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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerbefehlssystem für ein Zugnetz und genauer auf ein Steuerbefehlssystem für das Schmieren von Gleisen in einem Zugnetz.
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Es ist bekannt, dass bei einer Eisenbahn sowohl die Schiene als auch die Räder aus Metall, im Allgemeinen Stahl, hergestellt sind, was zu einem Metall-zu-Metall-Kontakt führt. Dieser Kontakt führt wie bei einem Lager zu einem Abrollen und Gleiten zwischen in Kontakt stehenden Elementen.
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Der Gleiteffekt kann sowohl ein quietschendes Geräusch als auch eine Abnutzung sowohl für die Räder als auch die Schiene erzeugen. Dies ist für eine Eisenbahn typisch und wurde jahrhundertelang akzeptiert. Da Eisenbahnen näher an die Städte, oder sogar in die Stadt (d. h. Straßenbahn), kommen, sind diese Geräusche nicht mehr akzeptabel. Ein Verhindern der Abnutzung verringert auch die Wartungskosten durch ein Erhöhen der Betriebszeit.
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Um sowohl ein Quietschen als auch eine Abnutzung zu verhindern, wird eine Schienenschmierung benötigt. Schienenschmierungslösungen existieren auf dem Markt, um die Schiene entweder direkt oder durch das Rad zu schmieren.
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Eine Lösung ist ein statischer Schmierfettverteiler, der nahe der Schiene platziert wird und Schmierfett regelmäßig basierend auf vordefinierten Parametern verteilt.
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Eine andere Lösung ist ein bordeigenes System, das Schmierfett auf die Räder (auf der Oberseite und/oder an der Seite) verteilt. Die Schiene selbst wird dann geschmiert, da sich das Rad auf ihr bewegt.
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Jedoch kommunizieren statische Schmierfettverteiler und bordeigene Systeme nicht. Des Weiteren sind nicht alle Züge und Schienen mit solchen Systemen ausgestattet.
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Eine Rad-/Schienen-Schmierung für Eisenbahnanwendungen ist in der Norm EN15427 beschrieben. Die unterschiedlichen Teile des Rads und der Schiene sowie die Weise, wie Schmiermittel auf sie gesprüht wird, sind beschrieben.
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Ohne eine Kommunikation zwischen statischen und bordeigenen Systemen gibt es ein Risiko einer Überschmierung. Dies kann passieren, wenn ein Zug, der mit einem bordeigenen System ausgestattet ist, eine Schiene schmiert, die mit einem statischen Schmierfettsystem ausgestattet ist.
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Eine Überschmierung führt zu einem Gleiten, sogar Anheben, einer Netzverschmutzung und einer Schienenabnutzung. Sie führt auch zu einem Schmierfettmehrverbrauch.
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Es gibt einen Bedarf nach einem Steuerbefehl einer Gleisschmierung, die unabhängig von der eingesetzten Vorrichtung ist, die jedoch eine Anforderung sowohl bezüglich der Schmierfrequenz als auch der Schmierbegrenzungen berücksichtigt. Ein solcher Steuerbefehl würde ermöglichen, dass Gleise geschmiert werden, dass jedoch unter bestimmten Bedingungen ein Schmieren verboten ist, um eine ausreichende Reibung aufrecht zu erhalten, um eine Traktion/Bremsen in jedem Teil des Netzes sicherzustellen.
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Aus dem Stand der Technik ist das Dokument US2017/0232981 bekannt. Es beschreibt einen zentralen Flottenmanagerserver, der Rückmeldungen von Sensoren empfängt, die in Zügen/Straßenbahnen eingebettet sind. Gemäß den empfangenen Signalen wird ein neuer Plan erzeugt und auf die Flotte verteilt. Aber in dieser Lösung wird der Schmierplan entfernt von den Zügen/Straßenbahnen gespeichert. In dem Fall eines Verlustes der Verbindung zwischen den Zügen/Straßenbahnen und dem zentralen Flottenserver werden die Züge/Straßenbahnen einen Backup-Plan aktivieren. Dieser Backup-Plan ist vollständig passiv. Die Züge/Straßenbahnen haben keine eingebettete Signalverarbeitung, um Daten von Sensoren zu verarbeiten und zu bestimmen, dass eine Schmierung erforderlich ist. In anderen Worten sind sie vollständig abhängig von dem zentralen Flottenmanager.
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Dieses Dokument löst nicht das technische Problem.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist ein Steuerbefehlsverfahren zum Gleisschmieren in einem Zugnetz, wobei das Netz zumindest einen Zug, der mit einem bordeigenen Schmiersystem ausgerüstet ist, und zumindest einen Sensor beim Laufen auf einem Gleisabschnitt aufweist. Das Steuerbefehlsverfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Durchführen von Messungen in Bezug auf den Zugbetrieb,
- - basierend auf den Messungen Bestimmen, ob der Zug in einer Kurve ist, ob die Zugsicherheitsparameter erfüllt sind und ob entweder ein Geräusch oder eine Schwingung, die gemessen werden, nicht größer als ein vorbestimmter Schwellwert sind,
- - wenn jeder Zustand erfüllt ist, Bestimmen, ob eine implementierte Strategie eine Schmierung der Gleise erfordert, und
- - wenn dies der Fall ist, Auftragen von Schmierfett auf die Gleise.
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Wenn Geräusch- oder Schwingungsmessungen größer als ein vorbestimmter Schwellwert sind, und wenn die implementierte Strategie keine Schmierung der Gleise erfordert, kann ein Defektereignis für den Gleisabschnitt ausgegeben werden.
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Das Zugnetz kann einen globalen Server aufweisen, der in der Lage ist, mit dem zumindest einen Zug, der mit einem bordeigenen Schmiersystem ausgerüstet ist, zu kommunizieren, wobei der globale Server jedes Defektereignis, jede Warnung und jedes Schmierereignis empfängt, wobei das Steuerbefehlsverfahren einen Schritt des Bestimmens einer aktualisierten implementierten Strategie basierend auf empfangenen Ereignissen, Warnungen und Messungen aufweist.
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Das Zugnetz kann zumindest einen anderen Zug aufweisen, der mit einem bordeigenen Schmiersystem ausgerüstet ist, wobei Ereignisse, die durch einen Zug ausgegeben werden, auf den zumindest anderen Zug übertragen werden.
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Wenn ein Defektereignis oder ein Schmierereignis durch einen anderen Zug ausgegeben wurde, wird die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt modifiziert.
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Wenn ein Defektereignis verbreitet wurde, wird die implementierte Strategie modifiziert und es wird bestimmt, ob Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind, wenn dies nicht der Fall ist, wird eine Warnung entweder lokal aufgezeichnet oder ausgegeben, wenn bestimmt wird, dass die Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind, wird ein Schmierereignis verbreitet.
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Ein Zug kann eine Straßenbahn sein.
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Das Schmierereignis wird lokal ausgeführt und die implementierte Strategie wird entsprechend aktualisiert.
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Jedes Ereignis oder jede Warnung wird zusammen mit jeder aktuellen Messung ausgegeben.
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In dem Fall eines Verlusts der Kommunikation mit dem Netz oder von Messungen, die wiederholt Schmiersicherheitsschwellwerte überschreiten, kann kein Ereignis mit anderen Zügen in dem Netz ausgetauscht werden.
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Ein Vorteil der Erfindung ist es, eine Schmierfettverteilung genau zu regeln, insbesondere in intraurbanen Zugnetzen, in denen ein Fußgänger über die Gleise laufen kann. Eine genau geregelte Schmierfettverteilung wird daher benötigt, um zu vermeiden, dass Fußgänger aufgrund des Schmierfetts hinfallen.
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Dank der Kommunikation zwischen den Zügen kann die Schmierstrategie auf die detektierten Defekte angepasst werden.
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Ein Schmierfettverbrauch wird durch ein Reduzieren von Überschmierungsvorgängen optimiert.
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Die vorliegende Erfindung wird besser durch ein Studium der detaillierten Beschreibung einer Anzahl von Ausführungsformen verstanden werden, die durch vollständig nicht beschränkende Beispiele betrachtet werden und durch die angehängten Zeichnungen dargestellt sind, in denen:
- 1 eine erste Ausführungsform eines Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahrens zeigt,
- 2 eine zweite Ausführungsform eines Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahrens zeigt,
- 3 eine dritte Ausführungsform eines Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahrens zeigt; und
- 4 eine vierte Ausführungsform eines Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahrens zeigt.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 weist zumindest ein bordeigenes Schmiersystem auf, das in einen Zug eingepasst ist.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 kann auch Sensoren aufweisen, die in Zügen eingebettet sind.
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Jeder Zug ist miteinander verbunden, entweder innerhalb eines Maschennetzes oder durch zumindest eine Relay-Station. Die Verbindung kann kabelgebunden oder kabellos sein.
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Jeder Zug weist ein Verarbeitungsmittel und einen Speicher auf, wobei das Verarbeitungsmittel in der Lage ist, Steuerbefehle auszuführen, die dem unten beschriebenen Eisenbahngleisschmierverfahren entsprechen.
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Jeder Zug ist mit einer elektronischen Steuerbefehlseinheit ausgerüstet, die einen Speicher, ein Verarbeitungsmittel und ein Steuerbefehlsmittel aufweist. Sie weist entweder ein Kommunikationsmittel auf oder ist mit einem Kommunikationsmittel verbunden.
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Zusammen mit dem Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem wird ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren durch die 1 dargestellt.
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Das Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren ist ein iteratives Verfahren, wobei die folgenden Schritte als eine Schleife ausgeführt werden.
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In einem ersten Schritt S1 werden Messungen durchgeführt. Die Messungen weisen eine Positionsbestimmung durch ein globales Positionierungssystem, eine Beschleunigungsbestimmung durch einen 3D-Beschleunigungsmesser, eine Schwingungs- und Geräuschbestimmung durch entsprechende Sensoren auf.
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In einem zweiten Schritt S2 wird eine Datenverarbeitung der Messungen durchgeführt. Eine Datenverarbeitung kann ausgewählt werden aus zumindest einer Filterung, einer Durchschnittsberechnung, einer min/max-Bestimmung, zusammen mit Geräusch- und Schwingungsverarbeitungen.
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In einem dritten Schritt S3 wird ein aktueller Gleisabschnitt, auf dem der Zug läuft, basierend auf der Position des Zugs bestimmt.
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In einem vierten Schritt S4 wird bestimmt, ob ein Defektereignis oder ein Schmierereignis für den aktuellen Gleisabschnitt empfangen wurde. Ein Schmierereignis ist ein Rundruf, dass der aktuelle Gleisabschnitt geschmiert wurde.
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Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren in einem fünften Schritt S5 fort, die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt zu modifizieren, und schreitet zu einem sechsten Schritt S6 fort. Eine implementierte Strategie auf einem Zuglevel ist als ein Satz von Regeln für eine Gleisschmierung zusammen mit einer Aufnahme für die Defektereignisse und das Schmierereignis für jeden Gleisabschnitt zu verstehen.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem siebten Schritt S7 fort, um die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt zu behalten. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S6 fort.
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In dem sechsten Schritt S6 wird basierend auf der gemessenen Beschleunigung bestimmt, ob der Zug in einer Kurve ist. Alternativ oder in Kombination kann die Position mit einer Karte des Netzes verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Zug in einer Kurve ist. Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren bei einem achten Schritt S8 fort, während dem bestimmt wird, ob Zugsicherheitsparameter erfüllt sind. Zugsicherheitsparameter sind im Allgemeinen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und der Neigungswinkel des Zugs.
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Sie alle haben Sicherheitsbegrenzungen. Eine Schmierung kann nur durchgeführt werden, wenn der Zug unterhalb dieser Begrenzungen ist.
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Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass der Zug nicht in einer Kurve ist, schreitet das Verfahren zu einem neunten Schritt S9 fort.
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Bei Schritt S9 wird keine Schmierung in Auftrag gegeben und das Verfahren schreitet zu Schritt S1 in der nächsten Iteration fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter nicht innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu einem achtzehnten Schritt S18 fort, während dem kein Schmierereignis ausgegeben wird. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S9 fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S10 fort, während dem bestimmt wird, ob entweder ein gemessenes Geräusch oder eine gemessene Schwingung größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem elften Schritt S11 fort, während dem bestimmt wird, ob die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt eine Schmierung empfiehlt.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem zwölften Schritt S12 fort, während dem Schmierfett auf den Gleisabschnitt aufgetragen wird und ein Schmierereignis verbreitet wird.
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Wenn während des elften Schritts S11 bestimmt wird, dass die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt keine Schmierung empfiehlt, schreitet das Verfahren zu einem dreizehnten Schritt S13 fort, während dem ein Defektereignis verbreitet wird. Das Verfahren schreitet zu einem vierzehnten Schritt S14 fort, während dem die implementierte Strategie direkt hinsichtlich des gesendeten Defektereignisses modifiziert wird.
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Dann wird in einem fünfzehnten Schritt S15 bestimmt, ob Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind. Die Schmiersicherheitsschwellwerte sind Schwellwerte, die gesetzt sind, um ein Risiko des Driftens des Systems zu vermeiden. Wenn beispielsweise die Quantität des Schmiermittels modifiziert wird, könnte sie auf einen vordefinierten Schwellwert erhöht werden.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem sechzehnten Schritt S16 fort, während dem eine Warnung lokal aufgezeichnet wird. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S18 fort, endet dann bei Schritt S9.
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Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass die Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn in dem zehnten Schritt S10 bestimmt wird, dass kein relevantes Geräusch oder Schwingung aufgenommen wurde, schreitet das Verfahren zu einem neunzehnten Schritt S19 fort, während dem bestimmt wird, ob der Gleisabschnitt basierend auf der implementierten Strategie für den Gleisabschnitt geschmiert werden sollte.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S18 fort.
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Das Eisenbahngleisfertigungsverfahren weist einen Backup-Modus auf, der in dem Fall eines Fehlers in dem Eisenbahngleisschmiersystem ausgeführt wird.
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Der Fehler kann auch ein Verlust einer Kommunikation oder Messungen sein, die wiederholt die Schmiersicherheitsschwellwerte überschreiten.
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In dem Backup-Modus wird kein Ereignis mit anderen Vorrichtungen in dem Netz ausgetauscht und das System fährt damit fort, mit seiner implementierten Strategie in einem eigenständigen Modus zu arbeiten.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Verarbeitungsmittel jedes Zugs in der Lage, das Eisenbahngleisschmierverfahren lokal auszuführen und Ereignisse mit anderen Zügen des Netzes auszutauschen. In der ersten Ausführungsform des Eisenbahngleisschmierverfahrens wird die Warnung, die in Schritt S6 erhoben wird, lokal in dem Netz aufgezeichnet.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die durch 2 dargestellt ist, sind die Verarbeitungsmittel jedes Zugs in der Lage, das Eisenbahngleisschmierverfahren lokal auszuführen und Ereignisse mit anderen Zügen des Netzes durch einen globalen Server auszutauschen.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 weist zumindest ein bordeigenes Schmiersystem auf, das in einen Zug eingepasst ist.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 kann auch Sensoren aufweisen, die in Zügen eingebettet sind.
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Jeder Zug ist miteinander verbunden, entweder innerhalb eines Maschennetzes oder durch zumindest eine Relay-Station. Die Verbindung kann kabelgebunden oder kabellos sein.
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Jeder Zug weist ein Verarbeitungsmittel und einen Speicher auf, wobei das Verarbeitungsmittel in der Lage ist, Steuerbefehle auszuführen, die dem unten beschriebenen Eisenbahngleisschmierverfahren entsprechen.
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Jeder Zug ist mit einer elektronischen Steuerbefehlseinheit ausgerüstet, die einen Speicher, ein Verarbeitungsmittel und ein Steuerbefehlsmittel aufweist. Sie weist entweder ein Kommunikationsmittel auf oder ist mit einem Kommunikationsmittel verbunden.
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Zusammen mit dem Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem wird ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren durch die 2 dargestellt.
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Das Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren ist ein iteratives Verfahren, wobei die folgenden Schritte als eine Schleife ausgeführt werden.
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In einem ersten Schritt S1 werden Messungen durchgeführt. Die Messungen weisen eine Positionsbestimmung durch ein globales Positionierungssystem, eine Beschleunigungsbestimmung durch einen 3D-Beschleunigungsmesser, eine Schwingungs- und Geräuschbestimmung durch entsprechende Sensoren auf.
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In einem zweiten Schritt S2 wird eine Datenverarbeitung der Messungen durchgeführt. Eine Datenverarbeitung kann ausgewählt werden aus zumindest einer Filterung, einer Durchschnittsberechnung, einer min/max-Bestimmung, zusammen mit Geräusch- und Schwingungsverarbeitungen.
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In einem dritten Schritt S3 wird ein aktueller Gleisabschnitt, auf dem der Zug läuft, basierend auf der Position des Zugs bestimmt.
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In einem vierten Schritt S4 wird bestimmt, ob ein Defektereignis oder ein Schmierereignis für den aktuellen Gleisabschnitt empfangen wurde. Ein Schmierereignis ist ein Rundruf, dass der aktuelle Gleisabschnitt geschmiert wurde.
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Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren in einem fünften Schritt S5 fort, die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt zu modifizieren, und schreitet zu einem sechsten Schritt S6 fort. Eine implementierte Strategie auf einem Zuglevel ist als ein Satz von Regeln für eine Gleisschmierung zusammen mit einer Aufnahme für die Defektereignisse und das Schmierereignis für jeden Gleisabschnitt zu verstehen.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem siebten Schritt S7 fort, um die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt zu behalten. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S6 fort.
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In dem sechsten Schritt S6 wird basierend auf der gemessenen Beschleunigung bestimmt, ob der Zug in einer Kurve ist. Alternativ oder in Kombination kann die Position mit einer Karte des Netzes verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Zug in einer Kurve ist. Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren bei einem achten Schritt S8 fort, während dem bestimmt wird, ob Zugsicherheitsparameter erfüllt sind. Zugsicherheitsparameter sind im Allgemeinen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und der Neigungswinkel des Zugs. Sie alle haben Sicherheitsbegrenzungen. Eine Schmierung kann nur durchgeführt werden, wenn der Zug unterhalb dieser Begrenzungen ist.
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Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass der Zug nicht in einer Kurve ist, schreitet das Verfahren zu einem neunten Schritt S9 fort.
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Bei Schritt S9 wird keine Schmierung in Auftrag gegeben und das Verfahren schreitet zu Schritt S1 in der nächsten Iteration fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter nicht innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu einem achtzehnten Schritt S18 fort, während dem kein Schmierereignis ausgegeben wird. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S9 fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S10 fort, während dem bestimmt wird, ob entweder ein gemessenes Geräusch oder eine gemessene Schwingung größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem elften Schritt S11 fort, während dem bestimmt wird, ob die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt eine Schmierung empfiehlt.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem zwölften Schritt S12 fort, während dem Schmierfett auf den Gleisabschnitt aufgetragen wird und ein Schmierereignis verbreitet wird.
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Wenn während des elften Schritts S11 bestimmt wird, dass die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt keine Schmierung empfiehlt, schreitet das Verfahren zu einem dreizehnten Schritt S13 fort, während dem ein Defektereignis verbreitet wird. Das Verfahren schreitet zu einem vierzehnten Schritt S14 fort, während dem die implementierte Strategie direkt hinsichtlich des gesendeten Defektereignisses modifiziert wird.
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Dann wird in einem fünfzehnten Schritt S15 bestimmt, ob Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind. Die Schmiersicherheitsschwellwerte sind Schwellwerte, die gesetzt sind, um ein Risiko des Driftens des Systems zu vermeiden. Wenn beispielsweise die Quantität des Schmiermittels modifiziert wird, könnte sie auf einen vordefinierten Schwellwert erhöht werden.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem sechzehnten Schritt S16b fort, während dem eine Warnung ausgegeben wird. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S18 fort und endet dann bei Schritt S9.
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Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass die Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn in dem zehnten Schritt S10 bestimmt wird, dass kein relevantes Geräusch oder Schwingung aufgenommen wurde, schreitet das Verfahren zu einem neunzehnten Schritt S19 fort, während dem bestimmt wird, ob der Gleisabschnitt basierend auf der implementierten Strategie für den Gleisabschnitt geschmiert werden sollte.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S18 fort.
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Das Eisenbahngleisfertigungsverfahren weist einen Backup-Modus auf, der in dem Fall eines Fehlers in dem Eisenbahngleisschmiersystem ausgeführt wird.
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Der Fehler kann auch ein Verlust einer Kommunikation oder Messungen sein, die wiederholt die Schmiersicherheitsschwellwerte überschreiten.
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In dem Backup-Modus wird kein Ereignis mit anderen Vorrichtungen in dem Netz ausgetauscht und das System fährt damit fort, mit seiner implementierten Strategie in einem eigenständigen Modus zu arbeiten.
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Das Eisenbahngleisschmierverfahren unterscheidet sich von dem oben bezüglich der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahren dadurch, dass in Schritt S6, während dem eine Warnung erhoben wird, die Warnung in dem Netzwerk verteilt wird.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die durch 3 dargestellt ist, sind die Verarbeitungsmittel jedes Zugs in der Lage, das Eisenbahngleisschmierverfahren lokal auszuführen und Ereignisse mit einem globalen Server auszutauschen. Der globale Server aktualisiert die implementierte Strategie abhängig von den empfangenen Ereignissen und Warnungen. Eine neue Version der implementierten Strategie wird periodisch in jeden Zug des Netzes hochgeladen.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 weist zumindest ein bordeigenes Schmiersystem auf, das in einen Zug eingepasst ist.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 kann auch Sensoren aufweisen, die in Zügen eingebettet sind.
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Jeder Zug ist miteinander verbunden, entweder innerhalb eines Maschennetzes oder durch zumindest eine Relay-Station. Die Verbindung kann kabelgebunden oder kabellos sein.
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Jeder Zug weist ein Verarbeitungsmittel und einen Speicher auf, wobei das Verarbeitungsmittel in der Lage ist, Steuerbefehle auszuführen, die dem unten beschriebenen Eisenbahngleisschmierverfahren entsprechen.
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Jeder Zug ist mit einer elektronischen Steuerbefehlseinheit ausgerüstet, die einen Speicher, ein Verarbeitungsmittel und ein Steuerbefehlsmittel aufweist. Sie weist entweder ein Kommunikationsmittel auf oder ist mit einem Kommunikationsmittel verbunden.
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Zusammen mit dem Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem wird ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren durch die 3 dargestellt.
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Das Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren ist ein iteratives Verfahren, wobei die folgenden Schritte als eine Schleife ausgeführt werden.
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In einem ersten Schritt S1 werden Messungen durchgeführt. Die Messungen weisen eine Positionsbestimmung durch ein globales Positionierungssystem, eine Beschleunigungsbestimmung durch einen 3D-Beschleunigungsmesser, eine Schwingungs- und Geräuschbestimmung durch entsprechende Sensoren auf.
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In einem zweiten Schritt S2 wird eine Datenverarbeitung der Messungen durchgeführt. Eine Datenverarbeitung kann ausgewählt werden aus zumindest einer Filterung, einer Durchschnittsberechnung, einer min/max-Bestimmung, zusammen mit Geräusch- und Schwingungsverarbeitungen.
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In einem dritten Schritt S3 wird ein aktueller Gleisabschnitt, auf dem der Zug läuft, basierend auf der Position des Zugs bestimmt.
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In dem sechsten Schritt S6 wird basierend auf der gemessenen Beschleunigung bestimmt, ob der Zug in einer Kurve ist. Alternativ oder in Kombination kann die Position mit einer Karte des Netzes verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Zug in einer Kurve ist. Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren bei einem achten Schritt S8 fort, während dem bestimmt wird, ob Zugsicherheitsparameter erfüllt sind. Zugsicherheitsparameter sind im Allgemeinen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und der Neigungswinkel des Zugs. Sie alle haben Sicherheitsbegrenzungen. Eine Schmierung kann nur durchgeführt werden, wenn der Zug unterhalb dieser Begrenzungen ist.
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Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass der Zug nicht in einer Kurve ist, schreitet das Verfahren zu einem neunten Schritt S9 fort.
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Bei Schritt S9 wird keine Schmierung in Auftrag gegeben und das Verfahren schreitet zu Schritt S1 in der nächsten Iteration fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter nicht innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu einem Schritt S18 fort, während dem kein Schmierereignis ausgegeben wird. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S9 fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S10 fort, während dem bestimmt wird, ob entweder ein gemessenes Geräusch oder eine gemessene Schwingung größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem elften Schritt S11 fort, während dem bestimmt wird, ob die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt eine Schmierung empfiehlt.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem zwölften Schritt S12 fort, während dem Schmierfett auf den Gleisabschnitt aufgetragen wird und ein Schmierereignis verbreitet wird.
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Wenn während des elften Schritts S11 bestimmt wird, dass die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt keine Schmierung empfiehlt, schreitet das Verfahren zu einem dreizehnten Schritt S13 fort, während dem ein Defektereignis verbreitet wird. Das Verfahren schreitet zu einem vierzehnten Schritt S14 fort, während dem die implementierte Strategie direkt hinsichtlich des gesendeten Defektereignisses modifiziert wird.
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Dann wird in einem fünfzehnten Schritt S15 bestimmt, ob Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind. Die Schmiersicherheitsschwellwerte sind Schwellwerte, die gesetzt sind, um ein Risiko des Driftens des Systems zu vermeiden. Wenn beispielsweise die Quantität des Schmiermittels modifiziert wird, könnte sie auf einen vordefinierten Schwellwert erhöht werden.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem sechzehnten Schritt S16b fort, während dem eine Warnung ausgegeben wird. Das Verfahren schreitet dann zu Schritt S18 fort und endet dann bei Schritt S9.
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Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass die Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn in dem zehnten Schritt S10 bestimmt wird, dass kein relevantes Geräusch oder Schwingung aufgenommen wurde, schreitet das Verfahren zu einem neunzehnten Schritt S19 fort, während dem bestimmt wird, ob der Gleisabschnitt basierend auf der implementierten Strategie für den Gleisabschnitt geschmiert werden sollte.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S18 fort.
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Ein siebzehnter Schritt S17 wird parallel durchgeführt, wobei ein globaler Server die Warnungen und Ereignisse empfängt, eine aktualisierte implementierte Strategie bestimmt und periodisch die implementierte Strategie in dem zumindest einen Zug mit der aktualisierten Strategie aktualisiert (d.h. in Schritten S11 und S15).
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Das Eisenbahngleisfertigungsverfahren weist einen Backup-Modus auf, der in dem Fall eines Fehlers in dem Eisenbahngleisschmiersystem ausgeführt wird.
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Der Fehler kann auch ein Verlust einer Kommunikation oder Messungen sein, die wiederholt die Schmiersicherheitsschwellwerte überschreiten.
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In dem Backup-Modus wird kein Ereignis mit anderen Vorrichtungen in dem Netz ausgetauscht und das System fährt damit fort, mit seiner implementierten Strategie in einem eigenständigen Modus zu arbeiten.
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Das Eisenbahngleisschmierverfahren unterscheidet sich von dem oben bezüglich der ersten Ausführungsform beschriebenen Verfahren dadurch, dass es keine Schritte S4, S5 und S7 gibt. Da die implementierte Strategie periodisch in Schritt S17 aktualisiert wird, weist sie jeden ausgegebenen Defekt oder jedes ausgegebene Schmierereignis auf.
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Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die durch 4 dargestellt ist, sind die Verarbeitungsmittel jedes Zugs nur in der Lage, die Schritte S1 bis S3, S6, S8 und S9 zusammen mit der Schmierung in Schritt S12 durchzuführen. Alle anderen Schritte werden durch den globalen Server ausgeführt. Der globale Server aktualisiert die implementierte Strategie abhängig von den empfangenen Ereignissen und Warnungen. Eine neue Version der implementierten Strategie wird periodisch in jeden Zug des Netzes hochgeladen, um als Backup verwendet zu werden.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 weist zumindest ein bordeigenes Schmiersystem auf, das in einen Zug eingepasst ist.
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Ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem 1 kann auch Sensoren aufweisen, die in Zügen eingebettet sind.
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Jeder Zug ist miteinander verbunden, entweder innerhalb eines Maschennetzes oder durch zumindest eine Relay-Station. Die Verbindung kann kabelgebunden oder kabellos sein.
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Jeder Zug weist ein Verarbeitungsmittel und einen Speicher auf, wobei das Verarbeitungsmittel in der Lage ist, Steuerbefehle auszuführen, die dem unten beschriebenen Eisenbahngleisschmierverfahren entsprechen.
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Jeder Zug ist mit einer elektronischen Steuerbefehlseinheit ausgerüstet, die einen Speicher, ein Verarbeitungsmittel und ein Steuerbefehlsmittel aufweist. Sie weist entweder ein Kommunikationsmittel auf oder ist mit einem Kommunikationsmittel verbunden.
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Zusammen mit dem Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlssystem wird ein Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren durch die 4 dargestellt.
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Das Eisenbahngleisschmiersteuerbefehlsverfahren ist ein iteratives Verfahren, wobei die folgenden Schritte als eine Schleife ausgeführt werden.
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In einem ersten Schritt S1 werden Messungen durchgeführt. Die Messungen weisen eine Positionsbestimmung durch ein globales Positionierungssystem, eine Beschleunigungsbestimmung durch einen 3D-Beschleunigungsmesser, eine Schwingungs- und Geräuschbestimmung durch entsprechende Sensoren auf.
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In einem zweiten Schritt S2 wird eine Datenverarbeitung der Messungen durchgeführt. Eine Datenverarbeitung kann ausgewählt werden aus zumindest einer Filterung, einer Durchschnittsberechnung, einer min/max-Bestimmung, zusammen mit Geräusch- und Schwingungsverarbeitungen.
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In einem dritten Schritt S3 wird ein aktueller Gleisabschnitt, auf dem der Zug läuft, basierend auf der Position des Zugs bestimmt.
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In dem sechsten Schritt S6 wird basierend auf der gemessenen Beschleunigung bestimmt, ob der Zug in einer Kurve ist. Alternativ oder in Kombination kann die Position mit einer Karte des Netzes verglichen werden, um zu bestimmen, ob der Zug in einer Kurve ist. Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren bei einem achten Schritt S8 fort, während dem bestimmt wird, ob Zugsicherheitsparameter erfüllt sind. Zugsicherheitsparameter sind im Allgemeinen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und der Neigungswinkel des Zugs. Sie alle haben Sicherheitsbegrenzungen. Eine Schmierung kann nur durchgeführt werden, wenn der Zug unterhalb dieser Begrenzungen ist.
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Wenn in Schritt S6 bestimmt wird, dass der Zug nicht in einer Kurve ist, oder wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter nicht innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu einem neunten Schritt S9 fort.
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Bei Schritt S9 wird keine Schmierung in Auftrag gegeben und das Verfahren schreitet zu Schritt S1 in der nächsten Iteration fort.
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Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die Parameter innerhalb der Zugsicherheitsparameter sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S10 fort, während dem bestimmt wird, ob entweder ein gemessenes Geräusch oder eine gemessene Schwingung größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem elften Schritt S11 fort, während dem bestimmt wird, ob die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt eine Schmierung empfiehlt.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem zwölften Schritt S12 fort, während dem Schmierfett auf den Gleisabschnitt aufgetragen wird und ein Schmierereignis verbreitet wird.
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Wenn während des elften Schritts S11 bestimmt wird, dass die implementierte Strategie für den aktuellen Gleisabschnitt keine Schmierung empfiehlt, schreitet das Verfahren zu einem dreizehnten Schritt S13 fort, während dem ein Defektereignis verbreitet wird. Das Verfahren schreitet zu einem vierzehnten Schritt S14 fort, während dem die implementierte Strategie direkt hinsichtlich des gesendeten Defektereignisses modifiziert wird.
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Dann wird in einem fünfzehnten Schritt S15 bestimmt, ob Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind. Die Schmiersicherheitsschwellwerte sind Schwellwerte, die gesetzt sind, um ein Risiko des Driftens des Systems zu vermeiden. Wenn beispielsweise die Quantität des Schmiermittels modifiziert wird, könnte sie auf einen vordefinierten Schwellwert erhöht werden.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu einem sechzehnten Schritt S16b fort, während dem eine Warnung ausgegeben wird. Das Verfahren endet dann bei Schritt S9.
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Wenn in Schritt S15 bestimmt wird, dass die Messungen innerhalb der Schmiersicherheitsschwellwerte sind, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn in dem zehnten Schritt S10 bestimmt wird, dass kein relevantes Geräusch oder Schwingung aufgenommen wurde, schreitet das Verfahren zu einem sechzehnten Schritt S16b fort, während dem bestimmt wird, ob der Gleisabschnitt basierend auf der implementierten Strategie für den Gleisabschnitt geschmiert werden sollte.
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Wenn dies der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S12 fort.
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Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Verfahren zu Schritt S9 fort.
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Die Schritte S10 bis S19 sind in einem Schritt S17 enthalten, der in einem globalen Server basierend auf den Messungen und Daten ausgeführt wird, die von dem zumindest einen Zug empfangen werden, und in dem der Schmierschritt S12 bestimmt wird.
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Das Eisenbahngleisfertigungsverfahren weist einen Backup-Modus auf, der in dem Fall eines Fehlers in dem Eisenbahngleisschmiersystem ausgeführt wird.
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Der Fehler kann auch ein Verlust einer Kommunikation oder Messungen sein, die wiederholt die Schmiersicherheitsschwellwerte überschreiten.
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In dem Backup-Modus wird kein Ereignis mit anderen Vorrichtungen in dem Netz ausgetauscht und das System fährt damit fort, mit seiner implementierten Strategie in einem eigenständigen Modus zu arbeiten.
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Wie für die dritte Ausführungsform gibt es keine Schritte S4, S5 und S7 in der vierten Ausführungsform des Eisenbahngleisschmierverfahrens.
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Es gibt auch keinen Schritt S18, da der zentrale Server Kenntnis von den Handlungen jedes Zugs hat.
