-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer zu kalibrierenden Messeinrichtung, die zur Ermittlung einer Belastung einer Infrastrukturanordnung dient, wobei die Messeinrichtung Messdaten erfasst und mittels einer Kalibriereinrichtung anhand mindestens eines Kalibriergewichtes kalibriert wird, umfassend die Ermittlung von mindestens einem Referenzdatensatz, wobei der Referenzdatensatz ein Fahrzeuggewicht eines Fahrzeuges aufweist, welches durch eine Referenzwaage ermittelt wird.
-
Weiterhin betrifft die Erfindung ein System zum Kalibrieren einer Messeinrichtung, die zur Ermittlung einer Infrastrukturanordnung durch von der Messeinrichtung erfassten Messdaten dient, durch eine Kalibriereinheit anhand mindestens eines Kalibriergewichtes, wobei das System eine Referenzwaage zur Ermittlung von mindestens einem Referenzdatensatz aufweist, wobei der Referenzdatensatz ein Fahrzeuggewicht eines Fahrzeuges aufweist.
-
Oben beschriebene Messeinrichtungen, die beispielsweise in Straßen eingelassen bzw. in Brücken installiert werden, dienen zur Ermittlung von Belastungen der jeweiligen Straßen bzw. Brücken oder anderen Infrastrukturanordnungen. Dazu werden die jeweiligen Messeinrichtungen in regelmäßigen Abständen kalibriert, wobei für die Kalibrierung der Verkehr an der zu kalibrierenden Messeinrichtung ausgebremst wird. Häufig sind für die Kalibrierungen Sperrungen der jeweiligen Infrastrukturanordnung notwendig. Das führt zu Staus und anderen Beeinträchtigungen von Verkehrsteilnehmern. Während der Kalibrierung wird die Messeinrichtung mittels Kalibriergewichten statisch durch unbewegte Lasten oder dynamisch durch bewegte Lasten kalibriert, um anschließend die Belastung der Infrastrukturelemente durch den Verkehr genau ermitteln zu können.
-
Während der Kalibrierung der Messeinrichtung wird also der Verkehr für eine gewisse Dauer behindert. Dies führt zu hohen Kosten, zu Staus und anderen Beeinträchtigungen, die es zu verhindern gilt.
-
Daher ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Messeinrichtung zu kalibrieren, ohne dabei den Verkehr zu beeinträchtigen.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Dazu gleicht die Kalibriereinrichtung automatisch den Referenzdatensatz, die Messdaten und die Positionsdaten, die dem Fahrzeug zuordenbar sind, ab und kalibriert die Messeinrichtung anhand des Fahrzeuggewichts als Kalibriergewicht.
-
Die Ermittlung des Fahrzeuggewichts, welches im Referenzdatensatz verwendet wird, durch die Referenzwaage erfolgt bevorzugt unabhängig von dem Ziel des Kalibrierens. Beispielsweise kann die Ermittlung des Fahrzeuggewichts durch die Referenzwaage primär aus Gründen der Verkehrskontrolle, Ladungskontrolle und/oder Mautabrechnung erfolgen.
-
Weiterhin können das ermittelte Fahrzeuggewicht oder sogar der komplette Referenzdatensatz beispielsweise von einem Dritten zur Verfügung gestellt werden. So betreiben unter anderem öffentliche Stellen, wie beispielsweise die Bundesrepublik Deutschland oder die Bundesländer der Bundesrepublik Deutschland Referenzwaagen, die in regelmäßigen Abständen geeicht werden, wobei die durch die Referenzwage ermittelten Referenzdatensätze zur Verfügung gestellt werden.
-
Bevorzugt wird das Fahrzeuggewicht des Fahrzeuges durch eine Gewichtsmessung ermittelt.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die mindestens eine Referenzwaage bevorzugt geeicht.
-
Die Messeinrichtung für die Infrastrukturanordnung kann insbesondere unmittelbar an der Infrastrukturanordnung selbst angeordnet sein und/oder entlang einer Flussrichtung des Verkehrs gesehen unmittelbar vor oder hinter der Infrastrukturanordnung angeordnet sein.
-
Die Kalibriereinrichtung kann anhand der Positionsdaten einen Bereich des Messsignals, der durch das Befahren der Infrastrukturanordnung und/oder der zugehörigen Messeinrichtung durch das Fahrzeug beeinflusst ist, und den Referenzdatensatz für dasselbe Fahrzeug einander zuordnen.
-
Durch die Referenzwaage wird also das Fahrzeuggewicht des Fahrzeuges ermittelt und an die Kalibriereinrichtung übermittelt. Die Kalibriereinrichtung kann anhand des übermittelten Referenzdatensatzes und der Positionsdaten des Fahrzeuges das ermittelte Fahrzeuggewicht, durch das die zu kalibrierende Messeinrichtung kalibriert wird, dem richtigen Fahrzeug zuordnen.
-
Noch weiter im Detail betrachtet stellt die Kalibriereinrichtung anhand der Positionsdaten für das Fahrzeug gegebenenfalls fest, dass und zu welchem Zeitpunkt dieses Fahrzeug die Infrastrukturanordnung und/oder die zugehörige Messeinrichtung befährt bzw. befahren hat. Auf diese Weise ordnet die Kalibriereinrichtung den entsprechenden Bereich des Messsignals dem (richtigen) Fahrzeug zu.
-
Letztlich verknüpft die Kalibriereinrichtung automatisch das durch die Referenzwaage ermittelte Fahrzeuggewicht des Fahrzeugs mit dem Bereich des Messsignals, der durch das Befahren der Infrastrukturanordnung durch dasselbe Fahrzeug beeinflusst ist. Anhand dieser automatischen Zuordnung kann die Kalibriereinrichtung den Bereich des Messignals, insbesondere mindestens einen durch das Befahren der Infrastrukturanordnung und/oder der zugehörigen Messeinrichtung mit diesem Fahrzeug verursachten Messignal-Peak, mit dem zugehörigen Fahrzeuggewicht abgleichen.
-
Dadurch kann die zu kalibrierende Messeinrichtung kalibriert werden, ohne dass eine Beeinträchtigung der Verkehrsteilnehmer zu befürchten ist, denn die Kalibrierung der Messeinrichtung findet im fließenden Verkehr statt. Weiterhin wird die Kalibrierung automatisch durchgeführt, so dass die Kalibrierung mit wenig oder ohne Personaleinsatz durchführbar ist.
-
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Messeinrichtung immer wieder ohne Sperrung des Verkehrs (re-)kalibriert werden kann. So kann beispielsweise die Messeinrichtung in regelmäßigen Abständen, beispielsweise tageweise, wochenweise oder monatlich, durch zuvor kalibrierte der gemessenen Fahrzeuge, die als Kalibriergewichte dienen, kalibriert werden. Dadurch können auf Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Witterung, Temperaturbedingungen reagiert werden, die Einflüsse auf die Messeinrichtungen und folglich deren Messdaten haben. Folglich kann eine gute Genauigkeit der Messeinrichtung über einen längeren Zeitraum unabhängig von den Witterungsbedingungen erreicht werden.
-
Vorzugsweise werden Positionsdaten des Fahrzeuges zeitabhängig ermittelt, beispielsweise durch eine Positionserfassungsanordnung, und an die Kalibriereinrichtung übermittelt. Dadurch kann festgestellt werden, wann das Fahrzeug an welchem Ort war bzw. ein Streckenverlauf nachvollzogen werden. Folglich kann auch ermittelt werden, wann die zu kalibrierende Messeinrichtung oder die Referenzwaage überfahren worden ist. Das erleichtert eine Auswertung der erfassten Daten und ermöglicht eine leichte Kalibrierung.
-
Bevorzugt werden die Positionsdaten zumindest fortlaufend zeitabhängig ermittelt. Das ermöglicht eine genauere Verfolgung der Bewegungen des Fahrzeugs. Zusätzlich können die Positionsdaten auch fortlaufend übermittelt werden.
-
Vorzugsweise erfolgt ein automatisches Auslesen eines Identifikationsmerkmals des Fahrzeugs durch eine (erste) Identifizierungseinrichtung bei der Referenzwaage und/oder ein automatisches Auslesen des Identifikationsmerkmals durch eine (zweite) Identifizierungseinrichtung bei der Messeinrichtung.
-
Die Positionsdaten können entsprechend Informationen bezüglich des Auslesens des Identifikationsmerkmals bei der Referenzwaage und/oder bezüglich des Auslesens der Infrastrukturanordnung umfassen.
-
In diesem Fall sind die Identifizierungseinrichtungen Bestandteil der Positionserfassungsanordnung.
-
Gemäß einem Aspekt ist eine Position der jeweiligen Identifizierungseinrichtung bekannt und zum Auslesen des Identifikationsmerkmals des Fahrzeugs durch die jeweilige Identifizierungseinrichtung muss sich dieses Fahrzeug in unmittelbarer Nähe der jeweiligen Identifizierungseinrichtung befinden. Somit kann aus dem Auslesen des Identifikationsmerkmals des Fahrzeugs durch die jeweilige Identifizierungseinrichtung darauf geschlossen werden, dass jenes Fahrzeug zum Zeitpunkt des Auslesens an der jeweiligen Identifizierungseinrichtung ist bzw. war. Entsprechend kann auf die Position des entsprechenden Fahrzeugs zu diesem Zeitpunkt bei der zugehörigen Referenzwaage bzw. Infrastrukturanordnung geschlossen werden. Informationen bezüglich des Auslesens des (mindestens einen) Identifikationsmerkmals können somit Positionsdaten bilden oder Bestandteil von Positionsdaten sein.
-
Das (mindestens eine) Identifikationsmerkmal kann ein amtliches Kennzeichen des Fahrzeugs, beispielsweise ein Nummernschild, umfassen. Die jeweilige Identifizierungseinrichtung kann ein optisches Erfassungsinstrument umfassen, zum Beispiel eine Kamera.
-
Alternativ oder zusätzlich kann das (mindestens eine) Identifikationsmerkmal ein individuelles Transpondersignal des Fahrzeugs umfassen. Die jeweilige Identifizierungseinrichtung kann entsprechend eine Transponderauslesevorrichtung umfassen.
-
Vorzugsweise werden die Positionsdaten des Fahrzeuges unter Verwendung eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems ermittelt, beispielsweise unter Verwendung von GPS, dem Galileo-System, dem GLONASS-System und/oder dem Beidou-System. GPS (Global Positioning System) beschreibt eine satellitengestützte Methode zur Positionserkennung. Diese Methode ist weit verbreitet und findet sich in einer Vielzahl von Fahrzeugen wieder. Dadurch ist das System einfach implementierbar bzw. schon vorhanden. Folglich ist das System kosteneffizient einsetzbar.
-
Vorzugsweise werden Positionsdaten des Fahrzeuges über eine On-Board-Unit des Fahrzeuges für ein Mautsystem ermittelt. Die Maut beschreibt im weitesten Sinne eine Straßenbenutzungsgebühr, die je nach System basierend auf einem Tarif pro gefahrenem Kilometer berechnet wird. Zur Kontrolle und zum Nachweis der zurückgelegten Strecke werden die Fahrzeuge durch das Mautsystem stichpunktartig oder immer wieder erfasst, so dass basierend auf den gesammelten Daten bzw. den über das Fahrzeug bekannten Positionen die Mautgebühr berechnet werden kann. Weiterhin kann anhand der Mautdaten die zurückgelegte Strecke rekonstruiert werden, so dass dies auch eine kosteneffiziente Möglichkeit zur Nachvollziehung der zurückliegenden Strecke und damit der Position des Fahrzeuges dient.
-
Vorzugsweise wird der Referenzdatensatz mit Zeitinformationen und/oder Ortinformationen bzgl. der Ermittlung des Fahrzeuggewichtes versehen. Besonders bevorzugt wird der Referenzdatensatz mit Zeitinformationen und Ortsinformationen bzgl. der Ermittlung des Fahrzeuggewichts versehen, insbesondere wenn mehrere Referenzwaagen und/oder mehrere Fahrzeuge für das Verfahren genutzt werden. Dadurch kann auch rückblickend anhand des Abgleichs der Positionsdaten der Fahrzeuge mit den Referenzdatensätzen rekonstruiert werden, welche der mindestens einen Referenzwaage zu welchem Zeitpunkt durch welches Fahrzeug belastet wurde. Daher kann auch rückblickend eine Kalibrierung durchgeführt werden.
-
Vorzugsweise werden die erfassten Messdaten mit Zeitinformationen und Ortsinformationen versehen und für die Kalibriereinrichtung zur Verfügung gestellt. Somit lässt sich sowohl in Echtzeit als auch in rückblickender Betrachtungsweise erkennen, wann welche Messeinrichtung mit welchem Gewicht belastet wurde. Außerdem ermöglichen eine Zeitinformation und eine Ortinformation des Messdatensatzes bzw. der Messdaten eine einfache Zuordnung.
-
Die Messdaten können beispielsweise inklusive der Zeitinformation und der Ortsinformation in der Kalibriereinrichtung und/oder einer mit der Kalibriereinrichtung verbundenen externen Speichereinrichtung gespeichert werden. Die Messdaten können beispielsweise durch die Messeinrichtung selbst mit der Zeitinformation und/oder der Ortinformation ergänzt werden. Gemäß einem anderen Aspekt kann die Kalibriereinrichtung die Messdaten mit den Zeitinformationen und/oder den Ortinformationen versehen, insbesondere wenn die Übertragung der Messdaten an die Kalibriereinrichtung in Echtzeit oder nahezu Echtzeit erfolgt. Die Kalibriereinrichtung kann beispielsweise durch die Verbindungsinformation bzgl. der Übermittlung der Messdaten auf einen Ort der entsprechenden Messeinrichtung schließen. Als Verbindungsinformationen sind beispielsweise IP-Adressen, Telefonnummern, E-Mail-Adressen, Signaturen oder dergleichen zu benennen. Das gilt entsprechend für den mindestens einen Referenzdatensatz und die entsprechende Referenzwaage.
-
Vorzugsweise ordnet die Kalibriereinrichtung anhand der Positionsdaten des Fahrzeuges und den wenigstens einen Referenzdatensatz das Fahrzeuggewicht dem Fahrzeug zu. Dazu wird anhand der Positionsdaten des Fahrzeuges ermittelt, wann bzw. ob das Fahrzeug über die Referenzwaage gefahren ist, und ob die Referenzwaage einen entsprechenden Referenzdatensatz erstellt hat. Durch die Zeitinformationen der Positionsdaten des Fahrzeuges an der entsprechenden Referenzwaage kann der Referenzdatensatz ermittelt und einem Fahrzeug zugeordnet werden. Entsprechend werden in einer Weiterbildung des Verfahrens Fahrzeuggewichte mehrerer Fahrzeuge von der mindestens einen Referenzwaage ermittelt und dem jeweiligen Fahrzeug anhand seiner Positionsdaten zugeordnet, so dass jedes dieser Fahrzeuge im weiteren Verlauf als Kalibriergewicht zur Kalibrierung der zu kalibrierenden Messeinrichtung(en) genutzt werden kann.
-
Vorzugsweise werden die Positionsdaten, der Referenzdatensatz und/oder die Messdaten spätestens vor dem Kalibrieren der Messeinrichtung gefiltert. Folglich muss die Kalibriereinrichtung nur einen Teil der Daten verarbeiten, was zu einer guten Datenverarbeitungsgeschwindigkeit führt. Weiterhin wird somit eine schnelle Kalibrierung der zu kalibrierenden Messeinrichtung erreicht.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform unterzieht die Messeinrichtung die Messdaten vor der Übermittlung einer Filterung zur Datenreduktion. Beispielsweise kann die Übermittlung der Messdaten auf solche Bereiche begrenzt werden, in welchen die Messdaten auf ein Befahren der Messeinrichtung mit einem Mindestgewicht und/oder auf eine Belastung der Infrastrukturanordnung, die durch das Befahren durch ein Fahrzeug mit dem Mindestgewicht verursacht sein kann, schließen lassen. Insbesondere werden bevorzugt nur solche Bereiche der Messdaten übertragen, in denen mindestens ein Wert des Messsignals einen dazugehörigen Schwellwert übersteigt. Dabei kann der übertragene Bereich Informationen des Messsignals vor und/oder nach dem eigentlichen Übersteigen des Schwellwertes umfassen. Die übrigen Bereiche des Messsignals werden ggfs. nicht übermittelt.
-
Vorzugsweise justiert die Kalibriereinrichtung und/oder die Messeinrichtung Messdaten auf Basis der Kalibrierung. So kann aus den justierten Messdaten der Messeinrichtung genau auf ein Gewicht und/oder auf die Belastung der Infrastrukturanordnung durch ein jeweiliges Fahrzeug, welches die Infrastrukturanordnung befährt, geschlossen werden. Insbesondere kann auch aus den justierten Messdaten für das Befahren durch Fahrzeuge, deren Gewicht nicht durch eine der mindestens einen Referenzwaage bestimmt wird, auf deren jeweiliges Fahrzeuggewicht und/oder auf die Belastung der Infrastrukturanordnung durch das jeweilige Fahrzeug geschlossen werden. Dies ist auch für bereits vor der Kalibrierung erfassten Messdaten möglich, sodass eine nachträgliche Korrektur (Justierung) der Messdaten durchgeführt werden kann.
-
Vorzugsweise kalibriert die Kalibriereinrichtung die Messeinrichtung automatisch anhand der Referenzdaten, der Positionsdaten und der Messdaten für mehrere unterschiedliche Fahrzeuge. Durch die Kalibrierung anhand mehrerer, unterschiedlicher Fahrzeuge wird eine gute Genauigkeit der Messeinrichtung erreicht. Weiterhin kann dadurch ein Vergleich der Referenzdatensätze stattfinden, so dass ggfs. auf eine fehlgeschlagene Messung der Referenzwaage geschlossen werden kann. Dadurch wird eine gute Sicherheit und Genauigkeit des Verfahrens erreicht.
-
Vorzugsweise werden Lastdaten bzgl. der Belastung der Infrastrukturanordnung durch automatisierte Algorithmen und/oder Machine-Learning-Methoden in der Kalibriereinheit ermittelt. Die Lastdaten spiegeln die Belastung der Infrastrukturanordnung durch Fahrzeuge, welche die Infrastrukturanordnung befahren, insbesondere überfahren, wider. Mit anderen Worten lässt sich aus den Lastdaten der (ggfs. korrekt justierten) Messeinrichtung auf ein Gewicht und/oder auf die Belastung der Infrastrukturanordnung durch ein jeweiliges Fahrzeug, welches die Infrastrukturanordnung befährt, schließen. Außerdem lassen sich anhand der Lastdaten mögliche Überlastungen der Infrastrukturanordnung frühzeitiger erkennen, so dass entsprechend gegengesteuert werden kann.
-
Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
-
Dabei weist das System eine Positionserfassungsanordnung zur automatischen Erfassung von Positionsdaten des Fahrzeugs auf.
-
Das System umfasst ferner eine Kalibriereinheit, die dazu eingerichtet ist, automatisch das in dem Referenzdatensatz enthaltene Fahrzeuggewicht als Kalibriergewicht für die Kalibrierung der Messeinrichtung zu verwenden und als eine dafür notwendige Bedingung automatisch anhand der Positionsdaten festzustellen, wenn der Referenzdatensatz und Messdaten demselben Fahrzeug zuzuordnen sind.
-
Dadurch kann im Grunde jedes Fahrzeug, das einerseits über die Referenzwaage fährt, wodurch das Fahrzeuggewicht dieses Fahrzeuges ermittelt wurde, sowie andererseits die Infrastrukturanordnung und/oder die zugehörige Infrastrukturanordnung befährt, zur Kalibrierung der zu kalibrierenden Messeinrichtung benutzt werden. Dabei wird gemäß der Positionserfassungsanordnung und somit der Positionsdaten überprüft, ob das Fahrzeug über die Referenzwaage und anschließend oder zuvor über die zu kalibrierende Messeinrichtung gefahren ist, so dass ein Datenabgleich des Fahrzeuggewichts des entsprechenden Referenzdatensatzes und der Messdaten, genauer gesagt zumindest eines Bereichs der Messdaten, der dem Befahren der Infrastrukturanordnung und/oder der zugehörigen Messeinrichtung mit demselben Fahrzeug entspricht, erfolgen kann. Anhand des Fahrzeuggewichts aus dem Referenzdatensatz kann geprüft werden, ob der Bereich der Messdaten das von der Referenzwaage bestimmte Fahrzeuggewicht und/oder die durch dieses Fahrzeuggewicht zu erwartende Belastung der Infrastrukturanordnung korrekt widerspiegeln. Dieser Abgleich wird durch die Kalibriereinheit durchgeführt, wobei die Kalibriereinheit dazu die Positionsdaten, den mindestens einen Referenzdatensatz (bzw. die Referenzdatensätze) und die Messdaten benutzt.
-
Durch diese Anordnung kann also das Fahrzeuggewicht im fließenden Verkehr ermittelt werden, und die Messeinrichtung kann im Rahmen eines fließenden Verkehrs kalibriert werden. Folglich werden sämtliche Verkehrsbeeinträchtigungen vermieden, so dass im Rahmen einer Kalibrierung der Messeinrichtung keinerlei Staus oder dergleichen entstehen.
-
Alle mit Bezug auf das Verfahren beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten entsprechend für das System und umgekehrt.
-
Insbesondere kann das System jeden Referenzdatensatz mit einer Ortsinformation und/oder eine Zeitinformation bezüglich der Ermittlung des enthaltenen Fahrzeuggewichts versehen. Alternativ oder zusätzlich können die Messdaten eine Ortsinformation bezüglich der jeweiligen Messeinrichtung und/oder eine Zeitinformationen umfassen. Beispielsweise kann die Messeinrichtung zur Bereitstellung von zeitabhängigen Messignalen eingerichtet sein.
-
Im Allgemeinen können die Messdaten der Messeinrichtung mit den Positionsdaten und den Referenzdatensätzen für mehrere Fahrzeugen abgeglichen werden.
-
Das System kann mehrere Referenzwaagen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das System mehrere Messeinrichtungen aufweisen.
-
Gemäß einem Aspekt können als Positionsdaten beispielsweise folgende Informationen genügen: Die Information, dass sich das Fahrzeug zu einem bestimmten ersten Zeitpunkt an einer bestimmten der mindestens einen Referenzwaage befindet, und die Information, dass das Fahrzeug zu einem zweiten Zeitpunkt eine bestimmte Infrastrukturanordnung und/oder die zugehörige Messeinrichtung befahren hat.
-
Beispielsweise kann die Positionserfassungsanordnung bei der Referenzwaage eine (erste) Identifizierungseinrichtung und bei der Messeinrichtung eine (zweite) Identifizierungseinrichtung aufweisen.
-
Die erste Identifizierungseinrichtung ist dazu eingerichtet, zu erkennen, wenn sich das Fahrzeug an der zugehörigen Referenzwaage befindet und als Positionsdaten
- • einerseits den Ort der zugehörigen Referenzwaage, eine Kennung für die zugehörige Referenzwaage und/oder eine Identifikation des Fahrzeugs (beispielsweise ein amtliches Kennzeichen des Fahrzeugs) und
- • andererseits einen (ersten) Zeitpunkt, wann sich das Fahrzeug an der zugehörigen Referenzwaage befindet,
zur Übermittlung an die Kalibriereinrichtung bereitzustellen.
-
Analog ist die zweite Identifizierungseinrichtungen dazu eingerichtet, zu erkennen, wenn das Fahrzeug die Infrastrukturanordnung und/oder zugehörige Messeinrichtung befährt und als Positionsdaten
- • einerseits den Ort der Infrastrukturanordnung bzw. der zugehörigen Messeinrichtung, eine Kennung für die zugehörige Messeinrichtung und/oder die Identifikation des Fahrzeugs und
- • andererseits einen (zweiten) Zeitpunkt, wann sich das Fahrzeug an der zugehörigen Infrastrukturanordnung und/oder zugehörigen Messeinrichtung befindet,
zur Übermittlung an die Kalibriereinrichtung bereitzustellen.
-
Wenn das System mehrere Referenzwaagen umfasst, ist besonders bevorzugt an jeder der Referenzwaagen jeweils eine (erste) Identifizierungseinrichtung ausgebildet. Wenn das System mehrere Messeinrichtungen umfasst, ist besonders bevorzugt an jeder der Messeinrichtungen jeweils eine (zweite) Identifizierungseinrichtung eingerichtet.
-
Beispielsweise kann eine erfolgreich kalibrierte Messeinrichtung als Referenzwaage genutzt werden, um andere Messeinrichtungen zu kalibrieren. In diesem Fall kann die Identifizierungseinrichtung bei der erfolgreich kalibrierten Messeinrichtung als erste Identifizierungseinrichtung angesehen werden. „Erfolgreich kalibriert“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass für die kalibrierte Messeinrichtung keine Justierung notwendig ist oder dass eine korrekte Justierung für diese Messeinrichtung angewendet wird.
-
Besonders bevorzugt sind die Identifizierungseinrichtungen zum automatischen Auslesen (mindestens) eines Identifikationsmerkmal des Fahrzeugs eingerichtet.
-
Wenn sich das Fahrzeug sich an der Referenzwaage befindet und/oder die Referenzwaage benutzt, liest die zugehörige Identifizierungseinrichtung automatisch das (mindestens eine) Identifikationsmerkmal des Fahrzeugs aus. Wenn das Fahrzeug die Infrastrukturanordnung bzw. die zugehörige Messeinrichtung befährt, liest die zugehörige Identifizierungseinrichtung automatisch das (mindestens eine) Identifikationsmerkmal des Fahrzeugs aus.
-
Die Identifizierungseinrichtungen können beispielsweise jeweils eine Zeitbestimmungseinheit und eine Nummernschilderkennungseinheit aufweisen.
-
Gemäß einem anderen Aspekt weist die Positionserfassungsanordnung bevorzugt alternativ oder zusätzlich einen Empfänger für ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem auf, zum Beispiel einen GPS-Empfänger, einen Galileo-Empfänger, einen GLONASS-Empfänger und/oder einen Beidou-Empfänger. Insbesondere kann der Empfänger an dem Fahrzeug befestigt sein. Aus den mittels des Empfängers ermittelten zeitabhängigen Positionsdaten lässt sich ermitteln, ob und wann das Fahrzeug an der Referenzwaage (gewesen) ist sowie ob und wann das Fahrzeug an der Messeinrichtung (gewesen) ist. Der GPS-Empfänger ermöglicht die Nutzung des Global Positioning Systems (GPS) zur Positionserkennung bzw. -erfassung. Dieses GPS-System ist bereits weitläufig im Einsatz, so dass eine Implementierung einfach durchgeführt werden kann. Weiterhin ist die Nutzung des GPS-Systems kostengünstig.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Positionserfassungseinrichtung bevorzugt dazu eingerichtet, fortlaufend die zeitabhängigen Positionsdaten für das Fahrzeug zu ermitteln. Insbesondere kann die Positionserfassungseinrichtung dazu eingerichtet sein, zumindest während der Nutzung des Fahrzeugs (während des Fahrbetriebs) fortlaufend zu ermitteln.
-
Vorzugsweise umfasst die Positionserfassungsanordnung eine On-Board-Unit (OBU) des (jeweiligen) Fahrzeugs. Es kann sich beispielsweise um eine On-Board-Unit für ein automatisiertes Mautsystems handeln, durch das beispielsweise eine zurückgelegte Strecke auf mautpflichtigen Straßen erfasst werden kann, so dass für die erfasste Strecke eine Streckennutzungsgebühr berechnet werden kann. Derartige Mautsysteme sind in vielen Ländern der Europäischen Union, beispielsweise in Deutschland, für LKWs im Einsatz, so dass dies eine einfache Methode zur Erkennung bzw. Erhebung der Positionsdaten ist. Weiterhin ist in Deutschland eine On-Board-Unit für bestimmte Fahrzeuge ab einem gewissen Baujahr und Gewicht vorgeschrieben, so dass die Positionsdaten bereits automatisch erhoben werden und nur noch an die Kalibriereinrichtung übermittelt werden müssen. Folglich werden keine weiteren Bauteile und Elemente benötigt, um Positionsdaten des Fahrzeuges zu erfassen.
-
Vorzugsweise weist das System einen Datenfilter zur Datenreduktion auf. Dabei entsprechen die Daten den Positionsdaten, den Messdaten und/oder dem Referenzdatensatz. Beispielsweise kann die Referenzwaage einen Datenfilter zur Filterung des Referenzdatensatzes aufweisen, die Messeinrichtung kann einen Datenfilter zur Filterung der Messdaten aufweisen, und/oder die Positionserfassungsanordnung kann einen Datenfilter zur Filterung der Positionsdatenaufweisen. Alternativ dazu kann auch der Datenfilter in der Kalibriereinheit vorgesehen sein. Ein beispielhaftes Ziel der Datenreduktion ist eine gute Datenübertragungseffizienz, wobei nur die tatsächlich genutzten Daten übertragen werden sollen. Nicht relevante Daten sollen fallengelassen werden. Weiterhin dient die Datenreduktion dazu, dass die Kalibriereinheit schnell arbeiten kann. Dies führt zu einer schnellen Kalibrierung der Messeinrichtung.
-
Vorzugsweise weist die Kalibriereinheit eine Zuordnungseinheit zum Zuordnen des Referenzdatensatzes, der Messdaten und/oder der Positionsdaten auf. Insbesondere kann die Zuordnungseinheit dazu eingerichtet sein, anhand der Positionsdaten (zumindest für das jeweilige Fahrzeug) automatisch den Referenzdatensatz für das Fahrzeug und Messdaten für dasselbe Fahrzeug einander zuzuordnen. Wenn dasselbe Fahrzeug mehrere Infrastrukturanordnungen bzw. zugehörige Messeinrichtungen überfährt, ordnet die Zuordnungseinheit demselben Referenzdatensatz entsprechend (Bereiche von) Messdaten von mehreren Messeinrichtungen zu. Die Kalibriereinrichtung überprüft anhand der Zuordnungseinheit, ob und wenn ja zu welchem Zeitraum Positionsdaten des Fahrzeuges mit dem Referenzdatensatz und/oder den Messdaten übereinstimmen, so dass anhand einer möglichen Übereinstimmung von den Positionsdaten des Fahrzeuges auf einen entsprechenden Referenzdatensatz bzw. entsprechende Messdaten geschlossen werden kann.
-
Sobald die Zuordnungseinheit entsprechende Daten (Positionsdaten, Messdaten und Referenzdatensätze) einander zugeordnet hat, kann die Kalibriereinrichtung die zu kalibrierende Messeinrichtung anhand der einander zugeordneten Daten kalibrieren.
-
Insbesondere kann die Zuordnungseinheit dazu eingerichtet sein,
- • eine Übereinstimmung einer (ersten) Position des spezifischen Fahrzeugs zu dem ersten Zeitpunkt mit einem Standort der Referenzwaage und
- • eine Übereinstimmung des ersten Zeitpunkts mit Zeitinformation eines Referenzdatensatzes, der ein von derselben Referenzwaage ermitteltes Fahrzeuggewicht enthält,
zu erkennen und daraus zu schließen, dass das in diesem Referenzdatensatz enthaltene Fahrzeuggewicht das Fahrzeuggewicht dieses spezifischen Fahrzeugs zu dem ersten Zeitpunkt ist bzw. war.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Zuordnungseinheit insbesondere dazu eingerichtet sein,
- • eine Übereinstimmung einer (zweiten) Position des spezifischen Fahrzeugs zu dem zweiten Zeitpunkt mit einem Standort der Messeinrichtung und
- • eine Übereinstimmung des zweiten Zeitpunks mit Zeitinformation für einen spezifischen Bereich des Messignals von derselben Messeinrichtung, der durch das Befahren dieser Messeinrichtung und/oder der zugehörigen Infrastrukturanordnung beeinflusst ist,
zu erkennen und daraus zu schließen, dass dieser spezifische Bereich des Messignals durch das Befahren dieser Messeinrichtung und/oder der zugehörigen Infrastrukturanordnung mit dem spezifischen Fahrzeug beeinflusst ist.
-
Ferner kann die Kalibriereinheit im Detail dazu eingerichtet sein, diese Messeinrichtung anhand des Abgleichs dieses spezifischen Bereichs des Messignals mit dem Fahrzeuggewicht des spezifischen Fahrzeugs zu dem ersten Zeitpunkt zu kalibrieren und, falls notwendig, zu justieren. Im Allgemeinen kann der zweite Zeitpunkt früher oder später als der zweite Zeitpunkt sein.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Kalibriereinrichtung Plausibilitätskriterien zur Beurteilung, ob der Referenzdatensatz für die Kalibrierung der Messeinrichtung anhand des Fahrzeuggewichts, welches in diesem Referenzdatensatz enthalten ist, geeignet ist.
-
Beispielweise können die Plausibilitätskriterien eine, mehrere oder alle der folgenden Kriterien aufweisen:
- • Eine Entfernung zwischen der Referenzwaage, an welcher sich das spezifische Fahrzeug zum ersten Zeitpunkt befindet, und der Messeinrichtung, an welcher sich das jeweilige Fahrzeug befindet, ist kleiner als eine maximale Entfernung.
- • Eine Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt ist kleiner als eine maximale Zeitdifferenz; die maximale Zeitdifferenz kann abhängig von der Entfernung sein.
- • Die Positionsdaten für das spezifische Fahrzeug weisen darauf hin, dass das spezifische Fahrzeug zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt keine Fahrunterbrechung an einem Stück macht, die länger als eine maximale Unterbrechungszeit ist; eine längere Fahrtunterbrechung kann beispielsweise auf einen Lade- oder Entladevorgang hindeuten, sodass das Fahrzeuggewicht zum ersten Zeitpunkt nicht dem Fahrzeuggewicht zum zweiten Zeitpunkt entspricht.
-
Vorzugsweise stehen die zu kalibrierenden Messeinrichtung, die Referenzwaage und/oder die Positionserfassungseinrichtung mit der Kalibriereinheit (zumindest zeitweise) in Datenverbindung. Dadurch können Daten einfach ausgetauscht werden. Weiterhin kann die Datenverbindung über einen Dritten erfolgen, so dass beispielsweise Daten, wie Messdaten oder Positionsdaten und Datensätze wie Referenzdatensätze, von extern in das System eingeführt werden können. So kann beispielsweise der Referenzdatensatz von einem Betreiber der Referenzwaage bereitgestellt werden, während beispielsweise ein Mautbetreiber die Positionsdaten des Fahrzeuges zur Verfügung stellt.
-
Besonders bevorzugt ermöglicht die jeweilige Datenverbindung einen Datentransfer des Referenzdatensatzes, der Messdaten und der Positionsdaten automatisiert und/oder elektrisch, vorzugsweise digital. Durch den automatisierten und/oder elektrischen Datentransfer werden keine weiteren händischen Eingaben mehr benötigt, so dass das System automatisiert betrieben werden kann.
-
Vorzugsweise sind die zu kalibrierende Messeinrichtung und/oder die Referenzwaage an einer Infrastrukturanordnung angeordnet und/oder in eine Infrastrukturanordnung integriert. Verkehrsinfrastrukturanordnungen beschreiben beispielsweise Straßen, Brücken, Über- oder Unterführungen, Bahnübergänge oder dergleichen. So kann je nach Art der Infrastrukturanordnung die Messeinrichtung in der Infrastrukturanordnung integriert werden, wie es beispielsweise bei Brücken oder dergleichen der Fall ist. Bei Brücken kann die Messeinrichtung beispielsweise Dehnungssensoren, die an tragenden Bauteilen der Brücke befestigt sind, umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung Kraftsensoren und/oder Drucksensoren, auch Waagen genannt, die in Lagern der Brücke vorgesehen sind, aufweisen. Bei Straßen als Infrastrukturanordnung kann die Messeinrichtung beispielsweise durch eine Waage ausgestaltet sein. Dazu wird ein Teil der Straße entfernt und die Messeinrichtung in Form der Waage eingesetzt. Folglich kann die Messeinrichtung je nach Infrastrukturanordnung angepasst, angeordnet bzw. integriert werden. Ebenso kann die Referenzwaage als Kraftsensor und/oder Drucksensor und/oder Dehnungssensor ausgestattet sein. Dabei kann eine Kombination der verschiedenen Sensoren (Dehnungssensoren, Kraftsensoren, Drucksensoren oder dergleichen) einer Referenzwaage und/oder einer Messeinrichtung bilden. Dies ermöglicht eine Vielzahl der Einsatzbereiche der Messeinrichtung bzw. der Referenzwaage und der Kalibriereinheit.
-
Bevorzugt weist die Messeinrichtung zur Erfassung von Umweltdaten wenigstens einen Umweltsensor auf, zum Beispiel zumindest einen Temperatursensor und/oder zumindest einen Windsensor. Die Umweltdaten werden an die Kalibriereinrichtung übermittelt. Basierend auf den Umweltdaten kann ein Temperaturverhalten und/oder Bauwerkverhalten der Infrastrukturanordnung sensorisch ermittelt und/oder modelliert werden. Umweltbedingungen wie die Temperatur und Wind können das Verhalten der Infrastruktur, einen Einfluss des Fahrzeuggewichts auf die Messdaten und/oder die Belastung der Infrastrukturanordnung durch das Befahren des Fahrzeugs beeinflussen. Zum Beispiel führt ein Seitenwind dazu, dass ein Fahrzeug unterschiedliche Spurlasten aufweist, die zu einer Ungenauigkeit der Messdaten führen. Ein starker Seitenwind von einer in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen linken Seite kann die Belastung auf der linken Fahrbahnseite verringern und die Belastung auf der rechten Fahrbahnseite erhöhen. Durch Einbeziehung der Umweltdaten kann beispielsweise bei einer Kalibrierung der Messeinrichtung das Temperaturverhalten und/oder Bauwerksverhalten berücksichtigt werden, was zu einer noch genaueren Kalibrierung der Messeinrichtung führt. Insbesondere kann die Messeinrichtung auf eine besonders hohe Messgenauigkeit selbst bei unterschiedlichen Umweltbedingungen geprüft werden.
-
Weiterhin können die Umweltdaten beispielsweise als Korrekturdaten im Rahmen einer Justierung der Messdaten benutzt werden. Mit anderen Worten ist das System bevorzugt zu einer automatischen Justierung der Messeinrichtung in Abhängigkeit von den Umweltdaten eingerichtet. Natürlich kann das System ermöglichen, Messdaten auch im Nachhinein unter Berücksichtigung der aufgezeichneten Umweltdaten genau zu justieren.
-
Vorzugsweise weist das System eine Einrichtung zum Durchführen von Maschine-Learning-Verfahren auf. Besonders bevorzugt ist die Kalibriereinrichtung zur Durchführung von Machine-Learning-Verfahren eingerichtet, beispielsweise für den Abgleich der Positionsdaten, Messdaten und Referenzdatensätze, zur Kalibrierung, und/oder für die Justierung. Alternativ oder zusätzlich kann die Messeinrichtung zur Durchführung von Machine-Learning-Verfahren eingerichtet sein, insbesondere zur Verarbeitung und/oder Filterung der Messdaten. Durch das Machine-Learning-Verfahren kann eine computerbasierte Auswertung der erfassten Belastungen erfolgen. Weiterhin können durch das Machine-Learning-Verfahren erfasste Daten, wie beispielsweise Belastungen oder Gewichte grafisch aufbereitet werden. Folglich kann eine genaue Auswertung der Daten stattfinden. Ergebnisse der Messungen der Messeinrichtung können beispielsweise nach erfolgter Kalibrierung visualisiert oder bei Bedarf weitergegeben werden.
-
Das oben beschriebene Verfahren und System erlaubt eine einfache Methode der Kalibrierung und einen engmaschigen Einsatz von Messeinrichtungen und damit eine flächendeckende Überwachung und Netzüberwachung von Infrastrukturanordnungen.
-
Vorzugsweise wird eine Fahrzeugidentität des Fahrzeuges pseudonymisiert. Dadurch können mit dem Fahrzeug verbundene Daten und Informationen nur unter einem Pseudonym verarbeitet werden, was zu einer guten Datensicherheit führt und dem Datenschutz zu Gute kommt.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung des Systems zur Kalibrierung einer Messeinrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung des Systems zur Kalibrierung einer Messeinrichtung mit mehreren Identifizierungseinrichtungen.
-
1 zeigt ein Fahrzeug 1, mit einer Positionserfassungsanordnung 2. Das Fahrzeug 1 befindet sich auf einer Straße 3, die über mehrere Verkehrsinfrastrukturanordnungen 4 führt. In einer Infrastrukturanordnung 4 befindet sich eine Referenzwaage 5 und in weiteren zu überfahrenden Verkehrsinfrastrukturanordnungen 4 befindet sich jeweils eine zu kalibrierende Messeinrichtung 6. Die Referenzwaage 5 ist vorzugsweise geeicht. Dadurch eignet sich die Referenzwaage besonders gut als primäre Referenzwaage 5.
-
Die Referenzwaage 5 und die zu kalibrierenden Messeinrichtungen 6 sowie die Positionserfassungsanordnung 2 sind in Datenverbindung mit der Kalibriereinheit 7. Die Kalibriereinheit 7 steht wiederum mit einer Ausgabeeinheit 8 in Datenverbindung. Datenverbindungen sind als gestrichelte Linien dargestellt.
-
Die Positionserfassungsanordnung 2 kann beispielsweise in eine On-Board-Unit (OBU) des Fahrzeuges 1 integriert sein, aus einer solchen OBU bestehen oder eine solche OBU umfassen. Es kann sich insbesondere um eine OBU für ein automatisiertes Mautsystem für den Straßenverkehr handeln. Die Positionserfassungsanordnung 2 dokumentiert fortlaufend die Positionen des Fahrzeuges 1. In dieser Ausführungsform versieht die Positionserfassungsanordnung 2 selbst die jeweilige Position des Fahrzeugs 1 mit einer zugehörigen Zeitinformation. Die erfassten Positionen des Fahrzeuges 1 werden zusammen mit den zugehörigen Zeitinformationen als Positionsdaten an die Kalibriereinrichtung 7 überm ittelt.
-
Die Übermittlung der erfassten Positionsdaten an die Kalibriereinrichtung 7 erfolgt bevorzugt zumindest abschnittsweise via Mobilfunk. Insbesondere kann die Positionserfassungsanordnung 2 bzw. OBU die Positionsdaten via Mobilfunk versenden.
-
Die Messeinrichtungen 6 weisen nicht dargestellte Temperatursensoren und Windsensoren auf, durch welche die Messeinrichtungen 6 Umweltdaten bezüglich des Windes und/oder der Temperatur an der jeweiligen Infrastrukturanordnung 4 erfassen. Durch die Umweltdaten kann zum Beispiel ein Temperaturverhalten der Infrastrukturanordnung 4 sensorisch ermittelt und/oder modelliert werden. Weiterhin kann anhand der Umweltdaten die Windlast auf die Infrastrukturanordnung 4 selbst und/oder Fahrzeuge 1 auf der Infrastrukturanordnung 4 berücksichtigt werden. So weisen Fahrzeuge 1 bei Seitenwind unterschiedliche Spurlasten auf. Das kann die Messdaten beeinflussen. Durch die Umweltdaten können solche Einflüsse bei der Kalibrierung und bei der Justierung der Messeinrichtung 6 berücksichtigt werden justiert werden.
-
Im Allgemeinen kann die Übermittlung der Positionsdaten von der Positionserfassungseinrichtung 2 an die Kalibriereinheit 7 mittelbar erfolgen. Beispielsweise kann die Positionserfassungsanordnung 2 die Positionsdaten zunächst eine andere Datenverarbeitungsanordnung übermitteln, beispielsweise an ein Serversystem eines Mautsystembetreibers. Die andere Datenverarbeitungsanordnung kann die Positionsdaten oder allgemeiner zumindest einen Teil der Positionsdaten an die Kalibriereinrichtung 7 weiter übermitteln. Beispielsweise kann das Serversystem des Mautsystembetreibers die Positionsdaten nur an die Kalibriereinrichtung weiter übermitteln, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Die Bedingungen können insbesondere umfassen, dass der Betreiber des entsprechenden Fahrzeugs 1 der Weitergabe und Auswertung der Positionsdaten des Fahrzeugs 1 zugestimmt hat.
-
Insbesondere wenn die Positionserfassungsanordnung 2 die Positionsdaten in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit an die Kalibriereinrichtung 7 oder die andere Datenverarbeitungsanordnung sendet, kann stattdessen der unmittelbare Empfänger der Positionsdaten (also die Kalibriereinrichtung 7 oder die andere Datenverarbeitungsanordnung) die Positionsdaten mit den zugehörigen Zeitinformationen versehen, zum Beispiel mit dem Zeitpunkt des Empfangs.
-
Die Positionserfassungsanordnung 2 umfasst einen GPS-Empfänger, das weiterhin auch zur Navigation des Fahrzeuges 1 genutzt werden kann.
-
Die Referenzwaage 5 ermittelt fortlaufend Gewichte von Fahrzeugen 1, die die Referenzwaage 5 überqueren und überfahren. Dabei wird für jedes Fahrzeug 1 ein Referenzdatensatz erzeugt, der das Fahrzeuggewicht des Fahrzeuges 1 und einem Zeitstempel bezüglich der Gewichtsmessung enthält. Im Allgemein können die Gewichte sämtlicher Personenkraftwagen (PKW) und Lastkraftwagen (LKW) ermittelt und gespeichert werden. Da die PKW-Referenzdatensätze jedoch vorzugsweise nicht zum Kalibrieren genutzt werden, werden die PKW-Referenzdatensätze nicht mit übermittelt. Es findet also eine Datenreduktion der Referenzdatensätze statt. Diese Datenreduktion wird durch einen nicht dargestellten Filter, auch Datenfilter, realisiert, der nicht benötigte Referenzdatensätze herausfiltert. Dazu können beispielsweise Schwellwerte genutzt werden, die beispielsweise ein Mindestgewicht für die Fahrzeuge 1 definieren. Folglich werden nur Referenzdatensätze für Fahrzeuge 1 übermittelt, die den Schwellwert überschreiten bzw. werden Referenzdatensätze übermittelt, die einen Bereich um die Schwellwertüberschreitung aufweisen. So wird beispielsweise ein Bereich von kurz vor der Schwellwertüberschreitung bis ein Bereich kurz hinter der Schwellwertüberschreitung übermittelt, so dass auch beispielsweise anhand einer Steigung bzw. Belastungskurve des Referenzdatensatzes auf weitere Umstände und Eigenschaften des Fahrzeuges 1 geschlossen werden kann. Die Referenzdatensätze werden mit einem Zeitstempel, also Zeitinformationen wie beispielsweise Datum und Uhrzeit, versehen und unter Angabe des Ortes der Referenzwaage 5 an die Kalibriereinrichtung 7 übertragen.
-
Überfährt nun ein Fahrzeug 1 die Referenzwaage 5, so erfasst die Referenzwaage 5 das Fahrzeuggewicht und versieht das Fahrzeuggewicht mit einem Zeitstempel. Gleichzeitig wird durch die Positionserfassungsanordnung 2 der Weg des Fahrzeuges 1 aufgezeichnet, so dass die Kalibriereinrichtung 7 den durch die Referenzwaage 5 ermittelten Referenzdatensatz dem zugehörigen Fahrzeug 1 in Echtzeit oder nachträglich zuordnen kann. Nun ist also ein Referenzdatensatz mit dem Fahrzeug 1 verknüpft.
-
Überfährt das Fahrzeug 1 nun eine der zu kalibrierenden Messeinrichtungen 6, dann stellt die Kalibriereinrichtung 7 dies anhand der Positionsdaten fest. Folglich ordnet die Kalibiereinrichtung 7 einen Bereich der Messdaten, welche diese Messeinrichtung 6 erzeugt, während sie gerade von diesem Fahrzeug 1 überfahren wird, genau diesem Fahrzeug 1 zu. Auf dieser Grundlage kann die zu kalibrierende Messeinrichtung 6 durch das bereits zuvor ermittelte Fahrzeuggewicht desselben Fahrzeugs 1 kalibriert werden. Die Kalibriereinrichtung 7 nutzt zur Kalibrierung den Referenzdatensatz, die Positionsdaten des Fahrzeuges 1 und die Messdaten.
-
Anhand des Fahrzeuggewichts aus dem Referenzdatensatz prüft die Kalibriereinrichtung 7, ob dieser Bereich der Messdaten von dieser Messeinrichtung 6 das von der Referenzwaage 5 bestimmte Fahrzeuggewicht und/oder die durch dieses Fahrzeuggewicht zu erwartende Belastung der Infrastrukturanordnung korrekt widerspiegeln. Falls das nicht der Fall ist, justiert die Kalibriereinrichtung 7 die Messeinrichtung 6 vorzugweise anhand der festgestellten Differenz(en) derart, dass die Messdaten dieser Messeinrichtung 6 nun die korrekten Fahrzeuggewichte und/oder die die korrekten Belastungen der Infrastrukturanordnungen widerspiegeln. In diesem Sinne können die Messdaten von der Messeinrichtung 6 und/oder von der Kalibriereinrichtung 7 korrigiert werden.
Das Fahrzeuggewicht entspricht also dem Kalibriergewicht. Dies geschieht im laufenden Verkehr, so dass eine Sperrung der Infrastrukturanordnung 4 nicht vonnöten ist. Dadurch werden Behinderungen anderer Verkehrsteilnehmer vermieden. Da erfasste Datenmengen sowohl von der Referenzwaage 5 als auch von der zu kalibrierenden Messeinrichtung 6 relativ groß werden können, kann für die Messdaten und/oder für die Daten von der Referenzwaage 5 eine Datenreduktion stattfinden. Es werden also relevante Peaks bzw. Werte identifiziert, die einer Überfahrt von relevanten Fahrzeugen entsprechen. Zum Beispiel wird ein Bereich ausgewählt, in dem der Peak liegt und die anderen Werte bzw. Bereiche werden aussortiert. So wird der Bereich, in dem der Peak liegt, an die Kalibriereinheit 7 übertragen.
-
Sämtliche anfallenden Daten oder Teile der anfallenden Daten, wie beispielsweise Fahrzeuggewichte oder Referenzdatensätze, können zum Beispiel automatisch durch Algorithmen und/oder Machine-Learning-Methoden ausgewertet werden. Diese Methoden können die durch die Referenzwaage 5 und/oder die Messeinrichtungen 6 ermittelten Belastungen aufarbeiten und an die Ausgabeeinheit 8 übermitteln. Ferner können in bestimmen Belastungsfällen, zum Beispiel bei Überbeanspruchung, entsprechende Hinweise, beispielsweise durch einen Alarm, gegeben werden, so dass entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden können.
-
Sämtliche anfallenden Daten oder Teile der anfallenden Daten können entweder zentral, beispielsweise in einer Cloud, einem Server oder einem Zentralrechner oder Ähnlichem gespeichert und/oder zwischengespeichert werden. Alternativ dazu können diese Daten direkt zu der zu kalibrierenden Messeinrichtung 6 und/oder der Kalibriereinheit 7 übermittelt werden.
-
So können beispielsweise im Nachhinein zuvor erfasste Messdaten basierend auf Kalibrierungseinstellungen, anhand der die Messeinrichtung 6 kalibriert wurde, justiert bzw. korrigiert werden, so dass auch rückwirkend bereits erfasste Messdaten genutzt werden können. Dies erlaubt eine rückwirkende Betrachtungsweise, so dass diese Daten nicht verloren sind, sondern vielmehr auch im Nachhinein genutzt werden können.
-
Sobald eine zu kalibrierende Messeinrichtung 6 kalibriert ist, kann diese als sekundäre Referenzwaage 5 genutzt werden. Der Ablauf zur Kalibrierung einer weiteren zu kalibrierenden Messeinrichtung 6 bleibt der Gleiche wie zuvor beschrieben.
-
In 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in 1 jeweils die gleichen Elemente wie in 1 und eine Wiederholung der zugehörigen Erläuterungen ist nicht notwendig.
-
Die in 2 dargestellte Ausführungsform des Systems unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, welche Positionsdaten erhoben werden und auf welche Weise sie erhoben werden.
-
In 2 weist das Fahrzeug 1 ein eindeutiges, individuelles Identifikationsmerkmal 2" auf, beispielsweise ein Nummernschild. An der Referenzwaage 5 und den zu kalibrierenden Messeinrichtungen 6 sind jeweils Identifizierungseinrichtungen 2' angeordnet, die das Identifikationsmerkmal 2" des Fahrzeugs 1 automatisch auslesen. Wann immer das Fahrzeug 1 direkt an einer der Identifizierungseinrichtungen 2' vorbeifährt, liest die jeweilige Identifizierungseinrichtung 2' das Identifikationsmerkmal 2" dieses Fahrzeugs 1 aus. In diesem Beispiel wird das Identifikationsmerkmal 2" in Form des Nummernschilds durch die entsprechende Identifizierungseinrichtung 2' optisch erfasst.
-
Die durch das Auslesen gewonnene Information zur Identifikation des Fahrzeugs 1 wird mit einem Ort der auslesenden Identifizierungseinrichtung 2' und/oder einer Kennung der auslesenden Identifizierungseinrichtung 2' versehen. Zudem wird sie mit einem Zeitstempel versehen.
-
Der derart zusammengestellte Datensatz werden schließlich an die Kalibriereinrichtung 7 übermittelt. Dazu stehen die Identifizierungseinrichtungen 2' mit der Kalibriereinrichtung 7 in Kommunikation, insbesondere zum Datenaustausch. In dieser Ausführungsform bilden die derart zusammengestellten Datensätze, die auf die unterschiedlichen Identifizierungseinrichtungen 2' zurückgehen, die Positionsdaten.
-
Die Kalibriereinrichtung 7 kommuniziert beispielsweise über Mobilfunk und/oder ein anderes Ferndatenübertragungssystem mit den Identifizierungseinrichtungen 2'. Die Übermittlung kann auch mittelbar über einen oder mehrere zwischengelagerte Datenverarbeitungsanlagen erfolgen, beispielsweise über die Cloud und/oder den Server.
-
Das Fahrzeug 1 wird anhand seines Identifikationsmerkmals 2" identifiziert. Die durch das Auslesen gewonnene Information kann beispielsweise ein Foto des Nummernschilds, ein verarbeitetes Foto des Nummernschilds oder eine anhand einer Auswertung des Nummernschilds gewonnene Bezeichnung bzw. Identifikation des entsprechenden Fahrzeugs sein. Die Auswertung des Fotos kann durch die Identifizierungseinrichtung 2' oder durch die Kalibiereinrichtung 7 erfolgen. Es ist auch möglich, dass die Auswertung teilweise durch die Identifizierungseinrichtung 2' und teilweise durch die Kalibriereinrichtung 7 erfolgt.
-
Die Kalibriereinrichtung 7 vergleicht automatisch die Positionsdaten erkennt anhand der Positionsdaten automatisch, wenn ein Referenzdatensatz und ein Bereich von Messdaten zu demselben Fahrzeug 1 gehören. Entsprechend werden die Messeinrichtungen 6 wie oben beschrieben automatisch durch die Kalibriereinrichtung 7 kalibriert und, falls notwendig, zudem automatisch justiert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Positionserfassungsanordnung
- 2'
- Identifizierungseinrichtung
- 2"
- Identifikationsmerkmal
- 3
- Straße
- 4
- Verkehrsinfrastrukturanordnung
- 5
- Referenzwaage
- 6
- Messeinrichtung
- 7
- Kalibriereinheit
- 8
- Ausgabeeinheit
