所述第二质量对应于车轮的质量，其中，这两个质量通过设置在所述质量和单轮的质量之间的弹簧和阻尼器连接。通过作为试验载体使用包括弹簧和阻尼器的简单的双质量系统，试验载体的参数、即质量、阻尼常数和弹簧常数可以简单地借助实际的车辆确定。实际的车辆借此通过已知的方法精简为双质量系统。由此用于试验载体的简单的参数确定是可能的，并且同时试验载体对于使用情况表现出很大程度上与实际车辆相同的特性，即尤其是很大程度上相同的质量、相同的刚度和相同的接触力。

在所述方法的另一种有利的设计中，以试验载体在车道上实施试验，所述车道具有至少两个不同的枕木高度。板式轨道可以在轨道之间具有很大程度上光滑的混凝土面或沥青面，亦或具有枕木，所述枕木被浇注到混凝土或沥青中并且从车道中在轨道之间突出。由此可以在试验载体在不同的枕木高度上行驶期间测量不同的加速度，由此在模拟模型中为了产生用于确证的数据可以使用车轮-表面-接触模型，所述车轮-表面-接触模型对车轮和表面之间的接触对于不同的枕木高度建模，从而对于脱轨车轮在不同的枕木高度上滚动的模拟是可能的，以便在这些边界条件下检验脱轨探测系统。

按照板式轨道的一种设计，所述板式轨道可以例如由混凝土或沥青作为基本材料制成。轨道可以直接例如与混凝土拧紧，或板式轨道可以具有可以例如浇注到混凝土或沥青中的枕木或枕木末端，并且轨道支撑在所述枕木或枕木末端上。所述板式轨道也可以具有其他表面几何结构，例如在轨道之间的间隙中的沟槽。以试验载体实施以便获得用于车轮-表面-接触模型参数化的数据的试验对于如下类型的车道被实施，对于所述类型的车道应该适配脱轨识别。在此可以采用从行车道施加到试验载体的车轮上的激励模式，其方式为：例如枕木高度或沟槽深度变化或考虑其他表面结构。

在用于识别在预先确定的车道上的轨道车辆脱轨的方法中，脱轨借助按照上述方法之一确证的数据识别。在此，不仅所述数据而且用于借助数据的脱轨探测的整个算法可以被确证。

在用于识别轨道车辆在预先确定的车道上脱轨的一种装置中，所述装置这样构造，使得所述装置可以实施用于识别轨道车辆在预先确定的车道上脱轨的方法，其以上述方法之一被确证。

附图说明

接着借助附图说明按照本发明的方法的实施例。其中唯一的图1示出按照本发明的一种实施例的方法的方法过程的示意图。

具体实施方式

在所述方法100的在图1中示出的实施方式中，在脱轨试验101中实施以试验载体在所述另一个车道、在这里示例性地在混凝土行车道上的行驶102。在所述行驶102中获得测量数据104。在试验载体在混凝土行车道上的行驶102中，在这里，包括质量、弹簧、阻尼器和车轮的试验载体在试验行驶路段上被拖曳，车轮通过弹簧和阻尼器与所述质量连接。然而所述试验也可以在其他的行车道构造上实施，例如在沥青行车道上、在具有不同的枕木高度和枕木构造的行车道上等实施。

试验行驶路段示例性地由混凝土行车道构成，如其在板式轨道的确定的实施方式中存在的那样。试验载体的车轮在此在轨道之间在间隙上滚动，所述间隙在这里使用的板式轨道中以混凝土填充。在此可以在试验中使用不同类型的例如混凝土行车道。例如可以使用光滑的混凝土行车道，并且可以使用如下混凝土行车道，其中，枕木以混凝土浇固到混凝土行车道中。枕木可以在此以不同的高度从混凝土行车道中突出。当然，试验同样也可以以其他类型的板式轨道实施。

通过车轮在这里在混凝土行车道上滚动的激励模式以测量数据104的形式被记录。在此尤其是记录加速度。这些数据可以对于不同类型的在这里示例性使用的混凝土行车道、例如如以上解释的关于不同的枕木高度、但也关于行驶的不同速度被记录。

为了确定用于在车轮和在这里示例性的混凝土行车道之间的接触的车轮-表面接触模型110的参数，构造用于脱轨试验101的模拟模型106，所述模拟模型仅用于参数确定。该模拟模型106包括用于在这里车轮和板式轨道的混凝土之间的车轮-表面-接触的子模型110以及试验载体的多体系统模型108。通过这两个子模型108、110，对试验构造忠于细节地建模。用于试验载体的多体系统模型108的参数可以在此简单地从试验载体本身导出。试验载体这里仅包括单轮、质量以及在单轮和质量之间设置的弹簧装置和阻尼装置。由此，试验载体的多体系统模型108可以简单参数化并且借此在模拟模型106中非常准确地再现试验载体的特性。

由此可能的是，通过在脱轨试验101的模型106和在脱轨试验101中接收的测量数据104之间的比较，将所述模型与试验比较，即确定车轮-混凝土-接触模型110的参数。在该比较111中，在车轮和混凝土之间的接触模型110的参数这样适配，使得对于实施的试验行驶102，以脱轨试验101的模拟模型106模拟的特性尽可能与在脱轨试验中接收的测量数据104一致。为此可以使用参数适配的已知的方法，例如已知的参数优化方法。

通过在模型106和试验101之间的比较111，因此确定用于车轮和混凝土之间的接触的车轮-表面-接触模型110的参数。在模型106和试验101之间的比较111中，如以上说明的只须适配车轮-表面-接触-模型110的参数，因为用于试验载体的子模型108的参数已经已知，所述子模型同样是用于脱轨试验101的模拟模型106的组成部分。

在下一个步骤中，用于车轮和混凝土之间的接触的车轮-表面-接触模型110在用于模拟轨道车辆在车道上的行驶的复杂的模拟模型112中使用，所述车轮-表面-接触模型的参数由试验数据104在模型106和试验101之间的比较111期间被确定。用于模拟轨道车辆在车道上的行驶的该模拟模型112是详细的模拟模型，其尤其是具有车辆的详细的多体系统模型114以及用于车轮和车道之间的接触的多体系统模型116。

所述模型在此首先具有用于车轮和轨道之间的接触的模型、在这里示例性地用于常规的碴道。因为对于实际车辆在碴道中在轨道上的行驶、即在未脱轨的状态中可以无问题地实施测量，所以所述模型可以借助该测量良好地与实际的特性适配，从而不仅车辆的在模拟模型112中使用的多体系统模型114而且在模拟模型112中首先包含的车轮-轨道-接触模型能够实现高的模拟质量。当然也可以考虑车辆在板式轨道的轨道上的行驶的测量。车辆的多体系统模型114在此尤其是包括车辆质量、例如车厢以及转向架和轮组以及在这些元件之间设置的弹簧装置和阻尼装置的建模。这些参数可以通过试验、但其也可以至少部分地由实际的几何结构导出。由此包括子模型114的模拟模型112对于车辆以及车轮-轨道-接触116可供使用，利用其可以实现对于在轨道上的行驶的高的模拟质量。在本方法中从存在这样的模拟模型出发。

利用所述模拟模型112，在车轮和轨道之间的接触模型由车轮和混凝土之间的接触模型替换之前，可以首先生成第一模拟数据118，所述第一模拟数据可以被考虑用于脱轨探测系统122的确证124，并且首先表示在不同的边界条件下、例如在不同的车辆结构、不同的速度和车道的不同质量下、例如在考虑导轨位置误差的情况下在轨道上的正常的行驶。借此首先由模拟获得用于在导轨上的未脱轨的行驶的数据组118。

随后在模拟模型112中，用于车轮和车道之间的接触的子模型116通过用于车轮和混凝土之间的车轮-表面-接触的子模型110代替，所述子模型的参数之前通过模型106和脱轨试验101之间的比较112确定。由此获得用于模拟在脱轨时轨道车辆在混凝土上行驶的模拟模型112。利用这样适配的该模拟模型112然后实施模拟，利用所述模拟，对于不同的边界条件、例如不同的速度、不同的车辆质量等对车辆在脱轨之后在行车道的混凝土上的行驶建模。由此由所述模拟获得数据组118，所述数据组表示出脱轨的行驶。由此可能的是，对模拟脱轨的行驶进行再调节，其在试验载体上的通过实际的脱轨试验的实际表示基于为此需要的耗费本不可经济地表示出。

这些模拟数据118随后被用于确证124在脱轨探测系统122中使用的识别算法。此外，为了确证124可以补充考虑来自如下试验的数据组120，在所述试验中实施在导轨上正常的行驶和脱轨的行驶的测量。

借此总体上提供广泛的数据组，借助所述数据组，可以确证脱轨探测系统122。通过按照本发明的方法100在此尤其可能的是，为了确证124而提供数据118，所述数据模拟脱轨情况，所述脱轨情况通过试验只能以显著的耗费获得。由此按照本发明的方法能够实现，实施在不同的边界条件下脱轨探测系统122的全面的确证124，所述边界条件通过实际的试验不可或只能以显著的耗费被考虑。所述方法可以对于任意的车道、即对于不同的材料和表面结构使用。

附图标记列表

100方法

101脱轨试验

102试验载体在混凝土行车道上的行驶

104测量数据

106脱轨试验的模拟模型

108试验载体的多体系统模型

110车轮-混凝土的接触模型

112模拟模型

114车辆的多体系统模型

116用于车道的车轮-表面模型

118模拟的数据组

120试验的数据组

122脱轨探测系统

124确证

Claims (13)

1.用于产生用来确证(124)轨道车辆的脱轨探测系统(122)的的数据(118)的方法(100)，

其特征在于下面的步骤：

选择借助测量确证的模拟模型(112)，以用于模拟轨道车辆在确定的车道上的行驶，所述模拟模型包含用于车轮和车道之间接触的子模型(116)，

由用于另一个车道的车轮-表面-接触模型(110)代替用于车轮和车道之间接触的所述子模型(116)，

制造试验载体，所述试验载体形成车辆的简化模型，

利用试验载体实施试验(101)，在所述试验中，实施在所述另一个车道上的行驶(102)，

借助在试验(101)中接收的测量数据(104)适配(111)车轮-表面-接触模型(110)的参数，

通过以所述模拟模型(112)实施模拟产生用于确证(124)脱轨探测系统(122)的数据(118)。

2.按照权利要求1所述的方法(100)，其中，用于所选择的被确证的模拟模型(112)的车轮和车道之间的接触的子模型(116)由描述不同种类的材料和表面结构的车轮-表面-接触模型(110)代替。

3.按照权利要求1或2所述的方法(100)，其中，用于所选择的被确证的模拟模型(112)的车轮和车道之间的接触的子模型(116)对用于碴道的车轮-轨道-接触或用于板式轨道的车轮-轨道-接触进行建模。

4.按照上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，用于车轮和车道之间的接触的子模型(116)由车轮-混凝土-接触模型或车轮-沥青-接触模型代替。

5.按照上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，车轮-表面-接触模型(110)的参数的适配(111)借助在试验(101)中接收的测量数据(104)经由另一个模拟模型(106)实现，所述另一个模拟模型包括试验载体的多体系统模型(108)以及用于所述另一个车道的车轮-表面-接触模型(110)。

6.按照权利要求5所述的方法(100)，其中，试验载体的多体系统模型(108)由一个质量、单轮的质量以及在所述质量和单轮的质量之间设置的弹簧和阻尼器形成。

7.按照权利要求6所述的方法(100)，其中，在试验载体的多体系统模型(108)中，所述质量借助轨道车辆的车厢的质量和转向架的质量确定，弹簧常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的弹簧常数确定，并且所述阻尼常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的阻尼常数确定。

8.按照权利要求5至7之一所述的方法(100)，其中，车轮-表面-接触模型(110)在借助所述另一个模拟模型(106)和测量数据(104)适配(111)其参数之后集成到用于模拟轨道车辆在所述车道上的行驶的模拟模型(112)中，以便通过以所述模拟模型(112)实施模拟产生用于确证(124)脱轨探测系统(122)的数据(118)。

9.按照上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，所述试验载体是包括质量、弹簧和阻尼器以及单轮的系统，并且选择试验载体的质量、弹簧常数和阻尼常数，使得用于实施的试验(101)的试验载体表现出与轨道车辆或来自模拟模型(112)的用于轨道车辆的子模型(114)大致相同的特性。

10.按照权利要求9所述的方法(100)，其中，为了制造试验载体，所述质量借助轨道车辆的车厢的质量和转向架的质量确定，弹簧常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的弹簧常数确定，并且阻尼常数借助在车厢和转向架之间以及在转向架和车轮之间的阻尼常数确定，并且弹簧和阻尼器设置在所述质量和单轮的质量之间。

11.按照上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，在具有至少两个不同的枕木高度的车道上实施试验(101)。

12.用于识别轨道车辆在预先确定的车道上脱轨的方法，其特征在于，借助数据识别脱轨，根据按照权利要求1至11之一所述的方法确证所述数据。

13.用于识别轨道车辆在预先确定的车道上脱轨的装置，其特征在于，所述装置构造为，使得所述装置能实施按照权利要求12所述的方法。