CN110799705A - 用于控制铁路工程机械的引导系统的程序,相关的方法及相关的引导系统 - Google Patents
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Abstract
为了控制测量系统,该测量系统包括:转速表(26),其安装在正在建设中的铁路轨道(12)上行驶的运载车(14)上,以及固定到铁路工程机械(10)的目标(16),运载车(14)铁路轨道(12)上沿工作方向(100)从起始位置行驶到到达地形奇点(58,60)附近的到达位置;将运载车(14)固定,并对到达地形奇点(58,60)进行观察(64,70)。然后,在将铁路工程机械(10)置于起始位置的情况下,对目标(16)进行观察(66,72)。最后,根据所进行的测量,与起始位置有关的附加数据,以及到达地形奇点(58,60)的定位数据和与轨道的理论线路有关的数据,计算出运载车(14)的到达位置的坐标。
Description
技术领域
本发明涉及铁路工程机械的引导,铁路工程机械例如砸道机或中继火车,更具体地说,涉及铁路工程机械的引导系统的设置。
背景技术
为了确保铁路工程机械的引导,如文献US2003097235所描述,使用卫星全球定位系统(GPS)车和激光引导器来实施引导系统是常规实践。
然而,需要允许既没有地理定位的几何形状也没有绝对参考点的铁路工程机械的引导。
发明内容
本发明旨在弥补现有技术的缺点,并提出一种可以在工作现场实时实施而不会导致铁路工程机械停机时间过多的引导方法和系统,该引导方法和系统不涉及求助于全球定位系统,也不要求操作员具有地形知识。
为此,根据本发明的第一方面,提出了一种用于设定测量系统的程序,该测量系统包括:转速表,该转速表安装于在正在进行工程的铁路轨道上行驶的车上;固定到铁路工程机械上的目标;关于铁路轨道的理论线路的数据集;以及关于值得注意的地形奇点的定位的数据集,其特征在于:
-使车在铁路轨道上沿工作方向从起始位置行驶到到达位置,该到达位置在关于值得注意的地形奇点的定位的数据集中所索引的到达地形奇点的附近;
-使车在到达位置相对于铁路轨道固定;
-将车固定在到达位置,使用转速表进行对到达地形奇点的瞄准,并至少测量表征转速表相对于到达地形奇点的相对定位的距离、方位角和仰角,
-铁路工程机械已被置于起始位置中,使用转速表对目标进行瞄准,并至少测量表征转速表相对于目标的相对定位的距离、方位角和仰角,
-根据以下计算出车在浮动参考系中的到达位置坐标:在对到达地形奇点的瞄准中和对目标的瞄准中执行的测量;关于起始位置的附加数据;以及从关于值得注意的地形奇点的定位的数据集中读取的有关到达地形奇点的定位的数据;和从关于轨道的理论线路的数据集读取的有关轨道的理论线路的数据;然后存储车在浮动参考系中的到达位置坐标。
该程序使得可以在不参考全球定位系统的情况下,在浮动参考系中确定转速表的定位,该浮动参考系是关于地形奇点的数据集的浮动参考系。
在实践中,转速表可以包括经纬仪,该经纬仪例如通过红外或激光瞄准器耦接到测距仪。仪器具有连接到电子读取、存储和传输电路的电子输出。转速表优选地设置有马达驱动器,马达驱动器允许其跟随移动的目标,并构成通常所说的全站仪。反射目标可以是镜子,或者优选地是反射标记,例如四面体反射棱镜。
移动操作和固定操作可以由操作员进行,必要时可以由电动辅助工具辅助。它们也可以至少部分自动化。同样,瞄准操作可以由操作员执行,也可以由安装在转速表中的机器人执行。
车的固定可以使用支承在车的车轮上或直接支承在导轨上的制动器来执行,或者通过压在导轨上或镇流器的脚的部署来执行,或甚至使用与导轨中的一个接合的夹具来执行。根据一个实施例,车相对于铁路轨道的固定动作包括转速表参考轴线的竖直设定。可以通过更改车相对于轨道的稳度(trim),或通过更改枢转轴线相对于车的稳度来进行此设定。优选地,该稳度设定是自动的,因为它是由致动器根据一个或多个传感器传递的信号来执行的。
必要时,关于轨道理论线路的数据集可以由绝对地形参考系中表示的坐标组成。替代地,并且优选地,关于轨道理论线路的数据集包含解析性地定义轨道的理论几何形状的数据,优选地作为一系列的片段,片段优选地包括直线片段和圆弧片段。在实践中,数据使得可以通过解析几何明确地定义铁路轨道的线路。数据包含每个直片段的长度和每个圆弧的曲率半径和曲线长度。
必要时,关于值得注意的地形奇点的定位的数据集可以由绝对地形参考系中的地形奇点的坐标组成。替代地,并且优选地,关于值得注意的地形奇点的定位的数据集包含关于值得注意的地形奇点相对于轨道的理论几何形状的相对定位的数据,优选地,包括沿着轨道的理论线路测量的曲线横坐标、与轨道的理论线路成直角测量的距离以及相对于轨道的理论线路的高度。在实践中,数据使得可以明确定义每个索引地形奇点相对于铁路轨道的相对定位。可以特别给距离基准分配符号,该符号指示地形奇奇点位于轨道的哪一侧。
根据所述程序的特定实施方式,程序如下:
-在使所述车从所述起始位置行驶到所述到达位置之前,在所述起始位置使所述车相对于所述铁路轨道固定;
-将所述车固定在所述起始位置,使用所述转速表进行对在关于值得注意的地形奇点的定位的数据集中索引的起始地形奇点的瞄准,并至少测量表征所述转速表相对于起始地形奇点的相对定位的距离和仰角,与起始位置有关的附加数据包括在对起始地形奇点的瞄准中执行的测量。
这种实现方式对于获取与起始位置有关的附加数据特别有用,特别是对于程序的第一次迭代。
根据程序的另一种实施方式,在所述起始位置中的所述车具有在所述浮动参考系中存储并已知的坐标,该坐标构成关于所述起始位置的附加数据。此变型将特别适合程序的后续迭代。当在将所述铁路工程机械置于所述起始位置中之前已知所述铁路工程机械的位置时,优选地设置为通过使所述铁路工程机械工作且通过插置计算它的轨迹而将铁路工程机械置于所述起始位置中。在此阶段,铁路工程机械在不涉及转速表的情况下工作并前进。对于该插值,使用先前通过插值获得的关于在引导序列的开始时铁路工程机械的位置和关于车的起始位置的知识。因此,对铁路工程机械的进度的中断被最小化。
在实践中,值得注意的地形奇点包括轨道设备,尤其是高架接触线柱。
根据本发明的另一方面,本发明涉及一种用于使用测量系统引导铁路工程机械的引导方法,所述测量系统包括:转速表,安装于在正在进行工程的铁路轨道上行驶的车上;固定到铁路工程机械的目标;关于铁路轨道理论线路的数据集;以及关于值得注意的地形奇点的定位的数据集。该方法包括若干次迭代,每次迭代执行至少一个如前所述的用于设定测量系统的设定程序,随后当所述车保持固定在到达位置时是通过引导系统引导铁路工程机械的程序。设定过程可以建立转速表的局部参考系,在整个引导程序中使用该局部参考系来引导铁路工程机械,从而使其工作符合铁路规定的期望线路,如由关于铁路轨道理论线路的数据集所定义的。
根据一个实施例,该方法包括初始迭代,该初始迭代包括用于设定测量系统的程序,随后,在车保持固定在到达位置时,是通过引导系统对铁路工程机械进行引导的程序。初始迭代的设定程序主要包括以下步骤:
-在使所述车从所述起始位置行驶到所述到达位置之前,在所述起始位置使所述车相对于所述铁路轨道固定;
-将所述车固定在所述起始位置,使用所述转速表进行对在关于值得注意的地形奇点的定位的数据集中索引的起始地形奇点的瞄准,并至少测量表征所述转速表相对于起始地形奇点的相对定位的距离和仰角,与起始位置有关的附加数据包括在对起始地形奇点的瞄准中执行的测量。
优选地,在初始迭代之后的每个迭代包括用于设定测量系统的程序,根据该程序,处于起始位置的车具有在浮动参考系中存储并且已知的坐标,这些坐标构成了与起始位置有关的附加数据,在该设定程序之后,在车保持固定在到达位置中时,是通过引导系统对铁路工程机械进行引导的程序。
可以根据现有技术中的实践来进行铁路工程机械的引导程序。优选地,通过引导系统引导所述铁路工程机械的引导程序包括以下动作:
-当铁路工程机械在铁路轨道上工作的同时沿着工作方向从起始位置前进到车时,使用转速表执行对目标的相继的瞄准,并且在每个相继的瞄准中,至少测量表征目标相对于转速表的相对定位的距离、方位角和仰角,
-根据所执行的测量和到达位置的坐标来计算目标在浮动参考系中的当前位置的当前坐标;
-根据目标的当前位置的当前坐标来操控铁路工程机械的定位。
在实践中,当在铁路工程机械的引导阶段期间,沿工作方向在铁路轨道上前进的铁路工程机械到达相对于转速表的预定位置时,停止通过引导系统对铁路工程机械的引导程序,然后重复迭代程序。
根据一个实施例,测量动作包括在铁路工程机械的车载计算机和转速表之间的双向无线数据传输。
根据本发明的另一方面,本发明涉及一种用于在进行工程的铁路轨道上引导铁路工程机械的系统,该铁路工程机械具有前部,该引导系统包括:
-车,能够在铁路工程机械的前方在正在进行工程的铁路轨道上滚动,所述车设置有固定机构,所述固定机构能够将所述车相对于正在进行工程的铁路轨道固定;
-反射目标,能够固定到铁路车厢的前部;
-转速表,由所述车支撑并且能够至少测量所述转速表与目标之间的方位角、仰角和距离;
-控制装置,用于实施前述引导方法的前述设定程序,该控制装置包括:
-关于沿着铁路轨道定位的值得注意的地形奇点的定位的数据集;
-关于铁路轨道理论线路的数据集;
-计算器件,与转速表通信并能够访问有关值得注意的地形奇点的定位的数据集和有关铁路轨道理论线路的数据集。
优选地,关于轨道理论线路的数据集包含解析性地定义轨道的理论几何形状的数据,优选地作为一系列的片段,片段优选地包括直线片段和圆弧片段。
优选地,关于值得注意的地形奇点的定位的数据集包含关于值得注意的地形奇点相对于轨道理论几何形状的相对定位的数据,优选地,包括沿着轨道理论线路测量的曲线横坐标,与轨道理论线路成直角测量的距离以及相对于轨道理论线路的高度。
附图说明
参考附图,通过阅读下面的描述,本发明的其它特征和优点将显现。在附图中:
图1是根据本发明的用于引导铁路工程机械的系统的一些元件;
图2是用于引导图1的铁路工程机械的系统的其他元件;
图3至图6是根据本发明的用于设定图1的引导系统的设定程序的不同连续步骤;
图7是用于继图3至图6的设定程序之后引导铁路工程机械的程序;
图8和9是根据本发明的另一个设定程序的不同连续步骤,用于继图7的引导程序之后设定图1的引导系统;
图10是用于继图8和9的设定程序之后用于引导铁路工程机械的程序。
为了清楚起见,在所有附图中相同或相似的元件由相同的附图标记表示。
具体实施方式
参照图1,根据本发明的引导系统使得可以引导在现有铁路轨道12上工作的铁路工程机械10,例如砸道机,并且其介入除其他事项外还必须可以使轨道12的轨迹变直,以使轨道更好地符合给定的理论线路,或者假设现有轨道12符合理论线路,以确保铁路工程机械的通过不会对现有的对准产生不利影响。
该引导系统施用能够在铁路工程机械10的前方的铁路轨道12上滚动的车14,以及固定到铁路车辆10的前部18上的反射目标16。该前部可以固定到铁路工程机械10的主机架20上,或者包括由铁路工程机械10的前部主车厢20推动的目标车22。
车14设有固定机构24,固定机构24能够使车14相对于轨道12固定,该固定机构24可以包括作用在车的一个或多个车轮上的制动装置,或者包括与导轨接触的一个或多个鞋子,甚至是抵靠导轨或镇流器接触的脚,或者与导轨中的一个接合的夹具。
车14支撑转速表26,该转速表26被安装成围绕与车的基本水平平台28垂直的枢转轴线100枢转。转速表26是本身已知的装置,其使得可以直接或间接地测量方位角和仰角以及转速表26与反射目标16类型的反射目标之间的距离。
车14配备有器件30,该器件30可以确保平台28的水平位置和枢转轴线100的竖直位置。这些器件30可以例如并入车的悬架中或固定器件4中。替代地,转速表26的枢转轴线100的竖直位置可以通过使枢转轴线100可以相对于平台28倾斜的器件来获得,从而确保当平台并非水平时轴线的竖直位置。如有必要,可基于安装在转速表26或平台28上的测斜仪传递的测量信号来机动化或操控使得可以确保转速表26的枢转轴线100的竖直位置的器件30。
如图2所示,转速表26连接至电子控制电路32,该电子控制电路32包括例如微控制器34,该微控制器34能够:执行测量程序以读取由转速表26的对应传感器26.1、26.2、26.3发出的方位角、仰角和距离信号;读取在人机界面36(如触摸屏)上输入的数据或命令;经由电信电路38与铁路工程机械10的驾驶位置44的车载计算机42的通信电路40无线地发送和接收数据;以及写入或读取存储在本地或远程存储器46中的数据。
车载计算机42和电子控制电路32一起构成控制装置48,该控制装置48包括计算器件50,计算器件50可以访问关于铁路轨道12的理论线路的数据集52以及关于沿铁路轨道12定位的值得注意的地形奇点位置上的数据集54。这些值得注意的地形奇点可以特别地包括轨道或轨道侧设备,尤其是高架接触线柱,每个高架接触线柱都配备有反射标记。存储数据集52、54的存储器和计算器件50在这里被示出为车载计算机42的组件,但是它们的物理位置对根据本发明的方法的实施没有影响,并可以在电子控制电路、车载计算机、甚至远程元件之间以任何方式分布,只要存在用于将组件连接在一起的通信器件。
在图3至图6中,示出了用于测量系统的初始设定的程序,其从以下假设开始:假设车14和铁路工程机械10的位置在图3中不是精确已知的,但是沿着铁路轨道12的一些地形奇点56、58、60在关于值得注意的地形奇点的数据集54中被索引。
如图4所示,首先将车14定位在关于值得注意的地形奇点的数据集54中索引的初始地形奇点56的附近。使用固定机构24将车14相对于铁路轨道固定在初始位置。将车14固定在图4的初始位置,使用转速表26进行对初始地形奇点56的瞄准62,并至少测量表征转速表26相对于初始地形奇点56的相对定位的距离和仰角。
这些测量本身不足以完全确定转速表26的初始位置的坐标,但是它们使得可以限定以初始地形奇点56为中心的理论圆,在初始地形奇点56处,转速表26位于初始位置。
其次,如图5所示,将车14在铁路轨道上移动到在关于值得注意的地形奇点的数据集54中索引的第一到达地形奇点58。如前所述,车14相对于铁路轨道10是固定的。将车14固定在第一到达位置,使用转速表26进行对第一到达地形奇点58的瞄准64,并至少测量表征转速表26相对于第一到达地形奇点58的相对定位的距离、方位角和仰角。
和前面的一样,这些测量本身不足以完全确定转速表26的第一到达位置的坐标,但是它们使得可以限定第一到达地形奇点为中心的理论圆,在第一到达地形奇点处,转速表位于第一到达位置。
第三,在车保持固定在第一到达位置的同时,铁路工程机械10移动以将目标16置于初始位置,如图6所示,并在第一到达位置使用转速表26,对处于初始位置中的定位于铁路工程机械10上的目标16执行瞄准66。至少测量表征处于初始位置的目标16相对于处于第一到达位置的转速表26的相对定位的距离、方位角和仰角。
这三个系列的三个测量,连同与初始地形奇点56的和第一到达地形奇点的58的定位有关的数据的读取,使得可以计算出初始位置和第一到达位置的两组可能位置。关于铁路轨道的理论线路的数据集52中的读数使得可以确定并保留两组可能位置中的最接近铁路轨道的理论线路的那一组可能位置。因此,从用转速表26进行的三个测量中,无需借助全局地理定位系统,就可以解析地获得由关于值得注意的地形奇点的数据集和关于轨道理论几何形状的数据集定义的三维浮动参考系中的初始位置和第一到达位置的坐标。初始位置的和第一到达位置的这些坐标例如可以通过沿着铁路轨道的理论线路的曲线横坐标以及相对于铁路轨道的理论线路的偏差(高度上和横向地)来表示。
应当注意的是,可以颠倒从第一到达位置执行的瞄准64、66的顺序,并且可以例如从目标16的瞄准66开始,只要铁路工程机械10是在初始位置。还应注意,已经在假设可以将目标16定位在先前由转速表26占据的初始位置的情况下解释了该方法。然而,实际上,如果发现目标16在铁路工程机械10上的定位引起相对于转速表26的初始定位的系统偏差,则有可能通过精炼计算算法来考虑该已知的系统偏差。此外,已经解释了该方法而没有考虑测量中的近似值。但是,本领域技术人员将能够将对这些不确定性的认识引入计算中。
在完成可以确定初始位置和第一到达位置的初始设定程序之后,使得可以首先开始用于通过引导系统引导铁路工程机械10的程序,车14被固定在第一到达位置。为此,如图7所示,当铁路工程机械10在铁路轨道上工作的同时沿着工作方向200从初始位置前进到车14时,使用转速表26执行对目标16的相继的瞄准68,并且在每个相继的瞄准68中,至少测量表征目标相对于转速表的当前相对定位的距离、方位角和仰角。该阶段优选地是自动化的,并且如已知的,涉及并入转速表26中的马达,该马达允许转速表跟踪目标16的运动。根据所执行的测量和第一到达位置的坐标来计算目标16在浮动参考系中的当前位置的当前坐标。目标16的当前位置的这些坐标优选地在浮动参考系中通过沿着铁路轨道的理论线路的曲线横坐标以及相对于铁路轨道的理论线路的偏差(高度上和横向地)来表示。最后,根据目标16的当前位置的当前坐标来操控铁路工程机械10的定位。
当铁路工程机械10到达预定位置,例如相对于转速表的预定最小距离时,由引导系统进行的铁路工程机械10的引导阶段停止,并且新的引导迭代开始。
像每个后续迭代一样,此新迭代以转速表26的运动和定位阶段开始,从先前迭代的到达位置(作为新的开始位置,如图7所示)到新的到达位置,如图8所示,该新的到达位置在关于值得注意的地形奇点的数据集54中索引的新地形奇点60附近。如前所述,车14相对于铁路轨道10是固定的。将车14锁定在新的到达位置,使用转速表26进行对新到达地形奇点60的瞄准70,并至少测量表征转速表26相对于新到达地形奇点60的相对定位的距离、方位角和仰角。
同时,通过插值计算真实轨道和理论轨道之间的偏差,可以使铁路工程机械在铁路轨道上工作,直至转速表的面对新的起始地形奇点58的新起始位置。当铁路工程机械到达新的起始位置时,它将停止,如图9所示。
然后,当车保持固定在新的到达位置时,使用处于新的到达位置的转速表26对定位在铁路工程机械10上的处于新的起始位置的目标16执行瞄准72,如图9所示。至少测量表征处于新的起始位置的目标16相对于处于新的到达位置的转速表26的相对定位的距离、方位角和仰角。
通过这两个系列的测量,可以在必要的情况下通过由关于轨道理论线路的数据集52给出的铁路轨道的理论轨迹的附加知识,推断出新到达位置的坐标,目标16在新的起始位置中的位置是已知的,因为它与转速表在先前迭代中的到达位置一致。然后,使得可以开始用于引导铁路工程机械的新的程序,在铁路工程机械10朝向车14工作前进的同时,对目标16进行相继的瞄准74。
所描述的设定和引导程序要求在转速表26和铁路工程机械10的行驶位置44的车载计算机42之间实时传输数据。因此,待执行的计算可以以不同的方式分布在转速表26和车载计算机42之间。例如,通过提供将由机载计算机42执行的对有关值得注意的地形奇点的数据集54的所有访问,并且通过提供将由铁路工程机械10的车载计算机42执行的、允许在车14的定位阶段确定转速表26的位置或在引导阶段确定目标16的位置的计算,可以最小化转速表26处的计算。相反,可以设想将所有这些计算或部分计算定位在转速表26处,以使转速表26成为通用的独立设备。
如果必要,微控制器34可以访问关于值得注意的地形奇点的形态的数据集,例如关于地形奇点的照片或象形图的数据集,并且能够将这些图形表示广播到转速表26的电子控制电路32的人机界面36的屏幕上。
优选地,在车14的所有起始位置或到达位置中,都努力将车14定位为使得地形奇点56、58、60的瞄准62、64、70与铁路轨道12成直角。在实践中,如果小心地执行该定位,则可以避免针对地形奇点56、58、60的方位角的测量。
自然地,仅以说明性和非限制性的方式给出附图中表示的和上文讨论的示例。明确规定,可以将所示的不同实施例彼此组合以提出其他实施例。
要强调的是,从本说明书、附图以及从所附权利要求书中对于本领域技术人员显而易见的所有特征,即使没有与其他确定的特征相关地具体描述它们,也没有单独地对它们进行描述,可以以任意组合与本文公开的其他特征或特征组组合,只要没有明确排除或者技术条件使这种组合不可能或毫无意义。
Claims (17)
1.一种用于设定测量系统的设定程序,所述测量系统包括:转速表(26),安装于在正在进行工程的铁路轨道(12)上行驶的车(14)上;固定到铁路工程机械(10)上的目标;关于铁路轨道的理论线路的数据集(52);以及关于值得注意的地形奇点的定位的数据集(54),其特征在于:
使所述车(14)在所述铁路轨道(12)上沿工作方向(200)从起始位置行驶到到达位置,该到达位置在关于值得注意的地形奇点的定位的数据集(54)中所索引的到达地形奇点(58,60)的附近;
使所述车(14)在到达位置相对于所述铁路轨道(12)固定;
将所述车(14)固定在到达位置,使用所述转速表(26)进行对到达地形奇点(58,60)的瞄准(64,70),并至少测量表征所述转速表(26)相对于到达地形奇点(58,60)的相对定位的距离、方位角和仰角,
所述铁路工程机械(10)已被置于起始位置中,使用所述转速表(26)对目标(16)进行瞄准(66,72),并至少测量表征所述转速表(26)相对于目标(16)的相对定位的距离、方位角和仰角,
根据以下计算出所述车(14)在浮动参考系中的到达位置坐标:在对到达地形奇点(58,60)的瞄准中和对目标(16)的瞄准(66,72)中执行的测量;关于起始位置的附加数据;以及从关于值得注意的地形奇点的定位的数据集(54)中读取的有关到达地形奇点(58,60)的定位的数据;和从关于轨道的理论线路的数据集(52)中读取的关于轨道的理论线路的数据;然后存储所述车(14)在浮动参考系中的到达位置坐标。
2.根据权利要求1所述的设定程序,其特征在于,所述车(14)相对于所述铁路轨道(12)的固定动作包括所述转速表的参考轴线(100)的竖直设定。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设定程序,其特征在于,关于轨道的理论线路的数据集包含解析性地定义轨道的理论几何形状的数据,优选地作为一系列的片段,片段优选地包括直线片段和圆弧片段。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设定程序,其特征在于,关于值得注意的地形奇点的定位的数据集包含关于值得注意的地形奇点相对于轨道的理论几何形状的相对定位的数据,优选地,包括沿着轨道的理论线路测量的曲线横坐标、与轨道的理论线路成直角测量的距离以及相对于轨道的理论线路的高度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设定程序,其特征在于,
在使所述车(14)从所述起始位置行驶到所述到达位置之前,在所述起始位置使所述车(14)相对于所述铁路轨道(12)固定;
将所述车(14)固定在所述起始位置,使用所述转速表(26)进行对在关于值得注意的地形奇点的定位的数据集(54)中索引的初始地形奇点(56)的瞄准(62),并至少测量表征所述转速表相对于起始地形奇点(56)的相对定位的距离和仰角,
关于所述起始位置的附加数据包括在对起始地形奇点(56)的瞄准(62)中执行的测量。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的设定程序,其特征在于,在所述起始位置中的所述车(14)具有在所述浮动参考系中存储并已知的坐标,该坐标构成关于所述起始位置的附加数据。
7.根据权利要求6所述的设定程序,其特征在于,在将所述铁路工程机械(10)置于所述起始位置中之前,已知所述铁路工程机械(10)的位置,并且在于,所述铁路工程机械(10)通过工作且通过插置计算它的轨迹而被置于所述起始位置中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设定程序,其特征在于,值得注意的地形奇点包括轨道设备,尤其是高架接触线柱。
9.一种用于使用测量系统引导铁路工程机械(10)的引导方法,所述测量系统包括:转速表(26),安装于在正在进行工程的铁路轨道(12)上行驶的车(14)上;固定到铁路工程机械(10)的目标;关于铁路轨道的理论线路的数据集(52);以及关于值得注意的地形奇点的定位的数据集(54),其特征在于,所述引导方法包括若干次迭代,每次迭代执行至少一个如前述权利要求中任一项所述的用于设定测量系统的设定程序,随后当所述车(14)保持固定在到达位置时是通过引导系统引导铁路工程机械(10)的程序。
10.根据权利要求9所述的引导方法,其特征在于,所述引导方法包括初始迭代,所述初始迭代包括如权利要求5所述的用于设定测量系统的设定程序,随后当所述车(14)保持固定在到达位置时是通过引导系统引导铁路工程机械(10)的程序。
11.根据权利要求10所述的引导方法,其特征在于,所述初始迭代之后的每个迭代包括如权利要求6所述的用于设定测量系统的设定程序,随后当所述车(14)保持固定在到达位置时是通过引导系统引导铁路工程机械(10)的程序。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的引导方法,其特征在于,通过引导系统引导所述铁路工程机械(10)的引导程序包括以下动作:
当铁路工程机械(10)在铁路轨道上工作的同时沿着工作方向从起始位置前进到所述车时,使用转速表(26)执行对目标(16)的相继的瞄准(68,74),并且在每个相继的瞄准(68,74)时,至少测量表征目标(16)相对于转速表(26)的相对定位的距离、方位角和仰角,
根据所执行的测量和到达位置的坐标来计算目标(16)在浮动参考系中的当前位置的当前坐标;
根据目标(16)的当前位置的当前坐标来操控铁路工程机械(10)的定位。
13.根据权利要求12所述的引导方法,其特征在于,当在铁路工程机械的引导阶段期间,沿工作方向在铁路轨道上前进的铁路工程机械到达相对于转速表(26)的预定位置时,停止通过引导系统对铁路工程机械(10)的引导程序,然后重复迭代程序。
14.根据前述权利要求中任一项所述的引导方法,其特征在于,测量动作包括在铁路工程机械的车载计算机(42)和转速表(26)之间的双向无线数据传输。
15.一种用于在正在进行工程的铁路轨道(12)上引导铁路工程机械(10)的引导系统,所述铁路工程机械(10)具有前部(18),所述引导系统包括:
车(14),能够在铁路工程机械(10)的前方在正在进行工程的铁路轨道(12)上滚动,所述车(14)设置有固定机构(24),所述固定机构能够将所述车(14)相对于正在进行工程的铁路轨道(12)固定;
反射目标(16),能够固定到铁路车厢的前部(18);
其特征在于,所述引导系统包括:
转速表(26),由所述车(14)支撑并且能够测量所述转速表(26)与目标(16)之间的至少方位角、仰角和距离;
用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的设定程序或根据权利要求7至12中任一项所述的引导方法的控制装置(48),所述控制装置(48)包括:
关于沿着铁路轨道定位的值得注意的地形奇点的定位的数据集(54);
关于铁路轨道理论线路的数据集(52);
计算器件,与转速表通信并能够访问有关值得注意的地形奇点的定位的数据集(54)和有关铁路轨道的理论线路的数据集(52)。
16.根据权利要求15所述的引导系统,其特征在于,关于轨道的理论线路的数据集包含解析性地定义轨道的理论几何形状的数据,优选地作为一系列的片段,片段优选地包括直线片段和圆弧片段。
17.根据权利要求15至16中任一项所述的引导系统,其特征在于,关于值得注意的地形奇点的定位的数据集包含关于值得注意的地形奇点相对于轨道的理论几何形状的相对定位的数据,优选地,包括沿着轨道的理论线路测量的曲线横坐标、与轨道的理论线路成直角测量的距离以及相对于轨道的理论线路的高度。
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