DE102012203483A1

DE102012203483A1 - Schienenbahnspurüberwachung

Info

Publication number: DE102012203483A1
Application number: DE102012203483A
Authority: DE
Inventors: Bryn Allen Fosburgh; Mark Edward Nichols; Per Martin Holmgren; Nils Thomas Larsson
Original assignee: Trimble Navigation Ltd
Current assignee: Trimble Inc
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2012-10-31
Also published as: CN102756744B; US9810533B2; CN102756744A; US20120274772A1

Abstract

Neue Techniken zum Überwachen einer Schienenbahn-Spurgeometrie. In einem Aspekt können einige solcher Werkzeuge und Techniken einen Ort einer Plattform entlang einer Schienenbahn bestimmen, ein oder mehrere Bilder der Schienenbahn erfassen und/oder die Schienenkonfigurierung an diesem Punkt analysieren. In einem anderen Aspekt können einige Lösungen photogrammetrische Techniken verwenden zum Analysieren der Schienenkonfigurierung und deshalb Daten über die Schienenkonfigurierung speichern, die möglicherweise korreliert sind mit dem Ort der Bilder, in einem Datenspeicher.

Description

Ein Teil der Offenbarung dieses Patentdokuments enthält Material, das dem Urheberrechtschutz unterliegt. Der Urheber hat keinen Einwand gegen die Vervielfältigung des Patentdokuments oder der Patentoffenbarung durch irgendjemand, wie es in den Akten oder Aufzeichnungen des Patent- und Markenamts auftritt, aber nimmt ansonsten seine Urheberrechte in Anspruch.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Überwachung von einer Schienenbahnspurgeometrie, und insbesondere Werkzeuge und Techniken zum Überwachen einer Schienenbahnspurgeometrie unter Verwendung erfasster Bilder der Schienenbahn.
HINTERGRUND
Schienentransport (ohne Einschränkung enthaltend Fernverkehr, Nahverkehr, Mono-Schiene, etc.) ist ein Grundpfeiler modernen Transportwesens weltweit für nahezu 200 Jahre. Neben hohen Kapitalkosten tendiert die Schiene dazu, ein sehr kosten- und energieeffizienter Modus eines Transports zu sein für sowohl Menschen als auch Güter.
Typischerweise wird ein Schienensystem eine Infrastruktur involvieren mit einer Schienenbahn (”Spur”), die ein oder mehr (normalerweise zwei oder drei) Schienen umfasst, die verankert sind an Bahnschwellen oder anderen strukturellen Gliedern zum Bereitstellen einer konsistenten Breite (d. h. Zwischenschienenabstand) für die Spur. Eine Gruppe von einem oder mehreren Wägen (welche, wenn verbunden, umgangssprachlich als ein ”Zug” bezeichnet werden) fährt über die Schienen. Im Allgemeinen weist jeder Wagen ein Untergestellt auf, das entworfen ist zum Fahren auf einer spezifischen Spurbreite, und es gibt mehrere standardisierte Spurbreiten.
Die Breite (und andere Faktoren, wie zum Beispiel relative Höhe von jeder Schiene, Form von jeder Schiene, etc.) kann betrachtet werden als die ”Spurgeometrie” oder ”Schienenkonfigurierung” der Schienenbahn. In den meisten Schienensystemen muss die Schienenkonfigurierung innerhalb spezifischer Toleranzen sein, die im Allgemeinen ziemlich präzise sind; falls die Spurgeometrie außerhalb dieser Toleranzen ist, gibt es ein signifikantes Risiko einer Schienenwagenentgleisung, was oft katastrophale Ergebnisse mit sich bringt.
Demgemäß wurden mehrere unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen, um eine befriedigende Schienenkonfigurierung sicherzustellen. Eine solche Lösung ist eine manuelle Inspektion, aber die relativ langen Distanzen, die es bei den meisten Schienenbahnen gibt, führen dazu, dass diese Lösung unakzeptabel arbeitsintensiv ist, und deshalb unpraktisch. Eine andere Lösung involviert die Verwendung von mechanischen Sensoren, die im Allgemeinen angebracht sind an speziellen Wagen, die auf der Schienenbahn fahren, um eine Spurgeometrie zu überwachen. Neuerlich wurden optische Lösungen, die Laser zum Abtasten der Spurgeometrie verwenden, vorgeschlagen. Die Verwendung von mechanischen und/oder optischen Sensoren kann jedoch sich herausstellen, ungeheuer teuer zu sein, und solche Lösungen benötigen oft spezielle Hardware, die auf speziellen Schienenwagen fährt, was ihre Verwendbarkeit ferner verringert.
Deshalb besteht ein Bedarf für eine relativ günstige automatisierte Lösung für dieses Problem einer Spurgeometrieüberwachung.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Diese Zusammenfassung wird bereitgestellt, um kurz eine Auswahl von Konzepten zusammenzufassen, die ferner unten in der detaillierten Beschreibung der gewissen Ausführungsformen beschrieben sind. Diese Zusammenfassung ist nicht vorgesehen, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch ist sie dafür vorgesehen, als eine Hilfe im Bestimmen des Umfangs des beanspruchten Gegenstands verwendet zu werden. Demgemäß sollte diese Zusammenfassung als beispielhaft betrachtet werden und nicht auf irgendeine Art und Weise begrenzend.
Gewisse Ausführungsformen stellen verbesserte Lösungen zum Überwachen einer Schienenbahnspurgeometrie bereit. In einem Aspekt können Werkzeuge und Techniken, die durch solche Ausführungsformen bereitgestellt werden, einen Ort einer sich bewegenden Plattform entlang einer Schienenbahn bestimmen, sowie ein oder mehrere Bilder der Schienenbahn aufnehmen und die Schienenkonfigurierung an diesem Punkt analysieren. In einem anderen Aspekt verwenden Ausführungsformen photometrische bzw. photogrammetrische Techniken zum Analysieren der Schienenkonfigurierung und speichern danach Daten über die Schienenkonfigurierung, vielleicht korreliert mit dem Ort der Bilder in einem Datenspeicher. Optional kann, falls eine unbefriedigende Schienenkonfigurierung identifiziert wird, das System einen Alarm erzeugen zum Bereitstellen eines Hinweises der unbefriedigenden Schienenbedingung.
Die Werkzeuge, die bereitgestellt werden durch verschiedene Ausführungsformen, enthalten ohne Begrenzung Verfahren, Systeme und/oder Software-Produkte. Nur mittels eines Beispiels kann ein Verfahren ein oder mehrere Prozeduren umfassen, wobei eine oder alle von diesen ausgeführt werden durch ein System, das einen Computer umfassen kann. Entsprechend kann eine Ausführungsform ein System bereitstellen, enthaltend in vielen Fällen einen Computer, konfiguriert mit Instruktionen zum Ausführen einer oder mehrerer Prozeduren gemäß Verfahren, bereitgestellt durch verschiedene andere Ausführungsformen. Ähnlich kann ein Computerprogramm eine Gruppe von Instruktionen umfassen, die ausführbar sind durch ein Computersystem (und/oder einen Prozessor darin) zum Ausführen solcher Operationen bzw. Betriebsvorgänge zum Steuern der Funktionalität von solch einem System. In vielen Fällen werden solche Software-Programme codiert auf physikalischen, gegenständlichem und/oder nicht-vergänglichen computerlesbaren Medien (wie zum Beispiel, um einige wenige Beispiele zu nennen, optische Medien, magnetische Medien, Festkörperspeicher und/oder ähnliche).
Nur mittels eines Beispiels stellt eine Gruppe von Ausführungsformen Verfahren bereit eines Überwachens einer Schienengeometrie und/oder Schienenbahnkonfigurierung. Ein beispielhaftes Verfahren kann umfassen ein Erfassen mit einem ersten Bilderfassungsgerät, angebracht an einer mobilen Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn mit einer oder mehreren Schienen, einer Gruppe von Positionsreferenzbildern, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt. Das Verfahren kann ferner umfassen ein Identifizieren in mindestens einem Positionsreferenzbild, eines visuellen Ziels, positioniert nahe der Schienenbahn, und/oder ein Bestimmen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel. In einem Aspekt einiger Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Berechnen an einem Computersystem eines Ortes der mobilen Plattform auf der Schienenbahn auf Grundlage von mindestens teilweise der vorbestimmten Distanz bzw. Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel.
Das Verfahren kann auch enthalten ein Erfassen, mit einem zweiten oder mehreren Bilderfassungsgeräten, eines oder mehrerer Schienenbahnbilder von der einen oder mehreren Schienen, und/oder Ausführen, an dem Computersystem, einer photogrammetrischen Analyse an mindestens einem von dem einen oder mehreren Schienenbildern zum Identifizieren einer Schienenkonfigurierung der Schienenbahn. In einigen Ausführungsformen enthält das Verfahren ein in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn und/oder Speichern, in einem Datenspeicher, einer Datenaufzeichnung umfassend Daten über die Schienenkonfigurierung und dem in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Ein anderes beispielhaftes Verfahren kann umfassen ein Bestimmen eines Ortes einer mobilen Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn mit einer oder mehreren Schienen, und/oder Erfassen, mit einem ersten oder mehreren Bilderfassungsgeräten, eines oder mehrerer Schienenbahnbilder von der einen oder mehreren Schienen. Das Verfahren kann ferner umfassen ein Ausführen, an dem Computersystem, einer photogrammetrischen Analyse an mindestens einem von dem einen oder mehreren Schienenbildern zum Identifizieren einer Schienenkonfigurierung der Schienenbahn. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn, und/oder ein Speichern, in einem Datenspeicher, einer Aufzeichnung, umfassend Daten über die Schienenkonfigurierung und dem in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Eine andere Gruppe von Ausführungsformen stellt Schienenbahn-Überwachungssysteme bereit. Ein beispielhaftes System kann ein Computersystem umfassen mit einem oder mehreren Prozessoren und ein computerlesbares Medium in Kommunikation mit dem einen oder mehreren Prozessoren. Das computerlesbare Medium kann darauf eine Gruppe von Instruktionen codiert aufweisen, die ausführbar sind durch das Computersystem zum Ausführen eines oder mehrerer Operationen bzw. Betriebsvorgänge, enthaltend ohne Begrenzungen zum Ausführen von Operationen gemäß der Verfahren von verschiedenen Ausführungsformen, wie zum Beispiel die Verfahren, die oben beschrieben sind, um ein Beispiel zu nennen.
Beispielsweise kann die Gruppe von Instruktionen Instruktionen enthalten zum Identifizieren, in mindestens einem Positionsreferenzbild, erfasst durch ein erstes Bilderfassungsgerät, angebracht an einer mobilen Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn umfassend ein oder mehrere Schienen, eines visuellen Ziels, positioniert nahe der Schienenbahn. In einigen Fällen kann die Gruppe von Instruktionen ferner Instruktionen enthalten zum Aktivieren eines elektronischen Abstandmesssystem auf Grundlage einer Identifizierung des visuellen Ziels zum Messen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel, und/oder Instruktionen zum Berechnen einer Position der mobilen Plattform auf Grundlage von mindestens teilweise dem gemessenen Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel. Es kann auch Instruktionen geben zum Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an einem oder mehreren Schienenbildern, erfasst durch ein zweites oder mehrere Bilderfassungsgeräte zum Identifizieren einer Schienenkonfigurierung der Schienenbahn. In einigen Fällen umfasst die Gruppe bzw. Satz von Instruktionen Instruktionen zum in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierungsmetrik mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn und/oder Instruktionen zum Speichern, in einem Datenspeicher, einer Aufzeichnung umfassend Daten über die Schienenkonfigurierung und dem in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
In einigen Fällen kann das System ferner zusätzliche Hardware-Elemente enthalten, wie zum Beispiel eine mobile Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn umfassend eine oder mehrere Schienen. Andere Hardware kann ein erstes Bilderfassungsgerät umfassen, das angebracht ist an der mobilen Plattform zum Erfassen einer Serie von Positionsreferenzbildern, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt, und/oder ein zweites oder mehrere Bilderfassungsgeräte zum Erfassen einer oder mehrerer Schienenbahnbilder von der einen oder mehreren Schienen. In einigen Fällen kann das System ein Elektronisches-Abstands-Messsystem umfassen zum Messen eines Abstands von der mobilen Plattform zu einem visuellen Ziel, positioniert nahe der Schienenbahn, und/oder einen Datenspeicher zum Speichern von Schienenbahn-Konfigurationsdaten.
Eine andere Gruppe von Ausführungsformen stellt eine Vorrichtung bereit. Eine beispielhafte Vorrichtung kann ein computerlesbares Medium umfassen mit einem Satz von Instruktionen darauf codiert, die ausführbar sind durch einen oder mehrere Computer zum Ausführen einer oder mehreren Operationen. In einigen Fällen wird die Gruppe von Instruktionen das Computersystem dazu bringen, gemäß dem Verfahren bzw. der Verfahren zu arbeiten, die bereitgestellt werden durch eine oder mehrere Ausführungsformen, wie zum Beispiel die oben beschriebenen Verfahren. Nur mittels eines Beispiels kann die Gruppe von Instruktionen ähnlich sein zu der Gruppe von oben beschriebenen Instruktionen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein weiteres Verständnis der Natur und Vorteile von bestimmten Ausführungsformen kann realisiert werden durch Bezugnahme auf die folgenden Teile der Beschreibung und der Zeichnungen, in denen ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um auf ähnliche Komponenten Bezug zu nehmen. In einigen Fällen steht eine Untermarkierung in Zusammenhang mit einem Bezugszeichen zum Bezeichnen einer oder mehrerer ähnlicher Komponenten. Wenn eine Bezugnahme durchgeführt wird zu einem Bezugszeichen ohne Spezifizierung einer existierenden Untermarkierung, ist es vorgesehen, auf alle solche mehreren ähnlichen Komponenten Bezug zu nehmen.
1A und 1B stellen ein System zum Überwachen einer Schienenbahnspurgeometrie gemäß verschiedener Ausführungsformen dar.
2 zeigt ein Prozessflussdiagramm, das ein Verfahren darstellt eines Überwachens einer Schienenbahnspurgeometrie gemäß verschiedener Ausführungsformen.
3 zeigt ein Prozessflussdiagramm, das ein Verfahren darstellt eines Bestimmens eines Orts einer mobilen Plattform gemäß verschiedener Ausführungsformen.
4 zeigt ein Prozessflussdiagramm, das ein Verfahren darstellt eines Bestimmens, ob eine Schienenkonfigurierung befriedigend ist gemäß verschiedenen Ausführungsformen.
5 zeigt ein verallgemeinertes schematisches Diagramm, das ein Computersystem darstellt gemäß verschiedener Ausführungsformen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON GEWISSEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Während verschiedene Aspekte und Merkmale von gewissen Ausführungsformen oben zusammengefasst wurden, stellt die folgende detaillierte Beschreibung einige beispielhafte Ausführungsformen detaillierter dar, um einem Fachmann zu ermöglichen, solche Ausführungsformen in die Praxis umzusetzen. Die beschriebenen Beispiele werden bereitgestellt für darstellende Zwecke und sind nicht vorgesehen, den Umfang der Erfindung zu begrenzen.
In der folgenden Beschreibung werden für die Zwecke der Erklärung mehrere spezifische Details dargelegt, um ein gutes Verständnis der beschriebenen Ausführungsformen bereitzustellen. Es wird dem Fachmann ersichtlich sein, dass jedoch andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung praktiziert werden können ohne einige dieser spezifischen Details. In anderen Fällen werden gewisse Strukturen und Geräte in Blockdiagrammform gezeigt. Mehrere Ausführungsformen werden hierin beschrieben, und während vielerlei Merkmale verschiedenen Ausführungsformen zugeschrieben werden, sollte es verstanden werden, dass diese Merkmale, die mit Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben werden, enthalten sein können auch bei anderen Merkmalen. Ähnlich sollte jedoch kein einzelnes Merkmal oder Merkmale von irgendeiner beschriebenen Ausführungsform als wesentlich für jede Ausführungsform der Erfindung betrachtet werden, da andere Ausführungsformen der Erfindung solche Merkmale weglassen können.
Soweit nicht anderweitig gekennzeichnet, sollten alle Nummern, die hierin verwendet werden zum Ausdrücken von Quantitäten, Dimensionen und so weiter, verstanden werden als in allen Fällen modifiziert durch den Ausdruck ”ungefähr”. In dieser Anmeldung enthält die Verwendung des Singulars den Plural soweit nicht anderweitig spezifisch beschrieben, und eine Verwendung der Ausdrücke ”und” und ”oder” bedeutet ”und/oder” soweit nicht anderweitig gekennzeichnet. Über dies hinaus sollte die Verwendung des Ausdrucks ”enthaltend” sowie andere Formen, wie zum Beispiel ”enthält” und ”enthalten” als nicht-exklusiv betrachtet werden. Ausdrücke, wie zum Beispiel ”Element” oder ”Komponente” umfassen auch sowohl Elemente und Komponenten umfassend eine Einheit und Elemente und Komponenten, die mehr als eine Einheit umfassen, soweit nicht anderweitig speziell beschrieben.
Eine Gruppe von Ausführungsformen stellt Werkzeuge und Techniken bereit zum Überwachen der Schienenkonfigurierung einer Schienenbahn. Nur mittels eines Beispiels können in einigen Ausführungsformen diese Werkzeuge und Techniken einen Ort bestimmen einer sich entlang einer Schienenbahn bewegenden Plattform, unter Verwendung irgendeiner Vielzahl von Ortsbestimmungstechniken. Gewisse Ausführungsformen stellen die Fähigkeit bereit, ein oder mehrere Bilder der Schienenbahn zu erfassen. Diese Bilder können dann analysiert werden zum Identifizieren der. Schienenkonfigurierung bei dem bestimmten Ort. Andere Ausführungsformen können konfiguriert werden, um Daten über die Schienenkonfigurierung zu speichern, die möglicherweise bzw. vielleicht korreliert sind mit dem bestimmten Ort, in einem Datenspeicher. In einigen Fällen können Ausführungsformen einen Alarm erzeugen, falls die. Schienenkonfigurierung als unbefriedigend bestimmt wird.
In einem Aspekt können gewisse Ausführungsformen fortschrittliche Bildanalysetechniken verwenden, enthaltend ohne Begrenzung, Kartendetektion und/oder Photogrammetrie, um eine automatisierte Bestimmung durchzuführen, ob eine gegebene Schienenkonfigurierung eines Ortes ausreicht bzw. befriedigend ist. Vorteilhaft kann diese Sorte einer Bildverarbeitung zu erzeugende Lösungen erlauben mit niedrigeren Kosten und/oder höherer Verlässlichkeit als herkömmliche sensorbasierte Systeme. Nur mittels eines Beispiels wurde vorgeschlagen, Kameras in Verbindung mit Laserprojektionen innerhalb der Sichtfelder der Kameras zu verwenden, um Referenzführungen bereitzustellen, so dass eine Photointerpretation ermöglicht wird; andere haben vorgeschlagen, die Verwendung von teuren und nicht-verlässlichen physikalischen Sensoren zum Detektieren von Spurunstimmigkeiten bzw. Anormalitäten zu detektieren. Gemäß einigen Ausführungsformen erlaubt die Verwendung von Photogrammetrie einer Kamera als die einzige notwendige Detektions-Hardware zum Analysieren einer Spurgeometrie, ein Eliminieren des Bedarfs für teure und/oder nicht-verlässliche Sensoren, Laser-Photosysteme und/oder ähnliche.
Zusätzlich und/oder alternativ können solche Lösungen implementiert werden an einer Vielzahl von Plattformen, enthaltend sowohl spezialisierte Überwachungswagen als auch im Dienst befindliche Lokomotiven (oder andere im Dienst befindliche Schienenwagen). Tatsächlich können einige Ausführungsformen auf Plattformen entwickelt werden, die nicht schienengebunden sind, solange die Plattform dem System erlaubt, einen Ort entlang der Schienenbahn zu identifizieren und ausreichend Bildmaterial der Schiene bzw. Schienen zu erhalten, um eine auszuführende Bildverarbeitung zu erlauben. Deshalb können bestimmte Ausführungsformen eine viel größere Flexibilität bereitstellen als herkömmliche Lösungen.
1A und 1B stellen ein System 100 dar, das verwendet werden kann für eine Schienenbahnspurüberwachung, und insbesondere zur Überwachung einer Schienenkonfigurierung. (1A stellt eine Draufsicht des Systems 100 dar, während 1B eine Höhenansicht des gleichen Systems darstellt. Der Leser sollte bemerken, dass die Figuren nur bereitgestellt werden, um verschiedene neue Merkmale darzustellen, und zur Vereinfachung der Beschreibung, und dass demgemäß weder 1A noch 1B in einem Größenverhältnis gezeichnet sind.) Das System 100 umfasst eine mobile Plattform 105, die in einigen Fällen konfiguriert ist zur Bewegung entlang einer Schienenbahn, die eine oder mehrere Schienen 110 umfassen kann. Gemäß verschiedener Ausführungsformen kann die Schienenbahn irgendeine Anzahl von Schienen 110 mit irgendeiner Breite und/oder Geometrie umfassen, obwohl, wie dargestellt, eine typische Schienenbahn zwei Schienen 110a und 110b umfassen wird, dessen Zwischenschienenabstand spezifiziert ist durch irgendeine Nummer von Standardbreiten.
Wie dargestellt, ist die mobile Plattform 105 konfiguriert, entlang der Schienen 110 auf herkömmliche Art und Weise zu fahren (d. h. durch Reibungskontakt zwischen einem Untergestellt der Plattform 105 und der Schienen selbst), obwohl wie oben beschrieben, dies nicht benötigt wird. In anderen Ausführungsformen kann die mobile Plattform 105 beispielsweise auch entlang und/oder über den Schienen 110 fahren (beispielsweise als eine auf einem Weg gehende und/oder in der Luft befindliche Plattform). Wie hierin verwendet, sollte deshalb der Ausdruck ”fahren entlang einer Schienenbahn” interpretiert werden, diese Fahrmodi zu enthalten, sowie irgendeinen anderen Modus eines Fahrens, der der mobilen Plattform 105 erlaubt, die Überwachungsfunktionen, die hierin beschrieben sind, auszuführen.
In einer bestimmten Ausführungsform umfasst die mobile Plattform 105 eine herkömmliche Lokomotive und/oder Schienenwagen, die/der in einigen Aspekten ein im Dienst befindlicher Wagen sein kann (beispielsweise ein Schienenbahnwagen, der eine Lokomotive enthalten kann, die ihre normale Funktion ausführt beim Transportieren von Gütern, Menschen und/oder ähnliches, oder Bereitstellen von Beförderung für solche Transportwagen). In einigen Ausführungsformen kann die mobile Plattform 105 einen Schienenwagen umfassen, der für einen Zweck hergestellt ist, sowie einen Servicewagen, eine selbstangetriebene (oder nicht-selbstangetriebene) mit Rädern versehene Plattform und/oder ähnliches. In einem Aspekt einiger Ausführungsformen kann die mobile Plattform 105 irgendeine Struktur oder Gerät sein, das die anderen Komponenten des Systems 100 aufnehmen kann, und entlang der Schienenbahn fahren kann. (Natürlich sollte es auch bemerkt werden, dass gewisse Ausführungsformen eine oder mehrere stationäre Plattformen verwenden können, die abgesehen von einem Fehlen von unabhängiger Mobilität, auf eine ähnliche Weise zu dem System 100 arbeiten könnten.)
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das System 100 ferner ein Positionsbestimmungssystem 115, das konfiguriert ist, zum Bestimmen einer Position der mobilen Plattform 105 (und/oder eines spezifischen Teils der mobilen Plattform 105 und/oder ein oder mehrerer anderer Komponenten des Systems 100). Das Positionsbestimmungssystem kann ein oder mehrere von irgendeiner einer Vielzahl von Technologien verwenden zum Bestimmen der Position der mobilen Plattform 105 zu einer bestimmten Zeit.
Nur mittels eines Beispiels enthält in einigen Fällen das Positionsbestimmungssystem 115 ein Bilderfassungsgerät 120 (beispielsweise eine digitale Einzelbildkamera und/oder Videokamera) und/oder ein Abstandsmesssystem 125. In einer Gruppe von Ausführungsformen erfasst das Bilderfassungsgerät 120 eine Gruppe von einem oder mehreren Bildern von mindestens einem Teil der umgebenden Landschaft (hierin Bezug genommen als ”Positionsreferenzbilder”), wenn die mobile Plattform 105 entlang der Schienenbahn fährt. In einem Aspekt hat das Bilderfassungsgerät 120 ein Beobachtungsfeld (dargestellt in 1A unter Verwendung von Bezugszeichen 130), und das Bilderfassungsgerät 120 erfasst eine Serie von Bildern, wobei jedes das Beobachtungsfeld bzw. Sichtfeld 130 umfasst, wenn die mobile Plattform 105 entlang der Schienenbahn fährt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das System ein oder mehrere visuelle Ziele 135, positioniert entlang der Schienenbahn. In einem Aspekt können die Orte der visuellen Ziele 135 bekannt sein innerhalb eines gewünschten Präzisionsgrads. Deshalb werden, wenn das Bilderfassungsgerät 120 Bilder erfasst, diese Bilder analysiert zum Identifizieren des visuellen Ziels 135 in dem Bild. Gemäß einer Ausführungsform aktiviert, wenn ein visuelles Ziel 135 identifiziert wird innerhalb eines erfassten Bildes, das System 100 das Abstandsmesssystem 125, welches in einigen Fällen, ein laserbasiertes elektronisches Abstandsmess-(”EDM”, Electronic Distance Measurement)-System sein kann, das dem Fachmann bekannt ist, das einen Strahl 140 von (sichtbarem oder nicht-sichtbarem) Licht emittiert, das gerichtet sein kann basierend auf dem Ort in dem erfassten Bild des identifizierten visuellen Ziel. Das visuelle Ziel 135, das ein Prisma oder andere reflektierende Oberfläche umfassen kann, reflektiert den Strahl 140, der empfangen wird durch das Abstandsmesssystem 125, was dann den Abstand von der mobilen Plattform 105 (oder insbesondere dem Abstandsmesssystem 125) zu dem visuellen Ziel berechnen kann. Den Ort des visuellen Ziels 135 als gegeben betrachtet, sowie den bekannten Pfad der Schienenbahn und den bekannten Abstand von dem Abstandsmesssystem 125 zu dem visuellen Ziel, kann der Ort des Positionsbestimmungssystems 115 (und durch Erweiterung, von der mobilen Plattform 105 und/oder irgendeiner Komponente des Systems 100, dessen Ort bekannt ist relativ zu diesem von dem Positionsbestimmungssystem 115) bestimmt werden.
Zusätzlich und/oder alternativ kann das Positionsbestimmungssystem 115 ein oder mehrere von verschiedenen anderen Geräten umfassen, die in der Positionsbestimmung behilflich sein können, enthaltend ohne Begrenzung Kompasse oder andere Richtungsfindungsgeräte, Gyroskope bzw. Kreisel oder andere Inertialpositions-Messgeräte, und/oder ähnliche, wobei eine Eingabe von diesen verwendet werden kann zum weiteren Berechnen einer Positionslösung. In einer bestimmten Ausführungsform kann das Positionsbestimmungssystem ein globales Navigationssatellitensystem-(”GNSS”, Global Navigation Satellite System)-Gerät 145 enthalten, das einen Empfänger enthält, der Signale empfangen kann von einem oder mehreren Navigationssatelliten, und welches von diesen Signale eine Positionslösung ableiten kann. (Wie hierin verwendet, sollte der Ausdruck ”GNSS” breit interpretiert werden, um eine Globale-Positionssystem-(”GPS”)-Technologie und irgendein anderes globales oder regionales Satellitensystem zu enthalten, wie zum Beispiel das japanische Quasi-Zenit-Satellitensystem (”QZSS”), um ein Beispiel zu nennen). In einigen Fällen kann das GNSS-Gerät 145 alleine verwendet werden für eine Positionsbestimmung. In anderen Fällen kann das GNSS-Gerät 145 verwendet werden in Zusammenhang mit anderen Geräten (wie zum Beispiel dem Bilderfassungsgerät 120 und/oder Abstandsmesssystem 125), um präzisere Positionslösungen zu erhalten. In einer bestimmten Ausführungsform kann ein Positionsbestimmungssystem 115 verwendet werden in Zusammenhang mit einer Inertialmesseinheit (”IMU”, Inertial Measurement Unit) 147, die Positionslösungen bereitstellen kann auf Grundlage einer Koppelnavigation von einem bekannten Ort, der bestimmt werden kann durch eine GNSS-Festlegung, durch Bildreferenz, wie oben beschrieben, etc.
In einer Gruppe von Ausführungsformen umfasst das System 100 auch ein oder mehrere Bilderfassungsgerät 150, konfiguriert zum Erfassen von Bildmaterial der Schienen 110 (hierin Bezug genommen als ”Schienenbahnbilder”) und/oder Umgebungsmerkmalen. (In einigen Fällen kann/können die Bilderfassungsgeräte bzw. Gerät 150 das oben beschriebene Bilderfassungsgerät 120 umfassen, aber in anderen Ausführungsformen ist/sind das Bilderfassungsgerät bzw. Geräte 150 eine getrennte Gruppe von Bilderfassungsgeräten. Das/die Bilderfassungsgerät(e) 150 kann irgendein Gerät sein (beispielsweise eine digitale Einzelbild- oder Videokamera), das/die in der Lage sind ein oder mehrere Bilder der Schienen 110 zu erfassen ausreichend, um die unten beschriebene Bildverarbeitung zu erlauben. In einem Aspekt weist/weisen das/die Bilderfassungsgerät(e) 150 ein kollektives Beobachtungsfeld auf, das jede Schiene 110 enthält, dessen Konfigurierung zu überwachen ist. In einem Aspekt weist/weisen das/die Bilderfassungsgerät(e) ein Beobachtungsfeld auf, das ein Bild der Schienen mit einem bekannten Abstand erfassen wird (gewöhnlich relativ nahe) von einer vorderen oder hinteren Kante der mobilen Plattform 105.
In dem dargestellten Beispiel enthält das System 100 zwei Bilderfassungsgeräte 150a und 150b (zusätzlich zu dem Bilderfassungsgerät 120), obwohl verschiedene Ausführungsformen mehrere oder wenigere Bilderfassungsgeräte 150 aufweisen können zum Erfassen von Schienenbahnbildern. In einem Aspekt kann das System 100 eine ausreichende Anzahl von Bilderfassungsgeräten 150 aufweisen (welche ein Gerät 150 oder eine Vielzahl von Geräten 150 sein können), um eine ausreichende Anzahl von Bildern des gleichen Abschnitts von Schienen 110 zu enthalten, um eine photogrammetrische Analyse zu erlauben. Die Anzahl von Bildern, die benötigt wird, kann beispielsweise abhängen von den photogrammetrischen Techniken, die verwendet werden, der Qualität und/oder Auflösung der Bilder, der Verfügbarkeit (oder Nicht-Verfügbarkeit) der Größenreferenzmarkierungen in dem Bild bzw. Bildern, und/oder ähnlichem.
In einigen Fällen wird ein Bilderfassungsgerät 150 ausgewählt, ein Beobachtungsfeld aufzuweisen, das dafür ausgelegt ist, ein Bild der überwachten Schiene bzw. Schienen zu erlauben, das gesamte Beobachtungsfeld zu besetzen (oder im Wesentlichen das gesamte Beobachtungsfeld), so dass eine größere Pixeldichte in dem Bereich von Interesse ermöglicht wird und deshalb eine präzisere photogrammetrische Analyse, wenn eine lineare und/oder Winkelseparation und ähnliches gemessen wird. Nur mittels eines Beispiels beträgt der Bereich eines Spurbreiten-Inneren-Abstands im Allgemeinen 1 bis 1,676 Meter weltweit. Für eine Linse, konfiguriert zum Beobachten der äußeren Kanten eines Paars der weitesten Spurbreiten, der indischen Breite von 1,676 Metern, und einem chargecoupled Device bzw. CCD-Bildgebungssystem, das standardmäßig auf dem Markt erhalten werden kann, mit einer Auflösung von 3000×4000 Pixeln (was ein 12 Megapixel-Array bildet), mit dem CCD, konfiguriert, die meisten Pixel aufzuweisen, orientiert, um die Spurbreiten-Innere-Weite zu überspannen, wird die Anzahl der Millimeter pro Pixel 1676/4000 = 0,419 mm sein. Mit Teilpixelinterpolation kann die Auflösung um einen Faktor von 10 auf 0,042 mm pro Pixel erhöht werden. Daher wird eine Teil-Millimeter-Genauigkeit ermöglicht bei hohen Geschwindigkeiten für ein automatisches Überwachen und einer Datensammlung. CCD-Bildgeber für einen speziellen Zweck können hergestellt werden mit Aspektverhältnissen, die anders sind als 3×4 und größere Spannweiten über 4000 Pixel sind heute verfügbar. Beispielsweise sind 24 Megapixel Bildgeber verfügbar, was daher die Rohgenauigkeit auf 0,22 mm/Pixel erhöht.
In einer Gruppe von Ausführungsformen können ein oder mehrere Bilderfassungsgeräte (beispielsweise Geräte 120 und/oder 150) verwendet werden zum Bereitstellen von Positionsbestimmungsmessungen. Nur mittels eines Beispiels könnte, wie im Detail unten beschrieben, ein Bilderfassungsgerät 150 verwendet werden zum Erfassen eines Bildinhalts bzw. bildlichen Darstellung von Schienen (oder anderen Geländemerkmalen) und auf Grundlage des erfassten Bildinhalts bzw. Bildmaterials, eine Bewegung der Plattform 105 bestimmt werden. Diese Bewegung könnte dann verwendet werden zum Berechnen einer Position (relativ zu einer bekannten Position, die bestimmt werden kann unter Verwendung von ein oder mehreren der oben beschriebenen Techniken) der Plattform 105 und/oder eines gegebenen Punkts darauf.
Das System 100 umfasst ferner ein Computersystem 160 in Kommunikation mit dem Positionsbestimmungssystem 115 und/oder den Bilderfassungsgeräten 120, 150. Solch eine Kombination kann irgendeine von einer Vielzahl von Formen annehmen. Nur mittels eines Beispiels kann in einigen Fällen das Computersystem 160 eine Ethernet-Verbindung mit anderen Systemkomponenten aufweisen; in anderen Fällen können die Komponenten drahtlos kommunizieren (z. B. unter Verwendung von irgendeinem der durch IEEE802.11 Standard spezifizierten Protokollen) oder über eine serielle (beispielsweise Universalserienbus bzw. Universal Serial Bus) Verbindung. Ein Fachmann wird verstehen, dass eine Vielzahl unterschiedlicher Kommunikationseinrichtungen verwendet werden könnten zum Bereitstellen einer Kommunikation zwischen dem Computersystem 160 und den anderen Komponenten des Systems 100.
Das Computersystem 160 stellt Steuerfunktionen für andere Systeme bereit und führt eine Datensammlung und/oder Analyse aus. In einem Aspekt kann das Computersystem 160 (oder Vereinfachung der Leistungsfähigkeit von) eines von dem Bildanalyse- und/oder Positionsbestimmungsoperationen, die hierin beschrieben sind, ausführen unter Verwendung von Daten, die zugefügt werden durch andere Systemkomponenten. Deshalb kann in einigen Fällen das Computersystem 160 gesammelte Daten übertragen einschließlich ohne Begrenzung Positionsdaten, erfasste bildliche Darstellungen bzw. Bildinhalte und/oder ähnliches, an ein entferntes Computersystem (unter Verwendung irgendeines von einer Vielzahl von Standard oder proprietären Datenübertragungsmedien und/oder Techniken, wie zum Beispiel zellulare oder andere drahtlose Kommunikation, Satellitenkommunikation und/oder ähnliche). In anderen Fällen kann das Computersystem 160 solch eine Analyse lokal ausführen. Das Computersystem 160, ein Beispiel von diesem ist im Detail unten beschrieben, kann ein Computersystem für eine speziellen Zweck sein, oder kann ein Computersystem für einen allgemeinen Zweck sein mit Software zum Ausführen der Prozeduren, die mit Bezug auf die unteren Verfahren beschrieben sind.
2–4 stellen verschiedene Verfahren dar, die verwendet werden können zum überwachen einer Schienenkonfigurierung einer Schienenbahn. Während die Verfahren von 2–4 dargestellt sind zur Erleichterung der Beschreibung als unterschiedliche Verfahren, sollte es verstanden werden, dass die verschiedenen Techniken und Prozeduren dieser Verfahren kombiniert werden können in irgendeiner passenden Art und Weise, und dass in einigen Ausführungsformen die von 2–4 gezeigten Verfahren als zusammen betreibbar und/oder als Teile eines einzelnen Verfahrens. Ähnlich sollte es verstanden werden, während die Techniken und Prozeduren gezeigt sind und/oder beschrieben sind in einer gewissen Reihenfolge zum Zweck der Darstellung, dass gewisse Prozeduren umgeordnet und/oder weggelassen werden können innerhalb des Umfangs verschiedener Ausführungsformen. über dies hinaus können, während die von 2–4 dargestellten Verfahren implementiert werden können durch (und in einigen Fällen unten mit Bezug beschrieben werden auf) das System 100 von 1) (oder Komponenten desselben), diese Verfahren auch ausgeführt werden mit irgendeiner passenden Hardware-Implementierung. Ähnlich kann, während das System 100 von 1 (und/oder Komponenten desselben) gemäß der von 2–4 dargestellten Verfahren arbeiten kann (beispielsweise gemäß bestimmter beschriebener Prozeduren durch Ausführen von Instruktionen, verkörpert auf einem computerlesbaren Medium), das System 100 auch gemäß anderer Betriebsmodi arbeiten und/oder andere passende Prozeduren ausführen.
2 stellt beispielweise ein Verfahren 200 dar eines Überwachens einer Spurgeometrie einer Schienenbahn. Das Verfahren 200 beschreibt Prozeduren zum überwachen einer Schienenkonfigurierung bei einem bestimmten Punkt entlang einer Schienenbahn; es sollte verstanden werden, dass das Verfahren 200 iterativ ausgeführt werden kann (mit irgendeiner passenden Frequenz) zum Überwachen einer Spurgeometrie entlang einer Länge der Schienenbahn. in einem Aspekt wird die Erfassungsrate der Bilder den Datenbedürfnissen des Schienenbahnmanagers entsprechen. Erfassungsraten können ausgedrückt werden in Abstand entlang der Spur, wie wenn eine Messung alle 1 Meter oder 10 Meter oder eine andere Distanz gemacht wird, und/oder als Funktion der Zeit, wie zum Beispiel alle 1/10 Sekunden, jede Sekunde, alle 10 Sekunden, und/oder ähnliche. Die Kombination der Fahrrate (Geschwindigkeit entlang der Spur) und der Rate einer Bilderfassung möglich mit den Kameras von Interesse, wird den kürzesten Abstand bestimmen, der zwischen Messungen möglich ist. Moderne Kameras ab 24 Rahmen (Bilder) pro Sekunde erfassen mit 10–14 Megapixel CCD-Bildgeber; mit einer mittleren Geschwindigkeit von 100 km/Stunde ist der Abstand zwischen Bildern, die aufgenommen werden mit 30 Rahmen/Sekunde unter einem Meter.
Das Verfahren 200 umfasst ein Bestimmen eines Ortes einer mobilen Plattform (Block 205), wie zum Beispiel der mobilen Plattform 105, die oben beschrieben ist. Es gibt eine Vielzahl von Wegen, in denen der Ort der mobilen Plattform bestimmt werden kann. Nur mittels eines Beispiels, falls das System ein GNSS-Gerät enthält, kann das GNSS-Gerät verwendet werden (auf eine bekannte Art und Weise) zum Erhalten einer Lösung für die Position der mobilen Plattform und/oder einem Zielpunkt, der in Zusammenhang steht mit der mobilen Plattform, beispielsweise durch Vektoraddition der GNSS-Positionslösung, und den Abstand von dem GNSS-Empfänger zu dem Zielpunkt, was im Voraus gemessen werden kann und/oder in dem Computersystem gespeichert werden kann. Wie hierin verwendet, bezieht sich ein ”Zielpunkt” auf einen willkürlichen Punkt, der in Zusammenhang steht mit der mobilen Plattform, was betrachtet werden kann als den Ort der mobilen Plattform selbst für Zwecke dieser Offenbarung.
Beispielsweise kann der Zielpunkt das Massenzentrum der mobilen Plattform sein, oder er kann der Ort des/der Bilderfassungsgerät(e) sein, verwendet zum. Erfassen der Schienenbahnbilder. In einigen Ausführungsformen kann der Zielpunkt selbst nicht auf der mobilen Plattform selbst sein. Beispielsweise kann der Zielpunkt ein Punkt innerhalb des Beobachtungsfelds des/der Bilderfassungsgerät(e) sein, verwendet zum Erfassen der Schienenbahnbilder, wie zum Beispiel ein Punkt, der einem Ort auf einer der Schienen innerhalb jedes Schienenbahnbildes entspricht (beispielsweise ein Punkt auf der Spur, in der Mitte der Spurbreite oder irgendein Punkt, der ein identifizierendes Merkmal aufweist, wie zum Beispiel eine Bahnschwelle etc.). Wie hierin verwendet, kann sich der Ausdruck ”Ort der mobilen Plattform” auf irgendeinen solchen Zielpunkt beziehen, unabhängig davon ob er definiert wird als ein Punkt auf der mobilen Plattform oder ein Punkt im Raum relativ zu der mobilen Plattform.
Der Zielpunkt kann geo-lokalisiert werden durch eine erste Geolokalisierung eines bekannten Punkts auf der mobilen Plattform (wie zum Beispiel der Ort einer GNSS-Antenne oder Empfänger, der Ort eines EDM-Systems oder der Ort irgendeines Positionierungsbestimmungsgeräts) und Ableiten des Ortes des Zielpunkts auf Grundlage dieser bekannten räumlichen Beziehung zwischen dem Zielpunkt und diesem bekannten Punkt. Nur mittels Beispiel ist ein bekannter Punkt auf der mobilen Plattform das Zentrum einer GNSS-Antenne und der Zielpunkt ist die Eingangspupille von einem der Bilderfassungsgeräte, die verwendet werden zum Erfassen der Schienenbahnbilder, der Abstand (als ein dreidimensionaler Vektor) zwischen dem Zentrum der Basis des Bilderfassungsgeräts und dem Zentrum des GNSS-Empfängers kann a priori gemessen werden (unter Verwendung einer mechanischen Messung, GNSS-Lösungen, erhalten bei dem Bilderfassungsgerät und dem Bilderfassungsgerät, etc.) und gespeichert. Ähnlich kann der Abstand (wieder als dreidimensionaler Vektor) zwischen der Basis des Bilderfassungsgeräts und der Eingangspupille des Geräts erhalten werden (beispielsweise durch Überprüfung des Geräts, Herstellerspezifikationen, etc.) und gespeichert, und diese zwei Vektoren können addiert werden (und das Ergebnis gespeichert) zum Erzeugen eines Vektorabstands von dem bekannten Punkt zudem Zielpunkt (d. h. der Eingangspupille).
Als ein anderes Beispiel kann, falls der Zielpunkt ein Punkt innerhalb des Beobachtungsfelds des Bilderfassungsgeräts ist (beispielsweise ein Punkt auf oder nahe einer der Schienen in erfassten Bildern), dieser Ort, relativ zu dem bekannten Punkt (der geo-lokalisiert sein kann unter Verwendung einer der Positionslösungen, die oben beschrieben sind), bestimmt werden durch photogrammetrisches Bestimmen eines dreidimensionalen Abstandsvektors von einer Eingangspupille von Bilderfassungsgeräten zu dem Zielpunkt, und durch Addieren dieses Vektors zu dem Abstandsvektor von dem bekannten Punkt zu der Eingangspupille. In dieser Art und Weise kann jedes Merkmal in einem erfassten Schienenbahnbild photogrammetrisch geo-lokalisiert werden durch Bezugnahme auf den Zielpunkt, was es erlaubt, eine nicht-richtige Schienenkonfigurierung mit großer Präzision nachzuverfolgen.
3 stellt ein Verfahren 300 dar, das ein anderes Beispiel einer Technik zum Bestimmen des Ortes der mobilen Plattform bereitstellt gemäß einiger Ausführungsformen. Das Verfahren 300 umfasst ein Erfassen einer Serie von einem oder mehreren Positionsreferenzbildern (Block 305). Beispielsweise erfasst in einer Ausführungsform ein Bilderfassungsgerät kontinuierlich und/oder periodisch Bilder von (ein Teil von) der Landschaft, die die mobile Plattform umgibt, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt bzw. sich bewegt. Einige oder alle von solchen Bildern können ausgewählt werden (beispielsweise periodisch mit einer spezifizierten Frequenz) für eine Analyse zum Identifizieren eines visuellen Ziels innerhalb der Bilder. Diese ausgewählten Bilder können betrachten werden als Positionsreferenzbilder.
Bei Block 310 umfasst das Verfahren 300 ein Identifizieren eines visuellen Ziels in mindestens einem Positionsreferenzbild. In einem Aspekt kann das visuelle Ziel positioniert werden nahe der Schienenbahn; das bedeutet, dass das visuelle Ziel ausreichend nahe an der Schienenbahn positioniert werden kann, dass es identifiziert werden kann in einem Positionsreferenzbild. Deshalb kann das visuelle Ziel positioniert werden, so dass die Sicht von dem Ziel von der Schienenbahn nicht behindert ist, und dass es nahe genug an der Schienenbahn ist, um es zu ermöglichen, dass das Ziel in dem erfassten Bild detektiert wird. In einem Aspekt ist die Position des visuellen Ziels innerhalb einer notwendigen Präzision bekannt (beispielsweise basierend auf einer vorherigen Vermessungsoperation durch Verwenden eines GNSS-Empfängers an dem visuellen Ziel, etc.). In vielen Implementierungen kann eine Vielzahl von visuellen Zielen sein, die positioniert sind bei verschiedenen Punkten entlang einer Schienenbahn, und jedes visuelle Ziel kann individuell identifizierbar sein durch das Überwachungssystem (beispielsweise durch einen visuellen Identifizierer, der von einem erfassten Bild des visuellen Ziels bestimmt werden kann durch identifizieren von Information, die übertragen wird durch ein zu empfangendes Funksignal durch das Überwachungssystem, durch einen allgemeinen Ort, etc.).
Deshalb erfasst in einer Ausführungsform, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt, das Bilderfassungssystem Positionsreferenzbilder und das Computersystem analysiert mindestens einige dieser Bilder unter Verwendung bekannter Techniken zum Identifizieren eines visuellen Ziels in einem bestimmten Positionsreferenzbild. Das System kann das visuelle Ziel generisch identifizieren und/oder es kann ein spezifisches visuelles Ziel auf Grundlage der bildlichen Darstellungen bzw. Bildinhalte identifizieren (beispielsweise falls das visuelle Ziel einen visuellen Identifizierer enthält). In dem vorherigen Fall kann das Computersystem zusätzliche Information zum Identifizierendes visuellen Ziels verwenden. Beispielsweise kann der Computer eine GNSS-Lösung für den Ort der mobilen Plattform verwenden zum Identifizieren eines visuellen Ziels, dessen allgemeiner Ort bekannt ist (beispielsweise durch Korrelieren des GNSS-basierten Orts der Plattform mit einer Datenbank von visuellen Zielorten). Als anderes Beispiel kann der Computer in Kommunikation sein mit einem Empfänger, der konfiguriert ist zum Empfangen identifizierender Information über ein Funksignal von dem visuellen Ziel; basierend auf dieser identifizierenden Information kann das visuelle Ziel speziell identifiziert werden.
Gemäß dem Verfahren 300 wird, sobald das visuelle Ziel identifiziert wurde, ein Abstandsmesssystem (wie zum Beispiel ein EDM) aktiviert auf Grundlage (in einigen Fällen) der Identifizierung des Ziels, und das Abstandsmesssystem wird verwendet zum Messen des Abstands von der Plattform (oder präziser von dem Abstandsmesssystem) zu dem visuellen Ziel. In einigen Fällen wird das Abstandsmesssystem ausgerichtet mit/zu und/oder verbunden mit dem Bilderfassungsgerät, so dass das Abstandsmesssystem konfiguriert ist zum Fokussieren auf das visuelle Ziel auf Grundlage des Ortes des visuellen Ziels, identifizier in dem Positionsreferenzbild. Beispielsweise offenbart das US Patent mit der Nummer 6,035,254 von Nichols, dessen gesamte Offenbarung durch Bezugnahme hier enthalten ist, Techniken zum Ausrichten einer Robot-Totalstation (z. B. unbenannt) zu einem visuellen Ziel; ähnliche Techniken könnten verwendet werden zum Ausrichten eines Abstandsmesssystems zu einem visuellen Ziel gemäß einiger Ausführungsformen. Ähnlich beschreibt die internationale Veröffentlichung mit der Nummer WO 2007/031248 A1 , eingereicht am 11. September 2006, und mit dem Titel ”Surveying Instrument and Method of Providing Survey DataUsing a Surveying Instrument”, dessen gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme enthalten ist, Techniken, die verwendet werden können zum Identifizieren, in einem visuellen Bild, eines Fokuspunkts für ein EDM-System. Ähnliche Techniken und andere können verwendet werden zum Fokussieren des Abstandsmesssystems auf das visuelle Ziel. Deshalb kann der Abstand von der mobilen Plattform (oder irgendein willkürlicher ”Zielpunkt” davon) zu dem Ziel bestimmt werden (Block 315), beispielsweise durch Addieren (als Vektorsumme) des Abstands von dem Abstandsmesssystem zu dem visuellen Ziel zu dem Abstand (falls irgendeiner) von dem Abstandsmesssystem zu dem gewünschten Zielpunkt auf der mobilen Plattform; dieser Abstand kann gemessen werden im Voraus und kann gespeichert werden in dem Computersystem.
Auf Grundlage des bekannten Orts des visuellen Ziels, des Abstands von der mobilen Plattform (oder präziser dem Zielpunkt) zu dem visuellen Ziel, und/oder der bekannte Pfad der Schienenbahn (die mobile Plattform/Zielpunkt wird angenommen auf dem Pfad der Schienenbahn in den meisten Fällen zu sein), kann der Ort der mobilen Plattform berechnet werden (Block 320). In einigen Fällen können diese zwei Datenstücke ausreichend sein zum Berechnen des Ortes der mobilen Plattform; beispielsweise falls der Schienenbahnpfad linear ist über die relevante Spannweite, können diese drei Datenstücke ausreichend sein zum Berechnen einer eindeutigen Lösung für den Ort der mobilen Plattform. In anderen Fällen können zusätzliche Daten verwendet werden zum Ausführen solcher einer Berechnung. Beispielsweise könnte ein Azimut bzw. Azimutwinkel von dem Abstandsmesssystem zu dem visuellen Ziel gemessen werden (unter Verwendung eines Kompasses oder irgendeinem anderen Richtungsmessgerät), und dieser Azimut, gekoppelt mit dem bekannten Ort des visuellen Ziels und dem Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel könnte verwendet werden zum Berechnen des Ortes der mobilen Plattform.
In anderen Ausführungsformen kann eine Messung von der Plattform (und/oder einem Zielpunkt darauf) gemessen werden, und die Bewegung der Plattform/Zielpunkt von einem bekannten Ort kann verwendet werden zum Bestimmen einer momentanen Position der Plattform. Der ”bekannte Ort” des Plattform/Zielpunkts kann bestimmt werden, wie oben bemerkt, auf eine Vielzahl von Arten, wie zum Beispiel GNSS-Lösungen, des in Zusammenhang mit 3 beschriebenen Verfahrens und/oder ähnlichem. Eine Vielzahl von Techniken kann verwendet werden zum Bestimmen einer Bewegung der Plattform/Zielpunkt von solch einem bekannten Ort, was eine Interpolation einer Position zwischen GNSS-Lösungsfestlegungen (englisch GNSS-Solution Fixes), visuellen Zielen und/oder ähnlichen erlaubt.
Als Beispiel kann, falls die Plattform ausgestattet ist mit einer IMU, eine Koppelnavigation verwendet werden zum Bestimmen einer Bewegung der Plattform/Zielpunkt. In anderen Fällen kann eine photogrammetrische Analyse einer bildlichen Darstellung, erfasst durch ein oder mehrere der Bilderfassungsgeräte, verwendet werden zum Bestimmen einer Bewegung der Plattform/Zielpunkt. Nur mittels eines Beispiels beschreibt die Provisional US Patentanmeldung mit der Nummer 61/358,423, eingereicht am 25. Juni 2010, von Soubra et al. mit dem Titel "Method and Apparatus for Image-Based Positioning", deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme enthalten ist; Techniken (hierin Bezug genommen als ”bildbasiertes Bewegungsnachverfolgen”) zum Identifizieren von Merkmalen in mehreren erfassten Bildern und Bestimmen einer Bewegung des Bilderfassungsgeräts basierend auf solchen Merkmalen. Diese Technik kann auch beschrieben werden als ”umgekehrte Photogrammetrie”, dadurch, dass im Gegensatz zu normaler Photogrammetrie (die die Position von Merkmalen in erfassten Bildern ableitet) diese Technik die Position des Bilderfassungsgeräts ableitet bzw. auf diese zurückschließt auf Grundlage der Orte der Merkmale innerhalb der erfassten Bilder. Diese und ähnliche Techniken können verwendet werden zum Bestimmen einer Bewegung einer mobilen Plattform (und/oder Zielpunkten darauf) gemäß verschiedener Ausführungsformen.
Deshalb kann in einigen Ausführungsformen eine Bestimmung des Ortes der Plattform/Zielpunkt ein Bestimmen umfassen des Ortes auf Grundlage einer photogrammetrischen Analyse von einer erfassten bildlichen Darstellung des Spurbetts (enthalten aber nicht begrenzt auf Schienen, Schienenwegschwellen, andere Merkmale der Schienenbahn, etc.) und/oder Umgebungslandschaft, sowie ein Bestimmen des Ortes auf Grundlage von Inertialmessungen und/oder irgendeiner Technik, die enthält ein Bestimmen einer relativen Position basierend auf einer Detektion einer Plattformbewegung. In einigen Ausführungsformen kann das System konfiguriert werden zum Ausführen einer Fehlerkorrektur periodisch und/oder in Ansprechen auf verschiedene Trigger. Nur mittels eines Beispiels kann in vielen bewegungsbasierten Positionsbestimmungstechniken, ein akkumulierter Fehler zu falschen Bestimmungen einer Position über Zeit führen. Deshalb kann in einigen Fällen das System konfiguriert sein zum Vergleichen der Position, bestimmt durch eine bewegungsbasierte Bestimmungstechnik, zu einer Position, bestimmt durch eine andere Technik (beispielsweise GNSS, sichtbare bzw. visuelle Zielabstandsmesssung, etc.) zum Korrigieren (entweder retroaktiv oder pro-aktiv) irgendeines angesammelten Fehlers, der eingeführt wird durch die bewegungsbasierte Positionslösung.
Deshalb gibt es eine Vielzahl von Wegen, durch welche der Ort der mobilen Plattform bestimmt werden kann und irgendeine passende Technik zum Bestimmen des Ortes der mobilen Plattform kann verwendet werden gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen können mehrere Techniken verwendet werden zum Erhalten von Positionslösungen für den Ort des Plattform/Zielpunkts und zwei oder mehr dieser Positionslösungen können integriert werden unter Verwendung, beispielsweise eines Kalman-Filters, einer Kleinste-Quadrate-Analyse, etc., zum Erhalten einer gemischten Positionslösung.
Zurückkehrend zu 2 umfasst das Verfahren 200 ferner ein Erfassen eines oder mehrerer Schienenbahnbilder der Schiene bzw. Schienen, entlang der die mobile Plattform fährt (Block 210). In einigen Ausführungsformen erfassen die Bilderfassungsgeräte ein digitales Standbild und/oder Videobild auf eine herkömmliche Art und Weise. In einem Aspekt stellt das Computersystem ein Abarbeiten von Instruktionen an die Bilderfassungsgeräte bereit, wodurch das/die Bilderfassungsgerät(e) dazu gebracht werden, ein oder mehrere Bilder zu erfassen. Das Computersystem kann konfiguriert werden zum Aktivieren der Schienenbahnbild-Erfassungsgeräte basierend auf einem detektierten Ort der mobilen Plattform (welches ein Ort sein kann, der bestimmt wird unter Verwendung einer der Techniken von oben, oder ein unterschiedlicher Ort, der ausgewählt werden kann als ein Ort, bei dem Schienenbahnbilder erfasst werden sollten basierend auf einer zusätzlichen Technik, wie zum Beispiel einer Koppelnavigation, Fahrzeit, etc., gekoppelt mit einem voridentifizierten Ort). In anderen Fällen können Schienenbahnbilder periodisch, kontinuierlich oder auf Anfrage erfasst werden, beispielsweise basierend auf einer Benutzereingabe.
Wie oben bemerkt, kann es ein oder mehrere Bilderfassungsgeräte geben, die konfiguriert sind zum Erfassen von Schienenbahnbildern. Deshalb kann ein Erfassen von einem oder mehreren Schienenbahnbildern ein Erfassen mehrerer Bilder simultan (oder nahewegs simultan) umfassen, um beispielsweise ein stereoskopisches Bildgeben und/oder stereoskopische Bildverarbeitung, wie weiter unten im Detail beschrieben, zu erlauben. In einem Aspekt umfasst ein Erfassen eines Schienenbahnbilds ein Erfassen eines Bildes, das entsprechende Teile von allen Schienen zeigt, die zu überwachen sind (beispielsweise ein Bild, das entsprechende Abschnitte von beiden Schienen in einer Standard Zwei-Schienen-Schienenbahn enthält), so dass beispielsweise relative Positionen von mehreren Schienen (beispielsweise Schienenbreite, Neigung zwischen Schienen etc.) durch eine Analyse des Bildes geschätzt werden können.
Bei Block 215 umfasst das Verfahren 200 ein Identifizieren der Schienenkonfigurierung. Identifizieren der Schienenkonfigurierung kann irgendwelche Operationen umfassen, die irgendeinen Aspekt der Spurgeometrie der Schienenbahn bei einem gegebenen Punkt entlang der Schienenbahn überwachen, analysieren und/oder anderweitig abschätzen. Dies kann beispielsweise ein Sicherstellen der Integrität einer Form einer Schiene enthalten, sowie ein Messen eines Zwischenschienenabstands (Breite) zwischen zwei oder mehreren Schienen, ein Messen der relativen Höhe oder Höhe von zwei oder mehr Schienen, ein Messen eines Radius einer gekrümmten Schiene, und/oder ähnliches. Eine Vielzahl von Techniken kann verwendet werden zum Identifizieren der Schienenkonfigurierung von den erfassten Bildern. Nur Mittels eines Beispiels kann in einigen Fällen die Schienenkonfigurierung identifiziert werden durch manuelle Inspektion der erfassten Bilder. Andere Ausführungsformen können verschiedene Techniken zum Identifizieren der Schienenkonfigurierung verwenden.
Effizienter erlauben jedoch auch einige Ausführungsformen die automatisierte Identifizierung von einer realen Konfigurierung, beispielswelse basierend auf photogrammetrischen Techniken. 4 stellt ein Verfahren 400 dar eines Identifizierens einer Schienenkonfigurierung unter Verwendung von Photogrammetrie. Das Verfahren 400 umfasst ein Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an einem oder mehreren erfassten Bildern von einer oder mehreren Schienen (block 405). Eine Vielzahl von Techniken kann verwendet werden innerhalb des Bereichs der Photogrammetrie zum Ausführen dimensionaler Berechnungen basierend auf den Pixeln innerhalb eines erfassten digitalen Bildes. Nur mittels eines Beispiels ist Stereophotogrammmetrie eine bekannte Technik, wobei mehrere (stereoskopische) Bilder der gleichen Szene verwendet werden können zum Ableiten dimensionaler Information (in drei Dimensionen), falls die Skala der Bilder bekannt ist. Gemäß verschiedener Ausführungsformen können zwei Bilderfassungsgeräte jeweils ein Bild des gleichen Abschnitts der Schiene bzw. Schienen der Schienenbahn erfassen.
Die Skala dieser Bilder kann bestimmt werden von der Brennweite bzw. Fokuslänge der Bilderfassungsgeräte, falls beispielsweise der Abstand von den Bilderfassungsgeräten zu den abgebildeten Schienen bekannt ist. Dieser Abstand kann berechnet werden auf Grundlage der Neigung der Bilderfassungsgeräte (die im Allgemeinen sich auf der mobilen Plattform befinden) und den Abstand von den Bilderfassungsgeräten zu der Unterfläche der Räder an der Basis der mobilen Plattform (unter der Annahme, dass die mobile Plattform konfiguriert ist zum Fahren entlang der Schienen), solange wie die Neigung bzw. Deklination der Bilderfassungsgeräte ausreichend groß ist, dass die Unterfläche der Räder (die sich auf der Schiene befinden) als eine Näherung für die Höhe der Schienen dient in der Szene, die erfasst wird durch die Bilderfassungsgeräte. Alternativ und/oder zusätzlich können die Bilderfassungsgeräte kalibriert werden (entweder vor oder nach einer Installation auf der Plattform), beispielsweise durch Erfassen eines Bildes einer Skala (beispielsweise Meterstab) und Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an dem erfassten Bild zum Bestimmen einer Korrelation zwischen erfassten Pixeln und linearem Abstand. Die Skala der Bilder kann auch bestimmt werden auf andere Arten, beispielsweise durch Bezugnahme auf Merkmale in den Bildern selbst. Solche Merkmale können eine abgestufte Skala sein, die eingebettet ist in dem Schienenbahnbett, die Breite der Schienen selbst (was angenommen werden kann, in den meisten Fällen ziemlich konstant zu sein), und/oder ähnliches.
Basierend auf der bekannten (oder abgeleiteten) Skala der Bilder, kann die stereoprogrammetrische Analyse dimensionale Information für jedes Merkmal in den Bildern bereitstellen (einschließlich der Schienen selbst, und noch wichtiger in einigen Fällen ihrer relativen Disposition). Beispielsweise umfasst bei Block 410 das Verfahren 400 ein Identifizieren innerhalb eines erfassten Bildes (was zwei oder mehrere stereoskopische Bilder der gleichen Szene sein kann, wie oben bemerkt) eines Ortes einer Kante bzw. Ecke (beispielsweise einer inneren Kante) oder eine Ecke (beispielsweise eine innere obere Ecke) von jeder der zu überwachenden Schienen. Herkömmliche Kantendetektions-Bildverarbeitungstechniken können verwendet werden zum Identifizieren solcher Orte innerhalb des Bildes.
Sobald der Ort der Schienenkante(n)/Ecke(n) bekannt ist, kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Typen einer Analyse vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Pfad einer Schienenkante/Ecke innerhalb des Bildes analysiert werden zum Bestimmen, falls die Schiene in der Position verändert wurde. In einigen Ausführungsformen kann der Pfad der Schienenkante/Ecke verglichen werden mit früher gesammelten Daten (oder Basisliniendaten) zum Bestimmen, ob der Ort der Schiene über die Zeit verändert wurde.
Als anderes Beispiel kann, sobald eine Kante/Ecke von zwei (oder mehr) unterschiedlichen Schienen identifiziert wurde, der Zwischenschienenabstand (Breite) berechnet werden auf Grundlage des Abstands zwischen zwei Kanten. Ähnlich kann die relative Erhöhung/Höhe der zwei Schienen (und/oder ein Abfall zwischen den zwei Schienen) berechnet werden auf Grundlage der Orte der entsprechenden Ecken von beiden Schienen. Deshalb umfasst bei Block 415 das Verfahren 400 ein Berechnen eines Abstands zwischen oder mehreren Schienen; dieser Abstand kann berechnet werden als eine laterale Distanz, ein Unterschied in der Höhe oder ein Linearabstand.
Zurückkehrend zu 2 umfasst, sobald die Schienenkonfigurierung identifiziert wurde (unter Verwendung irgendeiner ausgewählten Technik), das Verfahren 200 ein in Zusammenhangbringen dieser Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform (Block 220), der, wie oben bemerkt, bestimmt werden kann durch irgendeine von einer Vielzahl von Techniken. Genauer gesagt, kann in einigen Ausführungsformen, falls der Zielpunkt einem Fokuspunkt des/der Bilderfassungsgerät(e) entspricht, die die Schienenbahnbilder erfassen, ein in Zusammenhangbringen einer Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform ein in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierung, identifiziert von den erfassten Bildern, mit dem Ort (innerhalb irgendeines Grads einer Präzision, die verfügbar und/oder erwünscht ist) von dem Abschnitt der Schienenbahn umfassen, die gezeigt ist in den erfassten Bildern bzw. Bild. In einer Ausführungsform kann die identifizierte Schienenkonfigurierung verkörpert sein als Daten (entweder umfassend die erfassten Schienenbahnbilder bzw. Bild oder umfassend Ergebnisse, beispielsweise numerische Ergebnisse, der Analyse des/der erfassten Bildes bzw. Bilder, und der Ort kann auch verkörpert sein als Daten (beispielsweise Koordinatenreferenzen, etc.), und diese zwei Gruppen von Daten können in Zusammenhang stehen in irgendeiner Vielzahl von Arten.
Nur mittels eines Beispiels können in einigen Ausführungsformen Daten über die Schienenkonfigurierung und/oder in Zusammenhang stehende Daten über den Ort der mobilen Plattform gespeichert werden in einem Datenspeicher (block 225), welches eine Datenbank, ein Dateisystem, etc. sein kann, und was lokal sein kann für ein Computersystem auf der mobilen Plattform oder irgendwo sonst sich befinden kann. Die Assoziation zwischen identifizierter Schienenkonfigurierung und des entsprechenden Ortes kann ein Speichern der zwei Gruppen von Daten als Felder in einer einzelnen Datenbankaufzeichnung umfassen, sowie ein Speichern der entsprechenden Daten in zwei getrennten aber verwandten und/oder verbundenen Datenbankaufzeichnungen und/oder ähnlichem. Ein Fachmann sollte aus der Offenbarung hierin erkennen, dass es eine Vielzahl von bekannten Techniken gibt zum Speichern und/oder in Zusammenhangbringen von zwei Datengruppen, und dass irgendeine von solchen Techniken verwendet werden kann gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen.
Bei Block 230 umfasst das Verfahren 200 ein Bestimmen, ob die Schienenkonfigurierung ausreichend ist. In einem Aspekt kann ein Bestimmen, ob die Schienenkonfigurierung ausreichend ist, ein Vergleichen umfassen der identifizierten Schienenkonfigurierung (welche, wie oben erwähnt, ausgedrückt werden kann als numerische Daten) mit einer Basislinien-Schienenkonfigurierung. Nur mittels eines Beispiels kann, falls die Schienenbahn entworfen ist für eine Standardbreite, die spezifiziert ist durch nominale Werte für einen Zwischenschienenabstand, der Zwischenschienenabstand, gemessen von den erfassten Bildern, analysiert werden zum Bestimmen, ob er in diese nominale Werte fällt. Als anderes Beispiels kann die Basislinien-Schienenkonfigurierung graphisch ausgedrückt werden, und das erfasste Bild der Schienen kann verglichen werden zum Bestimmen, ob das erfasste Bild übereinstimmt mit dem Basislinienbild innerhalb einer spezifischen Toleranz. Dieses Prozedere kann automatisch ausgeführt werden (beispielsweise ohne menschlichen Eingriff), visuell durch einen Bediener (beispielsweise unter Verwendung einer Bildüberlagerung der momentanen Schienenkonfigurierung und der Basislinien-Schienenkonfigurierung) und/oder ähnliches.
In einigen Fällen kann die Basislinien-Schienenkonfigurierung eine vorher identifizierte Schienenkonfigurierung für den gleichen Abschnitts der Spur sein, die überwacht wird (beispielsweise basierend auf einem vorherigen Überwachungsbetrieb). Deshalb kann die momentane Schienenkonfigurierung verglichen werden (beispielsweise entweder numerisch oder graphisch, wie oben beschrieben) mit einer vorherigen Schienenkonfigurierung zum Identifizieren einer Verschlechterung oder anderer Änderungen der Schienenkonfigurierung über Zeit. Demgemäß kann das Computersystem Aufzeichnungen von Schienenkonfigurierungen (und/oder ihrer in Zusammenhang stehenden Orte) über eine Zeitperiode speichern, um solch einen chronologischen Vergleich zu erlauben. Diese Funktionalität kann die Identifizierung einer potentiellen Verschlechterung über Zeit erlauben. Beispielsweise können, selbst wenn die momentane Schienenkonfigurierung innerhalb von Toleranzen bleibt, kleine Änderungen von einer vorher identifizierten Konfigurierung das Potential für zukünftige Änderungen kennzeichnen, die die Schienenkonfigurierung außerhalb von akzeptablen Toleranzen führen würden. (In solch einem Fall kann die identifizierte Konfigurierung als unbefriedigend betrachtet werden, selbst wenn sie noch innerhalb von Toleranzen ist, um eine genaue Inspektion zu erlauben, und/oder Reparatur dieses Teils der Schienenbahn, bevor die Schienenkonfigurierung sich bis zu dem Punkt verschlechtert, dass eine unsichere Bedingung bzw. Zustand hervorgerufen wird).
Bei Block 235 umfasst das Verfahren 200 ein Erzeugen eines Alarms, falls die Schienenkonfigurierung als unbefriedigend bestimmt wird. Es gibt viele unterschiedliche Arten, in welchen ein Alarm erzeugt werden kann gemäß verschiedener Ausführungsformen. Als ein einfaches Beispiel kann ein Computersystem (welches ein Computersystem sein kann, das. Teil des Überwachungssystems auf der mobilen Plattform ist, und/oder ein Computersystem bei einem entfernten Ort sein könnte) einen Ton hörbar machen mit einem Lautsprechergerät und/oder Anzeigen eines visuellen Alarms mit einem Anzeigegerät zum Kennzeichnen der Detektion einer unbefriedigenden Schienenkonfigurierung. Wie oben bemerkt, kann ein Computersystem auf einer mobilen Plattform in Kommunikation sein mit einem oder mehreren anderen Computersystemen über irgendeines Von mehreren verfügbaren Kommunikationsnetzwerken (wie zum Beispiel einem privaten Netzwerk, dem Internet, etc.), und ein anderes Beispiel eines Erzeugens eines Alarms kann ein Übertragen von Daten an ein oder mehrere andere Computersysteme über solch ein Netzwerk umfassen. Nur mittels eines Beispiels unterhalten viele Bahnen Betriebszentren, wo menschliche Bediener Bahnsystemzustände überwachen, und ein Computersystem auf der mobilen Plattform kann Daten übertragen an solch ein Betriebszentrum, wo ein Alarm erzeugt werden kann, und/oder verteilt werden kann zur Durchsicht von einem oder mehreren Betreiber. Andere Beispiele existieren auch: in einigen Fällen kann ein Computersystem (welches entweder ein Überwachungssystem, wie oben beschriebene, oder ein Computersystem in Kommunikation mit solch einem Überwachungssystem) konfiguriert sein zum Senden elektronischer Mail-Nachrichten an passendes Personal beim Empfangen von Daten, die einen unbefriedigenden Schienenzustand kennzeichnen; in anderen Fällen kann ein Erzeugen eines Alarms ein Schnittstelle-Verbinden mit einem Bahnsystem-weiten Überwachungssystem umfassen zum Verwenden irgendeines Alarmrahmens, der bereitgestellt wird durch das System-weite Überwachungssystem; in noch anderen Fällen kann ein Erzeugen eines Alarms ein Erzeugen einer Aufzeichnung in einer Datenbank umfassen, die zu einer späteren Zeit durchgesehen werden kann, entweder durch einen menschlichen Bediener und/oder durch einen automatisierten Prozess. Auf Grundlage der Offenbarung hierin kann ein Fachmann verstehen, dass es eine Vielzahl von Techniken gibt zum Erzeugen von Alarmen, und dass jede passende Technik verwendet werden kann gemäß unterschiedlicher Implementierungen.
5 stellt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Computersystems 500 bereit, das die Verfahren ausführen kann, die bereitgestellt werden durch verschiedene andere Ausführungsformen, wie hierin beschrieben, und/oder funktionieren kann als das Computersystem 160, oben beschrieben, und/oder als entfernt liegendes Computersystem. Es sollte bemerkt werden, dass 5 nur eine verallgemeinerte Darstellung verschiedener Komponenten bereitstellen soll, von denen ein oder mehrere (oder keine) von diesen wie passend verwendet werden kann. 5 stellt in breiter Art und Weise dar, wie individuelle Systemelemente implementiert werden können auf eine relativ getrennte oder relativ mehr integrierte Art und Weise.
Das Computersystem 500 wird gezeigt, das Hardware-Elemente umfasst, die elektrisch gekoppelt werden können über einen Bus 505 (oder anderweitig in Kommunikation sein können, wie erwünscht). Die Hardware-Elemente können ein oder mehrere Prozessoren 510 enthalten, enthaltend ohne Begrenzung ein oder mehrere Prozessoren für einen allgemeinen Zweck und/oder einen oder mehrere Prozessoren für eine speziellen Zweck (wie zum Beispiel Digitalsignal-Verarbeitungstyps, Graphikbeschleunigungsprozessoren, und/oder ähnliche); ein oder mehrere Eingabegeräte 515, die ohne Begrenzung enthalten können eine Maus, eine Tastatur und/oder ähnliche; und ein oder mehrere Ausgabegeräte 520, die ohne Begrenzung enthalten können ein Anzeigegerät, einen Drucker und/oder ähnliche.
Das Computersystem 500 kann ferner enthalten (und/oder in Kommunikation sein mit) ein oder mehrere Speichergeräte 525, die umfassen können, ohne Beschränkung, einen lokalen und/oder Netzwerk-zugreifbaren Speicher, und/oder enthalten können, ohne Beschränkung, ein Disk-Laufwerk, ein Treiber-Array, ein optisches Speichergerät, ein Fest-Körper-Speichergerät, wie zum Beispiel einen Zufallszugriffsspeicher (”RAM”) und/oder Nur-Lese-Speicher (”ROM”), der programmierbar ist, flash-aktualisierbar und/oder ähnliche. Solche Speichergeräte können konfiguriert sein zum Implementieren irgendwelcher passenden Datenspeicher, enthaltend ohne Begrenzung, verschiedene Dateisysteme, Datenbankstrukturen und/oder ähnliche.
Das Computersystem 500 kann auch ein Kommunikationsteilsystem 530 enthalten, welches ohne Begrenzung ein Modem, eine Netzwerkkarte (drahtlos oder verdrahtet), ein Infrarotkommunikationsgerät, ein drahtloses Kommunikationsgerät und/oder Chipset (wie zum Beispiel Bluetooth^TM-Gerät, ein 802.11-Gerät, ein WiFi-Gerät, ein WiMax-Gerät, ein WWAN-Gerät, Zellularkommunikationseinrichtungen, etc.), und/oder ähnliche enthalten kann. Das Kommunikationsteilsystem 530 kann Daten erlauben mit einem Netzwerk ausgetauscht zu werden, wie zum Beispiel den oben beschriebenen Netzwerken), mit anderen Computersystemen, und/oder mit irgendwelchen anderen Geräten, die hierin beschrieben sind. In vielen Ausführungsformen wird das Computersystem 500 ferner einen Arbeitsspeicher 535 umfassen, der ein RAM- oder ROM-Gerät enthalten kann, wie oben beschrieben.
Das Computersystem 500 kann auch Software-Elemente umfassen, gezeigt als sich momentan befindend innerhalb des Arbeitsspeicher 535, enthaltend ein Betriebssystem 540, Gerätetreiber, ausführbare Büchereien bzw. Libraries und/oder andere Code, wie zum Beispiel ein oder mehrere Anwendungsprogramme 545, welches Computerprogramme umfassen kann, die bereitgestellt werden durch verschiedene Ausführungsformen und/oder können entworfen sein zum Implementieren von Verfahren und/oder Systeme konfigurieren, die bereitgestellt werden durch andere Ausführungsformen, wie hierin beschrieben. Nur mittels eines Beispiels können ein oder mehrere Prozeduren, die beschrieben werden mit Bezug zu dem Verfahren bzw. den Verfahren, oben diskutiert, implementiert werden als Code und/oder Instruktionen, die ausführbar sind durch einen Computer (und/oder einen Prozessor innerhalb eines Computers); in einem Aspekt kann dann solch ein Code und/oder Instruktionen verwendet werden zum Konfigurieren und/oder einen Computer für einen allgemeinen Zweck adaptieren (oder anderes Gerät) zum Ausführen eines oder mehrerer Betriebe gemäß der beschriebenen Verfahren.
Eine Gruppe dieser Instruktionen und/oder Code kann codiert werden und/oder gespeichert in einem nicht-vergänglichen bzw. nicht-transitorischen computerlesbaren Speichermedium, wie zum Beispiel dim/den Speichergerät bzw. Speichergeräten 525, die oben beschrieben sind. In einigen Fällen kann das Speichermedium aufgenommen werden innerhalb eines Computersystems, wie zum Beispiel das Computersystem 500. In anderen Ausführungsformen kann das Speichermedium getrennt von einem Computersystem sein (d. h. ein entfernbares Medium, wie zum Beispiel eine Kompakt-Disc, etc.) und/oder bereitgestellt werden in einer Installationspackung, so dass das Speichermedium verwendet werden kann zum Programmieren, Konfigurieren und/oder Adaptieren eines Computers für einen allgemeinen Zweck mit darin gespeicherten Instruktionen/Code. Diese Instruktionen können die Form eines ausführbaren Codes annehmen, der ausführbar ist durch das Computersystem 500 und/oder können die Form annehmen von einem Quell- und/oder installierbaren Code, der bei Kompilierung und/oder Installation auf dem Computersystem 500 (beispielsweise unter Verwendung irgendeiner Vielzahl von allgemein verfügbaren Compilern, Installationsprogrammen, Kompressions/Dekompressions-Utilities, etc.) darin die Form eines ausführbaren Codes annimmt.
Es wird dem Fachmann ersichtlich, dass wesentliche Variationen durchgeführt werden können gemäß spezifischer Anforderungen. Beispielsweise kann speziell angepasste Hardware (wie zum Beispiel programmierbare logische Controller, feldprogrammierbare Gate-Arrays, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen und/oder ähnliches) auch verwendet werden, und/oder spezielle Elemente können implementiert werden in Hardware, Software (einschließlich tragbarer Software, wie zum Beispiel Applets, etc.) oder beides. Ferner kann eine Verbindung zu anderen Rechengeräten, wie zum Beispiel Netzwerk-Eingabe/Ausgabe-Geräten, verwendet werden.
Wie oben bemerkt, können in einem Aspekt einige Ausführungsformen ein Computersystem verwenden (wie zum Beispiel das Computersystem 500) zum Ausführen von Verfahren gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Gemäß einer Gruppe von Ausführungsformen werden einige oder alle der Prozeduren solcher Verfahren ausgeführt durch das Computersystem 500 in Ansprechen auf einen Prozessor 510, der ein oder mehrere Sequenzen von einer oder mehreren Instruktionen ausführt (was enthalten sein kann in dem Betriebssystem 540 und/oder anderem Code, wie zum Beispiel ein Anwendungsprogramm 545), enthalten in dem Arbeitsspeicher 535. Solche Instruktionen können gelesen werden in den Arbeitsspeicher 535 von einem anderen computerlesbaren Medium, wie zum Beispiel einem oder mehreren der Speichergeräte 525. Nur mittels eines Beispiels kann ein Ausführen der Sequenzen von Instruktionen, enthalten in dem Arbeitsspeicher 535, den Prozessor bzw. die Prozessor 510 dazu bringen, ein oder mehrere Prozeduren der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.
Die Ausdrücke ”maschinenlesbares Medium” und ”computerlesbares Medium”, wie hierin verwendet, beziehen sich auf irgendein Medium, das daran teilnimmt beim Bereitstellen von Daten, die eine Maschine dazu bringen, auf eine spezifische Art und Weise zu arbeiten. In einer Ausführungsform, die implementiert ist unter Verwendung des Computersystems 500, können verschiedene computerlesbare Medien involviert sein im Bereitstellen von Instruktionen/Code an einen Prozessor bzw. an Prozessoren 510 zum Ausführen und/oder können verwendet werden zum Speichern und/oder Ausführen von Instruktionen/Code (beispielsweise als Signale). In vielen Implementierungen ist ein computerlesbares Medium ein nicht-vergängliches, physikalisches und/oder dinghaftes Speichermedium. Solch ein Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich, aber nicht begrenzt auf, nicht-flüchtige Medien, flüchtige Medien und Übertragungsmedien. Nicht-flüchtige Medien enthalten beispielsweise optische und/oder magnetische Disks, wie zum Beispiel ein Speichergerät bzw. Speichergeräte 525. Flüchtige Medien enthalten, ohne Begrenzung darauf, einen dynamischen Speicher, wie zum Beispiel den Arbeitsspeicher 535. Übertragungsmedien enthalten, ohne Begrenzung, koaxiale Kabel, Kupferdraht und Faseroptik, einschließlich der Drähte, die den Bus 505 umfassen, sowie die verschiedenen Komponenten des Kommunikationsteilsystems 530 (und/oder die Medien, durch die das Kommunikationsteilsystem 530 Kommunikation mit anderen Geräten bereitstellt). Deshalb können Übertragungsmedien auch die Form von Wellen annehmen (einschließlich ohne Begrenzung darauf Funk, Akustik und/oder Lichtwellen, wie zum Beispiel solche, die erzeugt werden während einer Funkwellen- und Infrarotdatenkommunikation).
Allgemeine Formen von physikalischen und/oder dinglichen computerlesbaren Medien enthalten beispielsweise einen Festkörperspeicher, eine Floppy Disk, eine flexible Disk, eine Festplatte, ein Magnetband oder irgendein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, irgendein optisches Medium, ein RAM, ein PROM, und EPROM, ein Flash-EPROM, irgendeinen anderen Speicherchip oder Steckmodul, eine Trägerwelle, wie hier im Folgenden beschrieben, oder ein anderes Medium, von dem ein Computer Instruktionen und/oder Code lesen kann.
Verschiedenen Formen von computerlesbaren Medien können involviert sein beim Ausführen ein oder mehrerer Sequenzen von ein oder mehreren Instruktionen an den/die Prozessor(en) 510 zum Ausführen. Nur mittels eines Beispiels können die Instruktionen anfangs ausgeführt werden auf einer magnetischen Disk und/oder optischen Disk oder einem entfernten Computer. Ein entfernter Computer kann die Instruktionen laden in seinem dynamischen Speicher und die Instruktionen senden als Signale über ein Übertragungsmedium, das zu empfangen ist, und/oder auszuführen ist durch das Computersystem 500. Diese Signale, die in der Form von elektromagnetischen Signalen, akustischen Signalen, optischen Signalen und/oder ähnlichen sein können, sind alles Beispiele von Trägerwellen, auf welchen Instruktionen codiert werden können gemäß verschiedener Ausführungsformen der Erfindung.
Das Kommunikationsteilsystem 530 (und/oder Komponenten desselben) wird im Allgemeinen die Signale empfangen, und der Bus 505 kann dann die Signale tragen (und/oder die Daten, Instruktionen, etc., getragen durch die Signale) an den Arbeitsspeicher 535, von dem die Prozessoren bzw. der Prozessor 505 die Instruktionen holt und ausführt. Die Instruktionen, die empfangen werden durch den Arbeitsspeicher 535, können optional gespeichert werden auf einem Speichergerät 525, entweder vor oder nach einem Ausführen durch den/die Prozessor(en) 510.
Während gewisse Merkmale und Aspekte beschrieben wurden mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen, wird ein Fachmann erkennen, dass verschiedene Modifizierungen möglich sind. Beispielsweise können die Verfahren und Prozesse, die hierin beschrieben sind, implementiert werden unter Verwendung von Hardware-Komponenten, Software-Komponenten und/oder irgendeiner Kombination davon. Ferner sind, während verschiedene Verfahren und Prozesse, die hierin beschrieben sind, beschrieben werden können mit Bezug auf bestimmte strukturelle und/oder funktionale Komponenten zur Vereinfachung der Beschreibung, Verfahren, die bereitgestellt werden durch verschiedene Ausführungsformen, nicht begrenzt auf irgendeine bestimmte strukturelle und/oder funktionale Architektur, können aber anstatt dessen implementiert werden auf irgendeiner passenden Hardware, Firmware und/oder Software Konfigurierung. Ähnlich kann, während eine gewisse Funktionalität für die gewissen Systemkomponenten beschrieben ist, soweit der Kontext es nicht anderweitig vorgibt, diese Funktionalität verteilt werden unter verschiedenen anderen Systemkomponenten gemäß der mehreren Ausführungsformen.
Über dies hinaus können, während die Prozeduren der Verfahren und Prozesse, die hierin beschrieben sind, beschrieben werden in einer bestimmten Reihenfolge zur Erleichterung der Beschreibung, soweit der Kontext es nicht anderweitig bestimmt, verschiedene Prozeduren umgeordnet, hinzugefügt und/oder weggelassen werden gemäß verschiedener Ausführungsformen. Über dies hinaus können die mit Bezug auf ein Verfahren oder Prozess beschriebenen Prozeduren eingefügt werden in andere beschriebene Verfahren oder Prozesse; ähnlich können beschriebene Systemkomponenten gemäß einer bestimmten strukturellen Architektur und/oder mit Bezug auf ein System organisiert werden in alternativen strukturellen Architekturen und/oder eingefügt werden innerhalb anderer beschriebener Systeme. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden mit oder ohne gewissen Merkmalen zur Vereinfachung der Beschreibung und zum Darstellen von beispielhaften Aspekten dieser Ausführungsformen, können daher die verschiedenen Komponenten und/oder Merkmale, die hierin beschrieben sind mit Bezug auf eine bestimmte Ausführungsform, substituiert werden, hinzugefügt und/oder subtrahiert von anderen beschriebenen Ausführungsformen, soweit der Kontext dies nicht anderweitig bestimmt. Obwohl mehrere beispielhafte Ausführungsformen oben beschrieben werden, wird es deshalb erkannt, dass die Erfindung vorgesehen ist, alle Modifizierungen und äquivalente innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche abzudecken.

Es folgt ein Sequenzprotokoll nach WIPO St. 25. Dieses kann von der amtlichen Veröffentlichungsplattform des DPMA heruntergeladen werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6035254 [0052]
WO 2007/031248 A1 [0052]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE802.11 [0041]
Soubra et al. mit dem Titel ”Method and Apparatus for Image-Based Positioning” [0055]

Claims

Ein Verfahren, umfassend: Erfassen, mit einem ersten Bilderfassungsgerät, angebracht an einer mobilen Plattform, konfiguriert für eine Bewegung entlang einer Schienenbahn mit ein oder mehreren Schienen, von einer Serie von Positionsreferenzbildern, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt; Identifizieren, in mindestens einem Positionsreferenzbild, eines visuellen Ziels, das nahe der Schienenbahn positioniert ist; Bestimmen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Berechnen, bei einem Computersystem, eines Ortes der mobilen Plattform auf der Schienenbahn, auf Grundlage von mindestens teilweise dem bestimmten Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Erfassen, mit einem zweiten oder mehreren Bilderfassungsgeräten, von einem oder mehreren Schienenbahnbildern von der einen oder den mehreren Schienen; Ausführen, bei dem Computersystem, einer photogrammetrischen Analyse an mindestens einem von dem einen oder den mehreren Schienenbildern zum Identifizieren einer Schienenkonfigurierung der Schienenbahn; in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn; und Speichern, in einem Datenspeicher, einer Datenaufzeichnung, umfassend Daten über die Schienenkonfigurierung und den in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Bestimmen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel umfasst: Aktivieren eines elektronischen Abstandsmesssystems auf der mobilen Plattform auf der Grundlage einer Identifizierung des visuellen Ziels; und Messen, mit dem elektronischen Abstandsmessgerät, eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Berechnen eines Ortes der mobilen Plattform ein Berechnen einer Position eines Zielpunktes mit einer bekannten Position relativ zu der mobilen Plattform umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Zielpunkt ein Punkt innerhalb des Beobachtungsfelds von mindestens einem der zwei oder mehr Bilderfassungsgeräte ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Berechnen eines Ortes der mobilen Plattform auf der Schienenbahn ein Berechnen des Ortes der mobilen Plattform umfasst, basierend auf mindestens teilweise dem bestimmten Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel und mindestens teilweise einer Positionslösung, die erhalten wird von einem globalen Netzwerksatellitensystem (”GNSS”).
Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Aktivieren des zweiten oder mehreren Bilderfassungsgeräte zum Erfassen des einen oder der mehreren Schienenbahnbilder auf Grundlage von mindestens teilweise dem berechneten Ort der mobilen Plattform.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste oder die mehreren Bilderfassungsgeräte und das zweite oder die mehreren Bilderfassungsgeräte das gleiche oder die gleichen Bilderfassungsgeräte sind.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schienenkonfigurierung eine Dimensionsmetrik umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen, ob die Schienenkonfigurierung ausreichend ist.
Das Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Erzeugen eines Alarms, falls die Schienenkonfigurierung als unbefriedigend bestimmt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Bestimmen, ob die Schienenkonfigurierung befriedigend bzw. ausreichend ist, ein Vergleichen umfasst der Datenaufzeichnung mit einer vorher gespeicherten Datenaufzeichnung entsprechend dem Ort der mobilen Plattform.
Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Bestimmen, ob die Schienenbahnkonfigurierung befriedigend ist, ein Vergleichen umfasst der Schienenkonfigurierung mit einem oder mehreren nominalen Werten für eine befriedigende bzw. ausreichende Schienenkonfigurierung.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schienenbahn eine Vielzahl von Schienen umfasst
Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schienenkonfigurierung einen Zwischenschienenabstand zwischen zwei oder mehr der Vielzahl der Schienen umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schienenkonfigurierung eine Neigung zwischen zwei oder mehr der Vielzahl von Schienen umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Schienenkonfigurierung eine Erhöhung von mindestens einer der Vielzahl der Schienen umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an mindestens einem von dem einen oder den mehreren Schienenbildern ein Identifizieren umfasst in mindestens einem Bild, eines Ortes einer ersten Kante einer ersten Schiene.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei ein Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an mindestens einem von dem einen oder mehreren Schienenbildern ferner umfasst: Identifizieren eines Ortes einer zweiten Kante einer zweiten Schiene; und Berechnen eines Abstands zwischen den Schienen auf Grundlage des Ortes der ersten Kante der ersten Schiene und des Ortes der zweiten Kante der zweiten Schiene.
Das verfahren nach Anspruch 1, wobei das Computersystem sich auf der mobilen Plattform befindet.
Das verfahren nach Anspruch 1, wobei die mobile Plattform ein Schienenbahnwagen im Dienst ist.
Ein Schienenbahnspur-Überwachungssystem, umfassend: eine mobile Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn mit ein oder mehreren Schienen; ein erstes Bilderfassungsgerät, angebracht an der mobilen Plattform, zum Erfassen einer Serie von Positionsreferenzbildern, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt; ein zweites oder mehrere Bilderfassungsgeräte zum Erfassen eines oder mehrerer Schienenbahnbilder der einen oder mehreren Schienen; einen Datenspeicher zum Speichern von Schienenbahnkonfigurierungsdaten; und ein Computersystem mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren computerlesbaren Speichermedien, die darauf einen Satz von Instruktionen codiert haben, die betriebsfähig sind durch den einen oder mehreren Prozessor das Computersystem dazu zu bringen, ein oder mehrere Operationen auszuführen, wobei der Satz von Instruktionen umfasst: Instruktionen zum Identifizieren in mindestens einem Positionsreferenzbild des visuellen Ziels; Instruktionen zum Bestimmen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Instruktionen zum Berechnen einer Position der mobilen Plattform auf Grundlage von mindestens teilweise dem bestimmten Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Instruktionen zum Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an mindestens einem von dem einen oder mehreren Schienenbildern zum Identifizieren einer Schienenkonfigurierung der Schienenbahn; Instruktionen zum in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn; und Instruktionen zum Speichern in dem Datenspeicher einer Aufzeichnung mit Daten über die Schienenkonfigurierung und dem in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Eine Vorrichtung, umfassend: ein computerlesbares Medium, das darauf codiert einen Satz von Instruktionen aufweist, die ausführbar sind durch einen oder mehrere Computer zum Ausführen einer oder mehrerer Operationen, wobei der Satz von Instruktionen umfasst: Instruktionen zum Identifizieren in mindestens einem Positionsreferenzbild, erfasst durch ein Bilderfassungsgerät, angebracht auf einer mobilen Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn mit einer oder mehreren Schienen, von einem visuellen Ziel, das positioniert ist nahe der Schienenbahn; Instruktionen zum Bestimmen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Instruktionen zum Berechnen einer Position der mobilen Plattform auf Grundlage von mindestens teilweise dem bestimmten Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Instruktionen zum Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an einem oder mehreren Schienenbildern, erfasst durch ein zweites oder mehrere Bilderfassungsgeräte, um eine Schienenkonfigurierung der Schienenbahn zu identifizieren; Instruktionen zum in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierungsmetrik mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn; und Instruktionen zum Speichern, in einem Datenspeicher, einer Aufzeichnung, umfassend Daten über die Schienenkonfigurierung und den in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Ein Computersystem, umfassend: ein oder mehrere Prozessoren; und ein computerlesbares Medium in Kommunikation mit dem einen oder mehreren Prozessoren, wobei das computerlesbare Medium darauf codiert einen Satz von Instruktionen aufweist, die ausführbar sind durch das Computersystem zum Ausführen einer oder mehrerer Operationen, wobei der Satz von Instruktionen umfasst: Instruktionen zum Identifizieren in mindestens einem Positionsreferenzbild, erfasst durch ein erstes Bilderfassungsgerät, angebracht auf einer mobilen Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn mit einer oder mehreren Schienen, eines visuellen Ziels, das in der Nähe zu der Schienenbahn positioniert ist; Instruktionen zum Bestimmen eines Abstands von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Instruktionen zum Berechnen einer Position der mobilen Plattform auf Grundlage von mindestens teilweise dem bestimmten Abstand von der mobilen Plattform zu dem visuellen Ziel; Instruktionen zum Ausführen einer photogrammetrischen Analyse an einem oder mehreren Schienenbildern, erfasst durch ein zweites oder mehrere Bilderfassungsgeräte, um eine Schienenkonfigurierung der Schienenbahn zu identifizieren; Instruktionen zum in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierungsmetrik mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn; und Instruktionen zum Speichern in einem Datenspeicher einer Aufzeichnung mit Daten über die Schienenkonfigurierung und den in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Ein Verfahren, umfassend: Bestimmen eines Ortes einer mobilen Plattform, konfiguriert zur Bewegung entlang einer Schienenbahn mit einer oder mehreren Schienen; Erfassen, mit einem ersten oder mehreren Bilderfassungsgeräten, eines oder mehrerer Schienenbahnbilder von der einen oder mehreren Schienen; Ausführen, an dem Computersystem, einer photogrammetrischen Analyse an mindestens dem einen oder mehreren Schienenbilder zum Identifizieren einer Schienenkonfigurierung der Schienenbahn; in Zusammenhangbringen der Schienenkonfigurierung mit dem Ort der mobilen Plattform auf der Schienenbahn; und Speichern, in einem Datenspeicher, einer Aufzeichnung umfassend Daten über die Schienenkonfigurierung und den in Zusammenhang stehenden Ort der mobilen Plattform.
Das verfahren nach Anspruch 24, wobei ein Bestimmen eines Ortes der mobilen Plattform umfasst: Erfassen, mit einem zweiten Bilderfassungsgerät, angebracht auf der mobilen Plattform, einer Serie von Positionsreferenzbildern, wenn die mobile Plattform entlang der Schienenbahn fährt; Identifizieren, in mindestens zwei Positionsreferenzbildern, eines visuellen Ziels, positioniert in der Nähe zu der Schienenbahn; Bestimmen einer Position der mobilen Plattform relativ zu dem visuellen Ziel auf Grundlage einer Analyse des Ortes des visuellen Ziels in den mindestens zwei Positionsreferenzbildern; und Berechnen, bei einem Computersystem, eines Orts der mobilen Plattform auf der Schienenbahn auf Grundlage von mindestens teilweise der bestimmten Position der mobilen Plattform relativ zu dem visuellen Ziel.
Das verfahren nach Anspruch 24, wobei ein Bestimmen eines Orts der mobilen Plattform ein Bestimmen des Ortes umfasst auf Grundlage von mindestens teilweise Information, die empfangen wird durch einen globalen Navigationssatellitensystem-(”GNSS”)-Empfänger.
Das verfahren nach Anspruch 24, wobei ein Bestimmen eines Ortes der mobilen Plattform ein Bestimmen des Ortes umfasst auf Grundlage von mindestens teilweise Inertialmessungen.
Das verfahren nach Anspruch 24, wobei ein Bestimmen, eines Ortes der mobilen Plattform ein Bestimmen des Ortes umfasst auf Grundlage von mindestens teilweise einer bildbasierten Bewegungsnachverfolgung.
Das Verfahren nach Anspruch 28, wobei die bildbasierende Bewegungsnachverfolgung umfasst ein Ausführen einer Umkehrphotogrammetrie an mindestens einigen von dem einen oder mehreren Schienenbahnbildern.