CN112424049A - 用于识别轨道车辆车轮的方法和配置 - Google Patents

用于识别轨道车辆车轮的方法和配置 Download PDF

Info

Publication number
CN112424049A
CN112424049A CN201980047862.0A CN201980047862A CN112424049A CN 112424049 A CN112424049 A CN 112424049A CN 201980047862 A CN201980047862 A CN 201980047862A CN 112424049 A CN112424049 A CN 112424049A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rail vehicle
vehicle wheel
rail
wheel
identifying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980047862.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112424049B (zh
Inventor
拉尔夫·穆勒
维克托·雷森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schenck Process Europe GmbH
Original Assignee
Schenck Process GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schenck Process GmbH filed Critical Schenck Process GmbH
Publication of CN112424049A publication Critical patent/CN112424049A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112424049B publication Critical patent/CN112424049B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/04Electric devices associated with track, e.g. rail contacts mechanically actuated by a part of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/04Indicating or recording train identities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61KAUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00Railway 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
    • B61K9/12Measuring or surveying wheel-rims
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/06Electric devices associated with track, e.g. rail contacts actuated by deformation of rail; actuated by vibration in rail
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/53Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for trackside elements or systems, e.g. trackside supervision of trackside control system conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L3/00Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal
    • B61L3/02Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control
    • B61L3/04Devices along the route for controlling devices on the vehicle or train, e.g. to release brake or to operate a warning signal at selected places along the route, e.g. intermittent control simultaneous mechanical and electrical control controlling mechanically
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/08Railway vehicles
    • G01M17/10Suspensions, axles or wheels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于鉴别轨道车辆车轮(1)的方法(100)以及一种用于鉴别轨道车辆车轮(1)的配置(50)。为此,使用待鉴别的轨道车辆车轮(1)的滚转信号(4)来确定(110)待鉴别的轨道车辆车轮(1)的特定检测图案(5),其中借助于配置在轨道(2)上的负载测量装置(3)确定滚转信号(4),滚转信号(4)表示滚转(7)期间在配备有负载测量装置(3)的轨道(2)上由待鉴别的轨道车辆车轮(1)引起的轨道负载(6)的时间特性,并且特定检测图案(5)包括使用滚转信号(4)确定的一个或多个与时间无关的鉴别参数/特征值(8)。将所确定的待鉴别的轨道车辆车轮(1)的特定检测图案(5)与轨道车辆车轮(1)的一个或多个预定的基准特定检测图案(9)进行比较(120),通过比较(120)来鉴别(130)待鉴别的轨道车辆车轮(1)。

Description

用于识别轨道车辆车轮的方法和配置
技术领域
本发明涉及一种用于识别轨道车辆车轮的方法以及用于识别轨道车辆车轮的配置。
背景技术
为了确保或增加轨道车辆在轨道网中行驶的轨道交通的安全性,借助于相应的监控系统来监控轨道交通或在轨道网的轨道或导轨上行驶的轨道车辆。
在这种类型的监控系统的情况下,已知固定的监控系统(即配置在轨道上的监控系统),特别地如果轨道车辆在轨道网的轨道上处于行驶模式或在轨道上行驶,其确定作用在轨道上的负载。
例如,文献“多轨道车轮扫描”(申克普若赛斯有限公司,BV-D2144DE,2013)利用“多轨道车轮扫描”系统说明了这种类型的固定监控系统。
“多轨道车轮扫描”提供了一种集成在轨道中并配备测量传感器或负载计的混凝土测量系杆(tie),该测量系杆的测量传感器以高度精确的方式测量负载(即,在这种情况下由于重力和铁轨上的轨道导向力而产生的竖直力)并对其进行评估,用于车轮诊断(检测诸如平坦点、粗糙度、不圆度的车轮缺陷)、轨道车检测、分布式负载控制或负载调节等。
在使用“多轨道车轮扫描”的这种类型的车轮诊断中,例如,根据轨道车辆经过“多轨道车轮扫描”时测得的基于车轮对车轮或轨道车对轨道车的负载确定用于轨道车辆的诸如不圆度的缺陷的位置和尺寸。
然而,为了能够将这种监控系统或负载测量装置(例如“多轨道车轮扫描”)的负载测量和评估分配给行驶过监控系统或负载测量装置的特定轨道车辆(在负载测量期间),从而可以确保对轨道车辆进行更长久的趋势跟踪或状态监控,需要对轨道车辆进行识别和鉴别。
这可以借助于轨道车辆上的数字标识符或无线标签(RFID)来实现,数字标识符或无线标签借助于相应的读取系统与负载测量并行地由监控系统/负载测量装置读取,然后分配给监控系统/负载测量装置的负载测量。
然而,这要求监控系统或负载测量装置与读取/鉴别系统直接协调并直接彼此通信,或者两个系统必须将其结果提供给中央点(例如,中央列车路线数据库),然后可以在该中央点进行分配。
两者(直接协调和通信的系统或(间接)协调系统的中央点)均是复杂的和/或需要附加的设备/装备,这转而导致更高的成本和错误敏感性。
发明内容
本发明的一个目的是改善现有技术的缺点。特别地,本发明的一个目的是使对轨道交通/有轨车辆的监控变得容易、更节省成本并且更安全。具体地,本发明的目的还在于以简单、成本有效、安全或可靠的方式在轨道交通/有轨车辆的监控期间/监控时有效地识别或鉴别轨道车辆。
该目的通过具有特定的独立方案的特征的用于识别轨道车辆车轮的方法以及用于识别轨道车辆车轮的配置来实现。
本发明的有利的改进方案是从属方案以及以下说明的主题。此外,以下说明的特征可能涉及根据本发明的方法以及根据本发明的配置。
用于识别轨道车辆车轮的配置提供一种确定装置,该确定装置被构造为用于执行识别轨道车辆车轮的方法。
在识别轨道车辆车轮的方法中,规定使用任意轨道车辆车轮的滚转信号来确定该轨道车辆车轮的特定检测图案(specific detection pattern),其中该滚转信号借助于配置于轨道的负载测量装置来确定,负载测量装置例如是“多轨道车轮扫描”,以下还称为“监控系统”。
该滚转信号说明了在滚转期间由轨道车辆车轮在配备有负载测量装置的轨道上引起的轨道负载的时间特性。
这种类型的滚转信号可以是例如来自负载测量装置或来自监控系统的力信号、力矩信号和/或加速信号,负载测量装置或监控系统例如是“多轨道车轮扫描”。
当待鉴别的轨道车辆车轮在装备有负载测量装置的轨道上滚转时,有利地借助于负载测量装置、特别地借助于包括测量轨道或测量系杆的测量部(例如借助于“多轨道车轮扫描”)来确定滚转信号。
换句话说或者在配置方面,该配置可以有利地提供被构造为确定滚转信号的负载测量装置、特别是具有测量轨道或测量系杆的测量部(例如“多轨道车轮扫描”)。
特定检测图案包括使用滚转信号确定的一个或多个与时间无关的鉴别参数/特征值。
简而言之,由滚转信号形成代表或组合成待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案的一个或多个与时间无关的鉴别参数/特征值。
这种类型的鉴别参数/特征值例如可以是车轮周长、缺陷,特别是平坦点、粗糙度或不圆度(尤其是周期性的不圆度),和/或作为车轮角度或车轮周长的函数的负载图案(load pattern),尤其是相位调整的和/或标准化的负载图案,和/或负载图案的频谱、波长谱或其振幅比。
如果特定检测图案包括均使用滚转信号确定的多个与时间无关的鉴别参数/特征值,则它们可以作为单独的参数/特征值保留在特定检测图案中。替代地,可以将它们编译/组合为总体参数/特征值,然后形成特定检测图案。
在识别轨道车辆车轮的方法中,然后将所确定的待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案与一个或多个先前存储的或预定的轨道车辆车轮的基准特定检测图案进行进一步比较。
有利的是,就参数或特征值而言,一个或多个预定的基准特定检测图案与所确定的特定检测图案具有相同的类型(“苹果与苹果的比较,不适用于苹果与梨的比较”)。
一个或多个预定的基准特定检测图案也可以是存储在数据库中的或被存储在数据库中。
在用于识别轨道车辆车轮的方法和配置中,还有利的是,特别是利用所确定的待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案来更新一个或多个基准特定检测图案。这意味着,在识别出轨道车辆车轮之后,将存储的基准特定检测图案与其当前特定检测图案进行比较,并在可能随时间变化的情况下相对于参数或特征值进行更新。
换句话说或在配置方面,该配置可以有利地提供数据库,在该数据库中存储和/或更新基准特定检测图案。
由于待鉴别的轨道车辆车轮的所确定的特定检测图案与轨道车辆车轮的一个或多个预定的基准特定检测图案的比较,因此在识别轨道车辆车轮的方法中定位轨道车辆车轮。
在比较期间,尽管有随机的误差/偏差,但是可以允许或考虑偏差/公差从而确保识别。
用于识别轨道车辆车轮的方法和配置是基于以下发现:轨道车辆车轮从不或很少表现出完全相同的磨损迹象,并且特定的轨道车辆车轮通常在其使用寿命期间仅缓慢地改变其特性。换句话说,各轨道车辆车轮具有/涉及车轮特有的或车轮内在的特性,这些特性在其使用寿命内几乎保持不变。
观察结果表明,相同的轨道车辆车轮的滚转信号在其使用寿命过程中会惊人地重复出现。因此,在轨道车辆车轮的使用寿命中多次测量的滚转信号可能会在其绝对振幅高度方面发生变化,但是相邻振幅的高度具有可重现的比率。简而言之,轨道车辆车轮的缺陷仍保留在原处,并且仅在突出方面改变。
总之,轨道车辆车轮的滚转信号是或将保持专用于该轨道车辆车轮。
现在,用于识别轨道车辆车轮的方法和配置使用该发现/观察结果,因为它们从轨道车辆车轮的滚转信号中生成待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案或者用于轨道车辆车轮的一个或多个与时间无关的鉴别参数/特征值-有效的指纹(fingerprint)。
然而,用于识别轨道车辆车轮的方法和配置考虑了以下情况:作为轨道车辆车轮通过(轨道上的)负载测量装置或监控装置时所测得的时间信号的滚转信号取决于轨道车辆或轨道车辆车轮通过(轨道上的)负载测量装置/监控系统时的(特定的)滚转速度,这使直接地比较滚转信号的能力变得复杂或困难。
因此,用于识别轨道车辆车轮的方法和配置根据滚转信号形成与时间无关的参数/特征值,即一个或多个与时间无关的鉴别参数/特征值,这些参数/特征值随后形成轨道车辆车轮专用指纹。
特定的轨道车辆车轮的该指纹由此允许(唯一)鉴别该轨道车辆车轮。而且,轨道车辆还可以经由其识别出的轨道车辆车轮来鉴别和检测。如上所述,轨道车辆车轮的指纹是单独的,并且在轨道车辆车轮的使用寿命内保持特定。
由于用于识别轨道车辆车轮的方法和配置,在监控轨道交通或车辆时,可以省去轨道车辆中的前述的例如基于数字标识符和/或RFID的附加的读取/鉴别系统,附加的读取/鉴别系统必须能够直接或间接与监控系统或负载测量装置通信。
简而言之,在用于识别轨道车辆车轮的方法和配置中,轨道车辆车轮以及进而轨道车辆基于由监控数据或负载测量装置供给的“自身”数据完全“靠自身”经由其识别出的轨道车辆车轮来鉴别。对于利用用于识别轨道车辆车轮的方法和配置的鉴别或轨道交通/轨道车辆监控,不需要(再也不需要)由其它或附加系统(和系统)确定的附加数据。还有利的是,特定检测图案附加地包括使用另外的测量信号确定的至少一个另外的与时间无关的鉴别参数/特征值,这是因为由此可以进一步提高轨道车辆车轮的定位和识别期间的鉴别安全性。
该至少一个另外的鉴别参数/特征值可以有利地是来自轨道车辆车轮的横向轮廓的磨损率,特别是车轮法兰厚度、车轮法兰高度和/或侧面角。诸如Deutsche BundesbahnSystemTechnik(德国联邦铁路工程中心)的铁路修理车间生产部件的相应的测量装置(可能包括移动设备)可以设置在配置侧,例如用于测量车轮法兰厚度、车轮法兰高度或车轮轮胎/车轮法兰厚度。
用于识别轨道车辆车轮的方法和配置优选地还可以用于对待鉴别的轨道车辆车轮中的物理变量进行趋势跟踪,(随后)确定并多次比较待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案,其中物理变量例如是车轮轮廓、轨道车辆车轮中的缺陷(位置和/或尺寸)和/或平坦点/不圆度。
此外,如果在各情况下都可以将轨道车辆车轮鉴别为同一/相同的轨道车辆车轮,则可分配给该轨道车辆车轮的负载测量或与之相关的解释上述物理变量的分析供给趋势跟踪,其中上述物理变量诸如车轮轮廓尺寸、缺陷的位置/尺寸和/或平坦点/不圆度。
例如,可以观察到轨道车辆车轮上的损坏发展趋势或损坏发展,例如轨道车辆车轮上的缺陷的特征发展,并且可进行相关的状态监控,而铁路车辆无须费时费力地寻找维修车间。此外,还必须例如基于数字标识符和/或RFID借助于位于那里的读取/鉴别系统首先进行铁路车辆的鉴别。
在多次识别和比较或多次鉴别之后,用于识别轨道车辆车轮的方法和配置可以特别优选地用于确定车轮损坏,观察鉴别出的或待鉴别的轨道车辆车轮上的车轮损坏的趋势和/或发展,和/或如果损坏程度超过可预定的极限值,则将鉴别出的或待鉴别的轨道车辆车轮上的车轮损坏分类和/或检测为车轮损坏。
在这种类型的趋势跟踪/状态监控或多次比较和鉴别的情况下,特别有利的是,更新相应的基准特定检测图案,这导致在不同情况下利用(当前)确定的特定检测图案在(当前)比较期间进行鉴别。
用于识别轨道车辆车轮的方法和配置优选地可以用于识别轨道车辆的轴、轨道车辆的转向架和/或轨道车辆,由此可以组合多个待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案,特别是轨道车辆的轴、轨道车辆的转向架和/或轨道车辆的特定检测图案。
对于使用一个或多个基准特定检测图案的“鉴别比较”,也可以形成一个或多个基准特定检测图案的相应的组合。
换句话说,在轴上彼此相对的两个轨道车辆车轮的特定检测图案可以被组合用于轨道车辆轴的特定检测图案或指纹。
相应地,对于轨道车辆转向架的特定检测图案或指纹,可以将位于该轨道车辆转向架上的轨道车辆车轮的特定检测图案组合为用于轨道车辆转向架。
相应地,对于轨道车辆的特定检测图案或指纹,可以将位于该轨道车辆上的轨道车辆车轮或转向架的特定检测图案组合为用于轨道车辆。
然后可以将所确定的组合特定检测图案或指纹与基准特定检测图案的相应组合进行比较。
对于为了鉴别目的的特定的比较,还可以考虑偏差/公差。因此,可以特别有利的是,为检测轨道车辆或轨道车辆转向架或轨道车辆轴设定比为检测各个轨道车辆车轮高的公差。
还可以有利的是,当将轨道车辆车轮的特定检测图案或指纹组合到轨道车辆轴/轨道车辆转向架/轨道车辆中时,考虑在待鉴别的轨道车辆车轮在轨道车辆轴上或在轨道车辆转向架上或在轨道车辆中的位置,例如“前”/“后”、或“左”/“右”、或“左前”/“右前”“左后”/“右后”。
到现在为止说明的本发明的有利实施方式的说明包含各个从属方案中提供的许多特征,这些特征部分地组合成多个特征。然而,也可以有利地单独检查这些特征并将其组合成其它合理的组合。特别地,这些特征均能够与根据本发明的方法和根据本发明的配置单独地和以任何适当的组合来组合。
即使说明书或专利方案中的各个术语均以单数形式或与数字组合使用,本发明的范围也不限于这些术语所用的单数或特定数字。而且,单词“一(ein)”或“一个(eine)”不应被理解为数字,而是不定冠词。
结合以下对本发明的示例性实施方式的说明,本发明的特性、特征和优点以及实现它们的方式变得更加清楚和更加易懂,下面结合一个或多个附图/一个或多个图(相同的零件/部件和功能在附图/图中具有相同的附图标记)对它们进行更详细的说明。示例性实施方式用于解释本发明,并且甚至基准功能性特征也不将本发明限于示例性实施方式中指示的特征的组合。此外,各示例性实施方式的适当特征也可以被单独地明确观察,从示例性实施方式中去除,结合到另一个示例性实施方式中以补充后者,并且与任一个方案组合。
附图说明
图1示意性地示出了借助于为轨道车辆形成的数字指纹对轨道交通或轨道车辆的监控;
图2示出了当在配置于轨道的负载测量装置上滚过轨道车辆车轮的周长时由轨道车辆车轮在不同的时间点产生的滚转信号。
具体实施方式
用于鉴别100轨道车辆车轮1的数字指纹5
图1示出了一部分轨道车辆组合17,轨道车辆组合17由处于行驶模式18(如图1所示)中的多个轨道车辆14(例如,货运和/或乘用车)(简称为列车17)构成,其中车辆组合17在轨道网(由具有并列配置的轨道2的导轨构成)中行驶并多次(也如图1所示)经过(来自轨道网的)轨道2。
各轨道车辆14具有前后两轴式转向架15,转向架15的各轴16均承载左右轨道车辆车轮1。
列车17或轨道车辆14所经过的轨道2配备有固定监控系统3,如图1所示,监控系统3在这种情况下为“多轨道车轮扫描”,监控系统3确定了(当在轨道上行驶时,即处于行驶模式18或在滚转7期间)由列车17/轨道车辆14或由其轨道车辆车轮1作用在轨道2上的轨道负载6。
监控系统3“多轨道车轮扫描”表示集成在轨道(即,这种情况下的轨道2)中的测量部10,测量部10包括或由配备测量传感器或负载计的混凝土测量系杆3(称重系杆)形成,测量部10的测量传感器、特别是力传感器(和/或力矩传感器)测量轨道负载6,即测量(竖直)力F(和力矩M)作为轨道2上的轨道引导力和重力的结果。
换句话说,固定监控系统3或“多轨道车轮扫描”测量140列车17的轨道车辆14的在监控系统3上滚转7的轨道车辆车轮1的这种类型的与时间相关或与速度相关的滚转信号4(在这种情况下例如是竖直接触力F)(参见图2)。
还如图1所示,固定监控系统3或“多轨道车轮扫描”连接到计算系统/计算机51(确定系统51),计算系统/计算机51进而具有数据库52(在下文中两者均称为“多轨道车轮扫描”或监控系统3)。
如在图1中已经阐明的,在这种情况下通过用于列车17的“多轨道车轮扫描”测量的负载6,即轨道车辆车轮1的滚转信号4,被传输到计算系统/计算机51(确定系统51),在这里进行评估,例如进行车轮诊断(检测车轮缺陷,诸如平坦点、粗糙度或不圆度)、进行轨道车辆检测、分布式负载控制及其负载调节。
为此,现在在轨道车辆14上/对轨道车辆14、特别地在该情况下在轨道车辆14的轨道车辆车轮1上添加趋势跟踪或状态监控170(在轨道交通或轨道车辆14的监控范围内),以便能够监控/建立或跟踪轨道车辆14上的损伤发展。通过跟踪特定检测图案或数字指纹或相关的特征值和参数的趋势,可以在预防性维护的过程中检测车轮损坏,并且可以避免车轮故障。
为了在轨道车辆14上/对轨道车辆14进行这种趋势跟踪或状态监控170,或者为了通过“多轨道车轮扫描”监控/建立/跟踪轨道车辆14的轨道车辆车轮1上的损伤发展,需要能够将滚转信号4(在测量部10上或使用“多轨道车轮扫描”在不同时间点处多次测量)(以及由此通过“多轨道车轮扫描”执行的相关评估,诸如车轮诊断(车轮缺陷的检测,该缺陷诸如是平坦点、粗糙度和不圆度))分配到特定轨道车辆14的特定轨道车辆车轮1。
换句话说,轨道车辆车轮1的鉴别对于损伤趋势跟踪/损伤状态监控170来说是必要的或者是损伤趋势跟踪/损伤状态监控170的前提条件。
如图1所示,该鉴别100以“系统固有的”方式(即根据“现有部件”)、也就是基于轨道车辆车轮1的滚转信号4进行,而不需要附加的系统(例如数字标识符/RFID,其使用相应的引导/鉴别系统)。
为此,在“多轨道车轮扫描”的确定单元51中根据针对轨道车辆车轮1测得的滚转信号4形成/确定与时间无关的鉴别参数/特征值8,鉴别参数/特征值8被组合110到专用于该轨道车辆车轮1的检测图案5、即针对该轨道车辆车轮1的数字指纹5中。该检测图案5或该数字指纹随后可以唯一鉴别100轨道车辆车轮1。
在这种情况下,(a)轨道车辆车轮的车轮周长,(b)轨道车辆车轮的周期性不圆度,(c)作为车轮角度的函数的负载图案、即竖直力/竖直接触力F,以及(d)负载图案的波长谱、即竖直力/竖直接触力F的波长谱,用作与时间无关的、根据滚转信号4形成并组合到指纹5中的鉴别参数/特性值8。
换句话说,根据(待鉴别的)轨道车辆车轮1的滚转信号4或竖直接触力F计算(a)轨道车辆车轮的车轮周长,(b)轨道车辆车轮的周期性不圆度,(c)作为车轮角度的函数的负载图案,即竖直力/竖直接触力F,以及(d)负载图案的波长谱、即竖直力/竖直接触力F的波长谱。
然后将特征值8(a)至(d)编译或组合到专用于待鉴别的轨道车辆车轮1的指纹5中。
如果针对轨道车辆车轮1由此确定110数字指纹5(包括通过“多轨道车轮扫描”测得的有关的滚转信号4以及与“多轨道车轮扫描”相关的评估,该评估包括车轮诊断(车轮缺陷、平坦点、粗糙度和不圆度)),则借助于确定单元51将数字指纹5与例如存储在数据库52中的已经“已知的/识别出的”或“检测到的”轨道车辆车轮的(同样地形成的)基准指纹9进行比较120。
换句话说,多个基准指纹9与特定的“多轨道车轮扫描”评估(除此之外,有关的相关车轮诊断(车轮缺陷、平坦点、粗糙度和不圆度)一起存储在数据库52中。
如果当前确定的指纹5和基准指纹9的比较120提供“命中”,即如果当前确定的指纹5与存储的基准指纹9中的一个指纹匹配(可能考虑了公差),则待鉴别的轨道车辆车轮1由此被鉴别130。
当前确定的指纹5的“多轨道车轮扫描”评估与“命中指纹”9的“多轨道车轮扫描”评估之间的比较于是提供了关于状况/损伤发展的信息,例如现在鉴别出的轨道车辆车轮1上的车轮缺陷、平坦点、粗糙度和不圆度的发展/变化(趋势跟踪/状态监控170)。
与此同时,数据库被更新160,即存储的“命中指纹”9及其存储的“多轨道车轮扫描”评估被识别出或鉴别出的轨道车辆车轮1的当前指纹5及其识别出或鉴别出的轨道车辆车轮1的“多轨道车轮扫描”评估代替。
图2示出了同一个轨道车辆车轮1在四个不同的时间点的与时间无关的鉴别参数/特征值8(c)的示例,即作为车轮角度的函数的负载图案(即竖直力/竖直接触力F)。
换句话说,在四个不同的时间点滚转7过“多轨道车轮扫描”的同一个轨道车辆车轮(图2a至图2d)(以及沿相反的滚转方向的一次滚转(图2d)),每次均确定数字指纹5,因而还确定了与时间无关的鉴别参数/特征值8(c),即作为车轮角度的函数的负载图案、即竖直力/竖直接触力F(图2a至图2d)。因此能够借助于轨道车辆车轮1的鉴别100识别出四个负载图案,并且该四个负载图案被彼此分配为属于该轨道车辆车轮1。
如图2a至图2d所示,如果考虑导致滚转7的相反滚转方向的图2d中的反向旋转方向,则该四个负载图案基本相同。
配备“多轨道车轮扫描”(包括计算系统/计算机51(确定单元51))的这种类型的测量部10也可以在轨道网中多次配置,由此在轨道车辆车轮1滚转7期间在轨道网中的不同点处多次测量(以及分析和鉴别)轨道车辆车轮1的滚转信号4。
如果后者彼此联网,则发生与数据库52的连续匹配,趋势跟踪或状态监控170也可以由此“局部地”扩展。
对应于轨道车辆车轮1的识别或鉴别100,可以鉴别轨道车辆14的轴16、轨道车辆14的转向架15和/或轨道车辆14,在这种情况下,待鉴别的多个轨道车辆车轮1的数字指纹5因此被组合,即轨道车辆14的轴16、轨道车辆14的转向架15和/或轨道车辆14的数字指纹被组合。
为了与一个或多个基准特定指纹9进行识别或“鉴别比较”,也可以在数据库52中形成一个或多个基准特定指纹9的对应组合。
因此,比较120本身照常在当前指纹5和基准指纹9之间进行。
尽管通过优选的示例性实施方式对本发明进行了更详细的说明和描述,但是本发明并不限于所公开的示例,并且在不脱离本发明的保护范围的情况下可以从中衍生出其它变型。
附图标记列表
1 (待鉴别的)轨道车辆车轮
2 轨道
3 负载测量装置、(固定)监控系统、测量轨道、测量系杆
4 滚转信号
5 (确定的)特定检测图案、数字指纹
6 轨道负载(F、M)、竖直力F、力矩M
7 滚转
8 与时间无关的鉴别参数/特征值
9 预定的基准特定检测图案、数字指纹
10 测量部
11 另外的测量信号
12 另外的与时间无关的鉴别参数/特征值
13 物理变量
14 轨道车辆
15 轨道车辆转向架
16 轨道车辆轴
17 轨道车辆组合、列车
18 行进模式
50 用于识别轨道车辆车轮的配置
51 确定单元、计算系统/计算机
52 数据库
100 用于识别轨道车辆车轮的方法
110 待鉴别的轨道车辆车轮的特定检测图案的确定
120 待鉴别的轨道车辆车轮的确定的特定检测图案或轨道车辆车轮的多个预定的基准特定检测图案的比较
130 待鉴别的轨道车辆车轮的鉴别
140 滚转信号的确定
150 存储(在数据库中)
160 更新
170 趋势跟踪、状态监控

Claims (15)

1.一种用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),其特征在于,
-使用轨道车辆车轮(1)的滚转信号(4)确定(110)特定检测图案(5),其中借助于配置于轨道(2)的负载测量装置(3)确定所述轨道车辆车轮(1)的滚转信号(4),
所述滚转信号(4)表示所述滚转(7)期间在配备有所述负载测量装置(3)的所述轨道(2)上由所述轨道车辆车轮(1)引起的轨道负载(6)的时间特性,并且所述特定检测图案(5)包括使用所述滚转信号(4)确定的一个或多个与时间无关的鉴别参数/特征值(8);
-将所确定的所述轨道车辆车轮(1)的特定检测图案(5)与轨道车辆车轮(1)的一个或多个基准特定检测图案(9)进行比较(120);以及
-通过所述比较(120)识别(130)所述轨道车辆(1)。
2.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,当所述轨道车辆车轮(1)在配备有所述负载测量装置(3)的所述轨道(2)上滚转(7)时,借助于所述负载测量装置(3)确定(140)所述滚转信号(4),特别地借助于包括测量轨道(3)或测量系杆(3)的测量部(10)确定(140)所述滚转信号(4)。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,所述滚转信号(4)是力信号、力矩信号和/或加速信号。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,所述与时间无关的鉴别参数/特征值(8)为:
-车轮周长、缺陷,特别是平坦点、粗糙度或不圆度,特别是周期性的不圆度;和/或
-作为车轮角度或车轮周长的函数的负载图案,特别是相位调整的和/或标准化的负载图案;和/或
-负载图案的频谱、波长谱或其振幅比。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,所述特定检测图案(5)还包括使用另外的测量信号(11)确定的至少一个另外的与时间无关的鉴别参数/特性值(12)。
6.根据权利要求5所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,所述另外的鉴别参数/特征值(12)是轨道车辆车轮(1)的横向轮廓的磨损率,特别地是车轮法兰厚度、车轮法兰高度和/或侧面角。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,预定的一个或多个所述基准特定检测图案(9)是存储(150)在数据库(52)中的或被存储(150)在数据库(52)中,和/或更新(160)一个或多个所述基准特定检测图案(9),特别地利用待鉴别的所述轨道车辆车轮(1)的确定的特定检测图案(5)更新(160)一个或多个所述基准特定检测图案(9),特别地在所述数据库(52)中更新(160)一个或多个所述基准特定检测图案(9)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,在所述比较(120)期间允许或考虑偏差/公差。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,被确定并多次比较的所述轨道车辆车轮(1)的特定检测图案(5)用于所述轨道车辆车轮(1)的物理变量(13)的趋势跟踪(170)。
10.根据至少权利要求9所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,使用所述趋势和/或所述多次比较(120)检测的在鉴别出的或待鉴别的所述轨道车辆车轮(1)上的车轮损坏用于预防性维护。
11.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,组合待鉴别的多个轨道车辆车轮(1)的所述特定检测图案(5),特别是轨道车辆(14)的轴(16)、所述轨道车辆(14)的转向架(15)和/或所述轨道车辆(14)的特定检测图案,用于检测所述轨道车辆(14)的轴(16)、所述轨道车辆(14)的转向架(15)和/或所述轨道车辆(14)。
12.根据至少权利要求11所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100),
其特征在于,在所述组合期间考虑所述车辆(14)中的待鉴别的所述轨道车辆车轮(1)的位置。
13.一种用于识别轨道车辆车轮(1)的配置(50),其包括确定单元(51),
其特征在于,所述确定单元(51)被构造为执行根据前述权利要求中任一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的方法(100)。
14.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的配置(50),
其特征在于,所述配置(50)包括被构造为确定(140)所述滚转信号(4)的负载测量装置(3),所述负载测量装置(3)特别地为包括测量轨道(3)或测量系杆(3)的测量部(10)。
15.根据前述权利要求中至少一项所述的用于识别轨道车辆车轮(1)的配置(50),
其特征在于,所述配置(50)包括数据库(52),所述数据库(52)中存储有一个或多个所述基准特定检测图案(9)。
CN201980047862.0A 2018-07-20 2019-06-26 用于识别轨道车辆车轮的方法和配置 Active CN112424049B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018117579.5 2018-07-20
DE102018117579.5A DE102018117579A1 (de) 2018-07-20 2018-07-20 Identifikation eines Schienenfahrzeugrades
PCT/EP2019/066926 WO2020015960A1 (de) 2018-07-20 2019-06-26 Verfahren und anordnung zum wiedererkennen eines schienenfahrzeugrades

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112424049A true CN112424049A (zh) 2021-02-26
CN112424049B CN112424049B (zh) 2022-09-13

Family

ID=67145776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980047862.0A Active CN112424049B (zh) 2018-07-20 2019-06-26 用于识别轨道车辆车轮的方法和配置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US12084099B2 (zh)
EP (1) EP3823876B1 (zh)
CN (1) CN112424049B (zh)
AU (1) AU2019304436B2 (zh)
DE (1) DE102018117579A1 (zh)
RU (1) RU2749559C1 (zh)
WO (1) WO2020015960A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112991577B (zh) * 2021-02-25 2022-08-02 成都运达科技股份有限公司 一种轨道车辆车轮多边形状态诊断系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1207091A1 (de) * 2000-11-16 2002-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zum Erkennen von Unregelmässigkeiten an Eisenbahnrädern
US20050172709A1 (en) * 2001-07-30 2005-08-11 Lothar Keller Method for determining the load exerted on a vehicle tire
CN101057128A (zh) * 2004-09-11 2007-10-17 通用电气公司 轨道感测设备和方法
CN104364629A (zh) * 2012-05-23 2015-02-18 国际电子机械公司 基于超声频谱学分析的轨道部件检查
US20160031458A1 (en) * 2013-04-01 2016-02-04 Universidad Eafit System for detecting defects in the roundness of railway vehicle wheels
CN107000771A (zh) * 2014-10-16 2017-08-01 奥地利西门子公司 轨道车辆车轮的状态诊断

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58155303A (ja) * 1982-03-12 1983-09-16 Japanese National Railways<Jnr> 鉄道車両用車輪のタイヤフラット検出装置
SE453984B (sv) * 1984-08-14 1988-03-21 Karl Rune Soren Hallberg Forfarande och anordning for att detektera hjul med skadade lopytor hos relsfordon
EP1100707A1 (de) * 1999-05-28 2001-05-23 Digi Sens AG Überwachungsvorrichtung für eisenbahnräder
DE19941843A1 (de) * 1999-09-02 2001-03-08 Schenck Process Gmbh Vorrichtung zur Feststellung von Unrundheiten und Flachstellen an Rädern bei Schienenfahrzeugen
AT503177B1 (de) * 2005-05-25 2008-10-15 Hottinger Messtechnik Baldwin Verfahren zur erfassung der radform eines schienenrades
DE102015002517A1 (de) * 2015-03-02 2016-09-08 Schenck Process Gmbh Diagnoseeinrichtung zur Feststellung einer Unrundheit an Schienenfahrzeugrädern nach einem Kraftstoß-Auswerteverfahren
RU168729U1 (ru) * 2016-04-14 2017-02-17 Александр Олегович Ладыченко Железнодорожное колесо со средствами радиочастотной идентификации

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1207091A1 (de) * 2000-11-16 2002-05-22 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zum Erkennen von Unregelmässigkeiten an Eisenbahnrädern
US20050172709A1 (en) * 2001-07-30 2005-08-11 Lothar Keller Method for determining the load exerted on a vehicle tire
CN101057128A (zh) * 2004-09-11 2007-10-17 通用电气公司 轨道感测设备和方法
CN104364629A (zh) * 2012-05-23 2015-02-18 国际电子机械公司 基于超声频谱学分析的轨道部件检查
US20160031458A1 (en) * 2013-04-01 2016-02-04 Universidad Eafit System for detecting defects in the roundness of railway vehicle wheels
CN107000771A (zh) * 2014-10-16 2017-08-01 奥地利西门子公司 轨道车辆车轮的状态诊断

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈博等: "基于MEEMD和GA-SVM的列车车轮多边形故障识别方法", 《噪声与振动控制》 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2019304436B2 (en) 2021-11-04
AU2019304436A1 (en) 2021-01-21
EP3823876A1 (de) 2021-05-26
CN112424049B (zh) 2022-09-13
RU2749559C1 (ru) 2021-06-15
EP3823876C0 (de) 2024-06-12
DE102018117579A1 (de) 2020-01-23
US20210139060A1 (en) 2021-05-13
WO2020015960A1 (de) 2020-01-23
EP3823876B1 (de) 2024-06-12
US12084099B2 (en) 2024-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6416020B1 (en) Method and apparatus for detecting defective track wheels
US8305567B2 (en) Rail sensing apparatus and method
JP5595266B2 (ja) 軌道車両の台車コンポーネントのエラー監視装置
EP0836978B1 (en) Method and apparatus for initializing an automated train control system
US6668239B1 (en) Track monitoring equipment
CN102639383A (zh) 监控有轨车辆的具有至少一个轮组的转向架的状态的方法
WO2014088627A1 (en) System for imaging and measuring rail deflection
CN109443264B (zh) 一种轨道车辆轮饼参数在线测量装置及方法
JP2006341659A (ja) 鉄道車両の異常検知方法
JP2021512813A (ja) 鉄道車両および軌道区間を検測する方法
KR102140365B1 (ko) 지상 차량 작동 탐지 정보 처리 시스템
KR101590712B1 (ko) 운행기록을 이용한 철도차량과 선로 감시시스템 및 방법
CN108290585B (zh) 用于以比较控制方式检测脱轨的方法和设备
CN112424049B (zh) 用于识别轨道车辆车轮的方法和配置
Boronakhin et al. Inertial method of railway track diagnostics incorporating the condition of rolling surfaces of the railcar’s wheels
KR101827116B1 (ko) 차륜 및 베어링 측정 장치
CN104271428B (zh) 用于调查轮轨接触的方法
JP2002538043A (ja) 車両の監視方法および装置
KR102412379B1 (ko) 철도 차량의 차륜 및 차축 베어링 다중 진단 시스템
KR20070051067A (ko) 철도차량용 차륜/레일 접촉위치 측정방법 및 그 장치
RU2760245C1 (ru) Способ мониторинга воздействия нагрузок на вагон в процессе его эксплуатации
JP6770414B2 (ja) 乗り心地測定方法及び装置
RU2625256C1 (ru) Способ контроля поверхности катания железнодорожных колёс в движении
Jakimovska et al. Train control system for railway vehicles running at operational speed
Iliopoulos et al. Track segment automated characterization via on-board vibration measurements: an Athens Metro case study

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant