DE102020118670A1 - OBSERVATION PROCEDURES - Google Patents
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-
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- B61L23/042—Track changes detection
Abstract
Es wird ein Beobachtungsverfahren (10) bereitgestellt, bei dem zur Beobachtung einer Beschaffenheit eines ein Gleis aufweisenden Schienenwegs in einem Erfassungsschritt (12) mittels zumindest eines Sensors ein Muster bei einem auf dem Gleis fahrenden Schienenfahrzeug erfasst wird. Erfindungsgemäß ist der verwendete Sensor in einem Fahrgastraum des Schienenfahrzeugs angeordnet.An observation method (10) is provided in which, in order to observe the condition of a rail route having a track, a pattern is detected in a detection step (12) using at least one sensor in a rail vehicle traveling on the track. According to the invention, the sensor used is arranged in a passenger compartment of the rail vehicle.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Beobachtungsverfahren zur Beobachtung einer Beschaffenheit eines Gleises gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an observation method for observing a condition of a track according to the preamble of claim 1.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Beobachtungsverfahren bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved observation method.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Beobachtungsverfahren nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with an observation method according to claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahren zur Beobachtung einer Beschaffenheit eines ein Gleis aufweisenden Schienenwegs wird in einem Erfassungsschritt mittels zumindest eines Sensors ein Muster bei einem auf dem Gleis fahrenden Schienenfahrzeug erfasst. Erfindungsgemäß ist der verwendete Sensor in einem Fahrgastraum des Schienenfahrzeugs angeordnet.In the observation method according to the invention for observing a condition of a railroad having a track, a pattern is detected in a detection step by means of at least one sensor in a rail vehicle traveling on the track. According to the invention, the sensor used is arranged in a passenger compartment of the rail vehicle.
Dadurch ist der Sensor sehr gut vor Umwelteinflüssen geschützt und sehr leicht zugänglich. Es können für verschiedenste Beschaffenheiten Muster erzeugt werden, die später für eine Analyse zur Verfügung stehen.As a result, the sensor is very well protected from environmental influences and very easily accessible. Patterns can be generated for a wide variety of textures, which are later available for analysis.
In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahrens ist der verwendete Sensor in einem Mobilgerät, insbesondere in einem Smartphone, angeordnet.In an advantageous embodiment of the observation method according to the invention, the sensor used is arranged in a mobile device, in particular in a smartphone.
Mit der Verwendung eines Mobilgeräts, wie einem Smartphone, steht eine relativ kostengünstige und leicht verfügbare Messvorrichtung bereit, die in einfacher Weise um weitere Geräte ergänzt werden kann. Mit dem Zugpersonal und den Passagieren befinden sich häufig mehrere Mobilgeräte innerhalb des Schienenfahrzeugs, die als potentielle Messvorrichtungen dienen und die Aufzeichnung mehrerer Beschleunigungsmuster ermöglichen.With the use of a mobile device, such as a smartphone, a relatively inexpensive and readily available measuring device is available, which can easily be supplemented with other devices. Along with the train crew and passengers, there are often multiple mobile devices within the rail vehicle that serve as potential measurement devices and allow multiple acceleration patterns to be recorded.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahrens werden beim Erfassungsschritt mittels weiterer im Fahrgastraum angeordneter Sensoren weitere Muster erfasst. Dabei ist bevorzugt zumindest einer der Sensoren ortsfest in dem Fahrgastraum angeordnet.In a further advantageous embodiment of the observation method according to the invention, further patterns are detected during the detection step by means of additional sensors arranged in the passenger compartment. In this case, at least one of the sensors is preferably arranged in a stationary manner in the passenger compartment.
Das Muster kann hiermit reproduziert werden. Durch mehrere erfasste Muster können Störwerte aussortiert werden, denen andere Ursachen zugrunde liegen, beispielsweise ein Hantieren mit einem zur Messung verwendeten Smartphon. The pattern can be reproduced herewith. Interference values that are based on other causes, for example handling a smartphone used for the measurement, can be sorted out using a number of recorded patterns.
Insbesondere ist hierbei das mittels des ortsfest mit dem Fahrgastraum verbundenen Sensors hilfreich.In particular, it is helpful here by means of the sensor which is stationarily connected to the passenger compartment.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahrens wird in dem Erfassungsschritt ein Beschleunigungssensor verwendet und ein Beschleunigungsmuster erfasst.In a further advantageous embodiment of the observation method according to the invention, an acceleration sensor is used in the detection step and an acceleration pattern is detected.
Beschleunigungswerte sind ein guter Indikator für die Beschaffenheit des Schienenwegs, insbesondere für die Beschaffenheit des Gleises.Acceleration values are a good indicator of the condition of the railway, especially the condition of the track.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahrens wird in dem Erfassungsschritt ein Akustiksensor verwendet und ein Akustikmuster erfasst.In a further advantageous embodiment of the observation method according to the invention, an acoustic sensor is used in the detection step and an acoustic pattern is detected.
Akustikwerte, mithin Geräusche, sind ebenfalls ein guter Indikator für die Beschaffenheit des Schienenwegs, insbesondere für die Beschaffenheit des Gleises. Eine Kombination mit den Beschleunigungswerten kann die Validität einer Analyse zur Beschaffenheit des Schienenwegs erhöhen.Acoustic values, i.e. noises, are also a good indicator of the condition of the track, especially the condition of the track. A combination with the acceleration values can increase the validity of an analysis of the condition of the railway.
So wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahrens nach dem Erfassungsschritt ein Analyseschritt durchgeführt, bei dem in einem ersten Modus das im Erfassungsschritt erfasste Muster mit einem hinterlegten älteren Muster verglichen wird und eine Information über eine Veränderung in einem Ausgabeschritt ausgegeben wird.In a further advantageous embodiment of the observation method according to the invention, an analysis step is carried out after the detection step, in which, in a first mode, the pattern detected in the detection step is compared with a stored older pattern and information about a change is output in an output step.
Dadurch kann eine Veränderung am Schienenweg entdeckt werden. Die Anwendung des Beobachtungsverfahrens in Regelzügen sorgt für regelmäßige Updates über den Schienenweg.This allows a change in the rail route to be detected. The application of the observation method in regular trains ensures regular updates about the rail route.
In einer alternativen vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahrens wird nach dem Erfassungsschritt ein Analyseschritt durchgeführt, bei dem in einem zweiten Modus das im Erfassungsschritt erfasste Beschleunigungsmuster mit einer Schadensinformation verknüpft und ein Schadensmuster erstellt wird.In an alternative advantageous embodiment of the observation method according to the invention, an analysis step is carried out after the detection step, in which, in a second mode, the acceleration pattern detected in the detection step is linked to damage information and a damage pattern is created.
Dadurch können für verschiedenste Beschaffenheiten oder Schadensfälle Schadensmuster erzeugt werden, die für die Analyse bei späteren Durchläufen des Beobachtungsverfahrens zur Verfügung stehen.In this way, damage patterns can be generated for a wide variety of properties or damage cases, which are available for analysis during later runs of the observation method.
So wird bei dem erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahren in einer alternativen Ausführung nach dem Erfassungsschritt ein Analyseschritt durchgeführt, bei dem in einem dritten Modus das im Erfassungsschritt erfasste Muster mit zumindest einem hinterlegten Schadensmuster verglichen wird und eine Information über eine Übereinstimmung in einem Ausgebeschritt ausgegeben wird.In an alternative embodiment of the observation method according to the invention, an analysis step is carried out after the detection step, in which, in a third mode, the pattern detected in the detection step is compared with at least one stored damage pattern and information about a match is output in an output step.
Durch den Abgleich des erfassten Musters mit dem Schadensmuster kann ein Schaden und die Art des Schadens am Schienenweg erkannt werden.By comparing the recorded pattern with the damage pattern, damage and the type of damage to the rail track can be identified.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den Abbildungen ersichtlich. Die Erfindung wird anhand der Abbildung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 das erfindungsgemäße Beobachtungsverfahren in einer beispielhaften Ausgestaltung.
-
1 the observation method according to the invention in an exemplary embodiment.
In der
Bei dem erfindungsgemäßen Beobachtungsverfahren 10 wird eine Beschaffenheit eines Schienenwegs beobachtet. Der Schienenweg umfasst hierbei ein Gleis und insbesondere weitere Vorrichtungen, wie einen Oberbau, einen Unterbau, eine Schallschutzanlage, eine Übertunnelung, Überdeckelung und/oder Überbrückung, eine Signalanlage und/oder eine Elektrifizierungsanlage.In the
In dem Beobachtungsverfahren wird in einem Erfassungsschritt 12 mittels zumindest eines Sensors ein Muster erfasst. Das Muster ist die mittels des Sensors detektierte Größe im zeitlichen Verlauf. Der zumindest eine Sensor ist bevorzugt ein Beschleunigungssensor und/oder ein Akustiksensor, mithin ein Mikrophon.In the observation method, a pattern is detected in a detection step 12 using at least one sensor. The pattern is the variable detected by the sensor over time. The at least one sensor is preferably an acceleration sensor and/or an acoustic sensor, and therefore a microphone.
Der Beschleunigungssensor ist dabei erfindungsgemäß in einem Fahrgastraum eines Schienenfahrzeugs angeordnet, während das Schienenfahrzeug auf dem Gleis entlangfährt. Der Beschleunigungssensor misst Beschleunigungen mithin innerhalb einer gefederten Masse. Insbesondere erfasst der Beschleunigungssensor Beschleunigungen in mehrere Richtungen.According to the invention, the acceleration sensor is arranged in a passenger compartment of a rail vehicle while the rail vehicle is traveling along the track. The acceleration sensor therefore measures accelerations within a sprung mass. In particular, the acceleration sensor detects accelerations in several directions.
Das erfasste Beschleunigungsmuster zeigt Beschleunigungswerte im Verlauf der Zeit und damit im Verlauf des Gleises des Schienenwegs beziehungsweise im Verlauf der Position des Schienenfahrzeugs auf dem Gleis. Die Beschleunigungswerte sind jeweils einer bestimmten Stelle des Gleises zuzuordnen. Es werden insbesondere zusätzlich zu den Beschleunigungswerten in dem Erfassungsschritt 12 auch Positionsdaten des Schienenfahrzeugs erfasst. Das Beschleunigungsmuster wird insbesondere an eine zentral angeordnete Instanz gesendet, beispielsweise einen Infrastrukturbetreiber, oder einen Schienenfahrzeugbetreiber. Alternativ oder zusätzlich kann die Übermittlung an den Führerstand des Schienenfahrzeugs erfolgen, in dem der Erfassungsschritt 12 durchgeführt wurde, oder an Führerstände anderer Schienenfahrzeuge der gleichen Strecke. Das Beschleunigungsmuster wird bevorzugt gespeichert.The acceleration pattern recorded shows acceleration values over time and thus over the course of the rail route or over the course of the position of the rail vehicle on the track. The acceleration values are each assigned to a specific point on the track. In particular, position data of the rail vehicle are also recorded in addition to the acceleration values in the recording step 12 . In particular, the acceleration pattern is sent to a centrally arranged entity, for example an infrastructure operator or a rail vehicle operator. Alternatively or additionally, the transmission can be made to the driver's cab of the rail vehicle in which the detection step 12 was carried out, or to driver's cabs of other rail vehicles on the same route. The acceleration pattern is preferably stored.
In dem Erfassungsschritt 12 wird insbesondere zusätzlich zu dem Beschleunigungsmuster ein Akustikmuster in dem auf dem Gleis fahrenden Schienenfahrzeug erfasst. Der für die Erfassung des Akustikmusters verwendete Akustiksensor ist dabei in dem Fahrgastraum des Schienenfahrzeugs angeordnet, während das Schienenfahrzeug auf dem Gleis entlangfährt. Der Akustiksensor erfasst die Akustik im Fahrgastraum.In the detection step 12, an acoustic pattern is detected in the rail vehicle traveling on the track, in particular in addition to the acceleration pattern. The acoustic sensor used for detecting the acoustic pattern is arranged in the passenger compartment of the rail vehicle while the rail vehicle is traveling along the track. The acoustic sensor records the acoustics in the passenger compartment.
Das erfasste Akustikmuster zeigt Akustikwerte im Verlauf der Zeit und damit im Verlauf des Gleises des Schienenwegs beziehungsweise im Verlauf der Position des Schienenfahrzeugs auf dem Gleis. Die Akustikwerte sind jeweils einer bestimmten Stelle des Gleises zuzuordnen. Das Akustikmuster wird insbesondere an eine zentral angeordnete Instanz gesendet, beispielsweise den Infrastrukturbetreiber, oder den Schienenfahrzeugbetreiber. Alternativ oder zusätzlich kann die Übermittlung an den Führerstand des Schienenfahrzeugs erfolgen, in dem der Erfassungsschritt 12 durchgeführt wurde, oder an Führerstände anderer Schienenfahrzeuge der gleichen Strecke. Das Akustikmuster wird bevorzugt gespeichert.The recorded acoustic pattern shows acoustic values in the course of time and thus in the course of the track of the railway or in the course of the position of the rail vehicle on the track. The acoustic values are each assigned to a specific point on the track. In particular, the acoustic pattern is sent to a centrally arranged entity, for example the infrastructure operator or the rail vehicle operator. Alternatively or additionally, the transmission can be made to the driver's cab of the rail vehicle in which the detection step 12 was carried out, or to driver's cabs of other rail vehicles on the same route. The acoustic pattern is preferably saved.
Die Messwerte werden bevorzugt mit einem Mobilgerät erfasst, welches einen Beschleunigungssensor aufweist und ausgebildet ist, Beschleunigungen zu detektieren. Bevorzugt ist das Mobilgerät appfähig, mithin dazu geeignet Anwendungen (Apps) zu installieren. Insbesondere verfügt das Mobilgerät zudem über einen Akustiksensor und ist ausgebildet, Akustik zu erfassen. Weiterhin ist das Mobilgerät insbesondere ausgebildet, seine Position zu ermitteln. Das Mobilgerät ist bevorzugt ein Smartphone. Das Mobilgerät kann alternativ auch ein Tablet oder ein Notebook sein.The measured values are preferably recorded using a mobile device which has an acceleration sensor and is designed to detect accelerations. The mobile device is preferably app-enabled, which means it is suitable for installing applications (apps). In particular, the mobile device also has an acoustic sensor and is designed to detect acoustics. Furthermore, the mobile device is designed in particular to determine its position. The mobile device is preferably a smartphone. Alternatively, the mobile device can also be a tablet or a notebook.
Bevorzugt werden in dem Beobachtungsverfahren 10 mehrere Beschleunigungsmuster entlang des Gleises des Schienenwegs erfasst. Zumindest einer der dabei verwendeten Beschleunigungssensoren ist bevorzugt mit dem Fahrgastraum ortsfest verbunden. So werden in dem Erfassungsschritt 12 beispielsweise ein zum Fahrgastraum ortsfester Beschleunigungssensor und mehrere Mobilgerät-Beschleunigungssensoren verwendet. Dies kann durch gleichzeitige Verwendung mehrerer Beschleunigungssensoren in dem Schienenfahrzeug erfolgen und/oder durch eine Erfassung zu verschiedenen Zeiten insbesondere auch in mehreren Schienenfahrzeugen erfolgen. Bevorzugt werden Beschleunigungsmuster in Regelzügen erfasst, also in solchen Zügen, die in einer bestimmten Abfolge über das Gleis fahren.In the
Insbesondere werden in dem Beobachtungsverfahren 10 auch mehrere Akustikmuster entlang des Gleises erfasst. Zumindest einer der dabei verwendeten Akustiksensoren ist bevorzugt mit dem Fahrgastraum ortsfest verbunden. So werden in dem Erfassungsschritt 12 beispielsweise ein zum Fahrgastraum ortsfester Akustiksensor und mehrere Mobilgerät-Akustiksensoren verwendet. Dies kann durch gleichzeitige Verwendung mehrerer Akustiksensoren in dem Schienenfahrzeug erfolgen und/oder durch eine Erfassung zu verschiedenen Zeiten insbesondere auch in mehreren Schienenfahrzeugen erfolgen. Bevorzugt werden auch die Akustikmuster in Regelzügen erfasst.In particular, several acoustic patterns along the track are also recorded in the
Neben den genannten Mustern können weitere Muster in dem Erfassungsschritt 12 des Beobachtungsverfahrens 10 erfasst werden. Das Beobachtungsverfahren 10 ist bevorzugt modular erweiterbar.In addition to the patterns mentioned, further patterns can be recorded in the recording step 12 of the
Das erfasste Muster wird insbesondere in einem Analyseschritt 13 analysiert. Das Ergebnis der Analyse wird insbesondere in einem Ausgabeschritt 14 ausgegeben. Der Analyseschritt 13 weist dabei bevorzugt mehrere Modi auf.The detected pattern is analyzed in an
In einem ersten Modus wird bei dem Analyseschritt 13 das im Erfassungsschritt 12 erfasste Muster mit einem hinterlegten älteren Muster verglichen. Das ältere Muster wurde bevorzugt bei einem früheren Durchlauf des Beobachtungsverfahrens 10 gespeichert. Unterscheidet sich das im Erfassungsschritt 12 erfasste Muster von dem älteren Muster, so ist zu erkennen, dass eine Veränderung stattgefunden hat, die auf eine Veränderung des Schienenwegs deuten könnte. In dem Ausgabeschritt 14 wird insbesondere eine Information über eine Veränderung in einem Ausgabeschritt 14 ausgegeben wird.In a first mode, in the
In einem zweiten Modus wird bei dem Analyseschritt 13 das im Erfassungsschritt 12 erfasste Muster mit einer Schadensinformation 15 verknüpft und so ein Schadensmuster 16 erstellt. Das Schadensmuster 16 steht dann für den Analyseschritt 13 bei einem späteren Durchlauf des Beobachtungsverfahrens 10 zur Verfügung. In der
In einem dritten Modus wird bei dem Analyseschritt 13 das im Erfassungsschritt 12 erfasste Muster mit zumindest einem bereits hinterlegten Schadensmuster 16 verglichen. Wenn dabei eine Übereinstimmung zwischen dem erfassten Muster und dem Schadensmuster 16 analysiert wird, wird insbesondere eine Information über einen analysierten Schaden im Ausgabeschritt 14 ausgegeben. Bevorzugt umfasst das Ergebnis einen Schadenstyp.In a third mode, in the
In einem vierten Modus wird in dem Analyseverfahren 14 zumindest eine Kennzahl aus den Werten des im Erfassungsschritt 12 erfassten Musters ermittelt und mit einer hinterlegten Sollkennzahl abgeglichen. Beim Abweichen der Kennzahl von der Sollkennzahl wird dann im Ausgabeschritt 14 eine Meldung ausgegeben. Als Kennzahl wird hier bevorzugt eine Standardabweichung, ein Mittelwert, ein Medianwert, ein Anstieg oder dergleichen verwendet. Es wird insbesondere eine explorative Datenanalyse durchgeführt.In a fourth mode, at least one index is determined in the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Beobachtungsverfahrenobservation procedure
- 1111
- Startbegin
- 1212
- Erfassungsschrittcapture step
- 1313
- Analyseschrittanalysis step
- 1414
- Ausgabeschrittoutput step
- 1515
- Schadensinformationdamage information
- 1616
- Schadensmusterdamage pattern
- 1717
- Endeend
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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