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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Beschädigung an einem Transportsystem, das ein schienengebundenes Fahrzeug und ein von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbares Infrastrukturelement aufweist. Die Erfindung betrifft zudem eine Steuereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Stand der Technik
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Aus dem Dokument
US 10 953 900 B2 ist eine Abnormalitätserfassungseinrichtung bekannt, bei welcher eine Vielzahl von Fahrzeugen, die sich auf einer Schiene bewegen, jeweils mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet werden. Hierbei wird jedes der Fahrzeuge mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet und die Beschleunigungsdaten aller Sensoren werden ausgewertet, um eine Abnormalität des Fahrzeugs oder an den Schienen festzustellen.
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Ferner ist aus der
DE 199 26 164 A1 ein Verfahren zum Erkennen einer Beschädigung an einem Transportsystem bekannt, das ein schienengebundenes Fahrzeug und ein von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbares Infrastrukturelement aufweist. Dabei erfolgt das Erkennen einer Beschädigung mittels einer Mehrzahl von an dem schienengebundenen Fahrzeug angeordneten Sensoren. Die Sensoren sind dabei an verschiedenen Fahrzeugkomponenten angeordnet und erfassen unterschiedliche Messignale. Beispielsweise wird mit einem ersten Sensor das Schwingungsverhalten einer ersten Fahrzeugkomponente in einem Frequenzbereich unter 500 Hz erfasst, und mit einem zweiten Sensor wird ein Körperschall an einer weiteren Fahrzeugkomponente in einem zweiten Messsignal in einem Frequenzbereich oberhalb 500 Hz erfasst.
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Darstellung der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich in einem Aspekt auf ein Verfahren zum Erkennen einer Beschädigung an einem Transportsystem, das ein schienengebundenes Fahrzeug und ein von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbares Infrastrukturelement aufweist. Bei dem schienengebundenen Fahrzeug kann es sich um einen Zug, beispielsweise einen Zug zur Personenbeförderung oder einen Zug zur Güterbeförderung handeln. In diesem Fall kann es sich bei dem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbares Infrastrukturelement um einen Gleiskörper handeln. Der Gleiskörper kann hierbei ein Gleisbett, eine Schiene, eine Bahnschwelle und entsprechende Befestigungselemente hierfür umfassen. Alternativ kann es sich bei dem Transportsystem um eine Seilbahn handeln. Bei diesem Beispiel kann das schienengebundene Fahrzeug die Gondel einer Seilbahn sein und bei dem Infrastrukturelement kann es sich um ein Standseil der Seilbahn beziehungsweise eine Führungsschiene des Standseils handeln. In einem weiteren Beispiel kann es sich bei dem schienengebundenen Fahrzeug um eine Straßenbahn und bei dem Infrastrukturelement um eine Schiene der Straßenbahn handeln. Bei einer Beschädigung an dem Transportsystem kann es sich um eine Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug oder eine Beschädigung an dem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement handeln.
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Das Verfahren wird mittels einer Mehrzahl von an dem schienengebundenen Fahrzeug angeordneten Sensoren durchgeführt. Die Mehrzahl von Sensoren sind in einem ersten Messzustand und einem zweiten Messzustand betreibbar. Die Sensoren können unabhängig voneinander betreibbar sein. Demnach kann jeder Sensor einzelne Messdaten sammeln und diese an eine übergeordnete Auswerteeinheit weiterleiten. Alternativ können die Sensoren auch kalibriert zueinander betreibbar sein. Hierbei sammeln die Sensoren Messdaten in Abhängigkeit der von den anderen Sensoren gesammelten Messdaten. Diese Messdaten können dann aggregiert und anschließend an die übergeordnete Auswerteeinheit weitergeleitet werden. Je nach Messzustand können die Sensoren unterschiedliche Arten von Messdaten erfassen. Die einzelnen Messparameter des ersten und des zweiten Messzustands können hierbei unterschiedlich sein.
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Das Verfahren umfasst einen ersten Messdatenerfassungsschritt zum Erfassen von ersten Messdaten durch zumindest einen in dem ersten Messzustand betriebenen Sensor und einen zweiten Messdatenerfassungsschritt zum Erfassen von zweiten Messdaten der in dem zweiten Messzustand betriebenen Sensoren. Gemäß dem Verfahren können die ersten Messdaten bereits von einem in dem ersten Messzustand betriebenen Sensor ausreichend erfasst werden. Demgegenüber können die zweiten Messdaten von allen in dem zweiten Messzustand betriebenen Sensoren erfasst werden. Die ersten beziehungsweise zweiten Messdaten können hier abhängig von der Art der Sensoren bestimmt sein. Beispielsweise kann es sich bei den Sensoren um Beschleunigungssensoren handeln. Bei den ersten und zweiten Messdaten kann es sich dann um Beschleunigungsdaten handeln. Alternativ kann es sich bei den Sensoren um Kraftsensoren zur Erfassung einer auf die Sensoren wirkenden Kraft handeln. Bei den ersten und zweiten Messdaten kann es sich hierbei um erfasste Kräfte handeln. Andere Arten von Sensoren wie beispielsweise Neigungssensoren oder optische Sensoren sind gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ebenfalls verwendbar.
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Der erste und zweite Messzustand der Sensoren kann hierbei dem jeweiligen zu messenden Parameter angepasst werden. Beispielsweise können bei einem optischen Sensor zwei verschiedene Frequenzbereiche des elektromagnetischen Spektrums in dem ersten beziehungsweise zweiten Messzustand erfasst werden. Handelt es sich bei den Sensoren um Neigungssensoren, kann die Neigung in dem ersten und zweiten Messzustand in Relation zu verschiedenen Koordinatensystemen erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann in dem ersten beziehungsweise zweiten Messzustand der Sensoren der zu messende Parameter mit einer unterschiedlichen Genauigkeit erfasst werden. Die ersten und zweiten Messdaten können entweder direkt erfasst und gemäß dem Verfahren weiterbearbeitet werden. Alternativ können die ersten und zweiten Messdaten zunächst erfasst, und dann in einem darauffolgenden Schritt vorverarbeitet werden. Mit anderen Worten kann ein direkt gemessener Parameter in einen auszuwertenden Parameter umgewandelt werden. Bei der Vorverarbeitung kann es sich beispielsweise um eine Fast-Fourier-Analyse, eine wavelet-Analyse, eine Ordnungsanalyse oder eine Principal Component-Analyse handeln.
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Das Verfahren umfasst weiterhin einen ersten Übereinstimmungsermittlungsschritt zum Ermitteln einer ersten Übereinstimmung der ersten Messdaten mit einem ersten hinterlegten Vergleichsdatensatz und einen zweiten Übereinstimmungsermittlungsschritt zum Ermitteln einer zweiten Übereinstimmung der zweiten Messdaten mit einem zweiten hinterlegten Vergleichsdatensatz. Zum Erzeugen des ersten Vergleichsdatensatzes kann beispielsweise ein bereits beschädigtes schienengebundenes Fahrzeug mit dem zumindest einen in dem ersten Messzustand betriebenen Sensor vermessen werden. Die hierbei gesammelten Daten können dann den ersten Vergleichsdatensatz bilden. Alternativ oder zusätzlich kann der erste Vergleichsdatensatz im Rahmen einer präparierten Messung erstellt werden. Hierbei kann ein schienengebundenes Fahrzeug entsprechend einer mittels des Verfahrens zu erkennenden Beschädigung präpariert worden sein. Die während der Vermessung des präparierten schienengebundenen Fahrzeugs mit einem in dem ersten Messzustand betriebenen Sensor gesammelten Daten können dann den ersten Vergleichsdatensatz bilden. Der zweite Vergleichsdatensatz kann beispielsweise im Rahmen einer präparierten Vergleichsfahrt erstellt worden sein. Bei solch einer Vergleichsfahrt kann ein Infrastrukturelement eines Transportsystems entsprechend einer mittels des Verfahrens zu erkennenden Beschädigung präpariert worden sein. Die während des Passierens des präparierten Infrastrukturelements von den in dem zweiten Messzustand betriebenen Sensoren gesammelten Messdaten können den zweiten Messdatensatz bilden. Alternativ oder zusätzlich kann ein bereits früher beschädigtes Infrastrukturelement mittels der Sensoren in dem zweiten Messzustand vermessen werden. Die während der Vermessung des früher bereits beschädigtes Infrastrukturelements gesammelten Messdaten können den zweiten Vergleichsdatensatz bilden. Zum Bestimmen der ersten Übereinstimmung oder der zweiten Übereinstimmung kann ein teilweises Übereinstimmen der ersten Messdaten mit dem ersten Vergleichsdatensatz beziehungsweise ein teilweises Übereinstimmen der zweiten Messdaten mit dem zweiten Vergleichsdatensatz ausreichend sein. Mit anderen Worten ist eine vollständige Übereinstimmung der Messdaten mit dem jeweiligen Vergleichsdatensatz nicht notwendig, um eine Übereinstimmung zu ermitteln.
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Das Verfahren umfasst weiterhin einen ersten Beschädigungserkennungsschritt zum Erkennen einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug, abhängig von der ersten Übereinstimmung, und einen zweiten Beschädigungserkennungsschritt zum Erkennen einer Beschädigung an dem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement, abhängig von der zweiten Übereinstimmung. Bei einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug kann es sich beispielsweise um eine Beschädigung in einem Radbereich des schienengebundenen Fahrzeugs handeln.
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Insbesondere kann es sich um eine Beschädigung eines Radlagers oder eines Rads des schienengebundenen Fahrzeugs handeln. Jedoch können auch Beschädigungen an anderen Bereichen des schienengebundenen Fahrzeugs erkannt werden. Handelt es sich bei dem schienengebundenen Fahrzeug um einen Zug mit mehreren verbundenen Waggons, können auch Beschädigungen an einem Verbindungselement der einzelnen Waggons erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Beschädigungen an einem Rahmenelement oder einem Gehäuse des schienengebundenen Fahrzeugs erkannt werden. Eine Beschädigung an dem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement kann beispielsweise eine Beschädigung an einer Schiene beziehungsweise einem Radaufnahmeelement zur Aufnahme eines Rades des schienengebundenen Fahrzeugs in dem Transportsystem sein. Handelt es sich bei dem schienengebundenen Fahrzeug um eine Seilbahn, kann beispielsweise auch eine Beschädigung des Standseils der Seilbahn erkannt werden. Handelt es sich bei dem schienengebundenen Fahrzeug um einen Zug, kann auch eine Beschädigung an einem Gleisbett und/oder einer Bandschiene erkannt werden. Weitere Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug oder einem von diesem passierbaren Infrastrukturelement des Transportsystems können von dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt ebenfalls erkannt werden. Wie oben bereits erwähnt, kann abhängig von dem gewählten Vergleich eine teilweise Übereinstimmung der ersten beziehungsweise zweiten Messdaten mit dem ersten beziehungswese zweiten Vergleichsdatensatz ausreichend sein, um eine Beschädigung zu erkennen.
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Das vorgeschlagene Verfahren zum Erkennen einer Beschädigung an dem Transportsystem ermöglicht es somit einerseits, mittels weniger Sensoren bereits eine Beschädigung an einem Infrastrukturelement des Transportsystems zu erkennen. Insbesondere müssen nicht alle Fahrzeuge, die sich in dem Transportsystem bewegen, mit Sensoren ausgestattet werden. Weiterhin müssen nicht alle Sensoren abgefragt werden, um die zweiten Messdaten zu erhalten. Schließlich müssen nicht alle erhaltenen Messdaten oberhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegen. Zur Erkennung einer Beschädigung an einem Infrastrukturelement ist bereits eine teilweise Übereinstimmung der zweiten Messdaten mit dem hinterlegten Vergleichsdatensatz ausreichend. Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit eine schnellere und gleichzeitig einfacher durchzuführende Erkennung einer Beschädigung an einem Transportsystem.
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Nach einer Ausführungsform des Verfahrens können die an dem schienengebundenen Fahrzeug angeordneten Sensoren dazu eingerichtet sein, mit vorgebbaren Erfassungsfrequenzen akustisch eine Beschleunigung des schienengebundenen Fahrzeugs relativ zu dem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement zu erfassen. Die Erfassungsfrequenzen können insbesondere von außen vorgebbar sein, beispielsweise von einer übergeordneten Steuereinrichtung, welche mittels Steuersignalen eine Erfassungsfrequenz der Sensoren vorgeben kann. Alternativ dazu können die Sensoren auch unabhängig voneinander beziehungsweise unabhängig von einer übergeordneten Steuereinrichtung eine bestimmte Erfassungsfrequenz vorgeben. Beispielsweise kann bei Vorliegen einer bestimmten Bedingung ein Sensor von einer ersten Erfassungsfrequenz in eine zweite Erfassungsfrequenz wechseln. Die Sensoren können demnach an unterschiedliche Betriebsumstände innerhalb des Transportsystems angepasst werden. Weiterhin stellt die Erfassung und Auswertung von akustischen Signalen eine besonders einfache Methode zur Bestimmung einer Beschleunigung dar. Akustische Beschleunigungssensoren sind außerdem im Allgemeinen gut verfügbar, sodass das Verfahren mit einfachen und kostengünstigen Mitteln durchgeführt werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine erste Teilmenge der Sensoren an einem in Fahrtrichtung des schienengebundenen Fahrzeugs vorderen Endabschnitt angeordnet sein und eine zweite Teilmenge der Sensoren kann an einem in Fahrtrichtung des schienengebundenen Fahrzeugs hinteren Endabschnitt angeordnet sein. Die erste und die zweite Teilmenge können jeweils mindestens zwei Sensoren umfassen. Der vordere Endabschnitt kann an einem Zugfahrzeug, wie beispielsweise einer Lokomotive, des schienengebundenen Fahrzeugs angeordnet sein. Insbesondere kann der vordere Endabschnitt das schienengebundene Fahrzeug in Fahrtrichtung desselben nach vorne begrenzen. Handelt es sich bei dem schienengebundenen Fahrzeug um die Gondel einer Seilbahn, kann der vordere Endabschnitt an einer in Fahrtrichtung der Gondel vorderen Front derselben angeordnet sein. Bei dem hinteren Endabschnitt kann es sich um das in Fahrtrichtung eines Zuges hintere Ende des in Fahrtrichtung des Zuges zuletzt angeordneten Waggons handeln. Handelt es sich bei dem schienengebundenen Fahrzeug um die Gondel einer Seilbahn, kann der hintere Endabschnitt an einer in Fahrtrichtung der Gondel hinteren Front derselben angeordnet sein.
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Die mindestens zwei Sensoren können symmetrisch an dem vorderen beziehungsweise hinteren Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs angeordnet sein. Beispielsweise kann einer der Sensoren an einem in Fahrtrichtung des schienengebundenen Fahrzeugs linken Außenabschnitt des vorderen beziehungsweise hinteren Endabschnitts angeordnet sein. Ein zweiter der Sensoren kann dann an einem in Fahrtrichtung des schienengebundenen Fahrzeugs rechten Außenabschnitt des vorderen beziehungsweise hinteren Endabschnitts angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Sensor an einem in Fahrtrichtung des schienengebundenen Fahrzeugs oberen Außenabschnitt des vorderen beziehungsweise hinteren Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs angeordnet sein. Ein weiterer der Sensoren kann an einem in Fahrtrichtung des schienengebundenen Fahrzeugs unteren Außenabschnitt des vorderen beziehungsweise hinteren Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs angeordnet sein. Die Anordnung von Sensoren an einem vorderen und einem hinteren Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs hat den Vorteil, dass Beschleunigungsdaten ohne Störeinflüsse durch weitere Komponenten des schienengebundenen Fahrzeugs erfasst werden können, welche zwischen dem vorderen und dem hinteren Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs angeordnet sind. Die Verwendung von zumindest zwei Sensoren an dem vorderen und dem hinteren Endabschnitt ermöglicht eine redundante Erfassung von Beschleunigungsdaten an den jeweiligen Endabschnitten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen ersten Messschritt zum Betreiben der ersten Teilmenge der Sensoren in dem ersten Messzustand und einen zweiten Messschritt zum Betreiben der zweiten Teilmenge der Sensoren in dem zweiten Messzustand umfassen. Der erste Messschritt und der zweite Messschritt können zeitgleich durchgeführt werden. Beispielsweise können die an dem vorderen Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs angeordneten Sensoren in dem ersten Messzustand betrieben werden, während zeitgleich die an dem hinteren Endabschnitt des schienengebundenen Fahrzeugs angeordneten Sensoren in dem zweiten Messzustand betrieben werden können. Der erste und der zweite Messzustand können hierbei durch Vorgeben von unterschiedlichen Erfassungsfrequenzen an den jeweiligen Sensoren eingestellt werden. Das zeitgleiche Durchführen des ersten und des zweiten Messschritts ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von ersten und zweiten Messwerten. Hierdurch kann die Dauer der Verfahrensdurchführung verkürzt werden.
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Bei dieser Ausführungsform kann das Verfahren einen ersten Wechselschritt zum Wechseln des Messzustands der ersten Teilmenge der Sensoren von dem ersten in den zweiten Messzustand bei Vorliegen einer vorbestimmten Bedingung umfassen. Weiterhin kann das Verfahren einen zweiten Wechselschritt zum Wechseln des Messzustands der zweiten Teilmenge der Sensoren von dem zweiten in den ersten Messzustand bei Vorliegen der vorbestimmten Bedingung umfassen. Beispielsweise kann die vorbestimmte Bedingung das Erreichen einer vorgegebenen Messdauer der Sensoren in dem ersten beziehungsweise zweiten Messzustand sein. Alternativ oder zusätzlich kann die vorbestimmte Bedingung das Erfassen eines Stillstands des schienengebundenen Fahrzeugs sein, beispielsweise durch das Erfassen einer negativen Beschleunigung gefolgt von einer lang andauernden Nullbeschleunigung. Alternativ oder zusätzlich kann die vorbestimmte Bedingung auch das Erfassen einer Maximalbeschleunigung sein, oberhalb welcher das Erfassen einer weiteren Beschleunigung in dem gewählten Messzustand für die Sensoren nicht mehr möglich ist. Durch das Wechseln des Messzustands bei Vorliegen einer vorbestimmten Bedingung kann das Messverfahren an verschiedene Betriebssituationen des Transportsystems angepasst werden. Hierdurch kann das Erfassen von Messdaten, welche in einem fehlerhaften Betriebszustand des Transportsystems erfasst werden, durch Wechseln des Messzustands vermieden und/oder korrigiert werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann der erste Messdatenerfassungsschritt ein Vorgeben einer ersten Erfassungsfrequenz der Sensoren und ein Erfassen der ersten Messdaten mit der vorgegeben ersten Erfassungsfrequenz und einer vorgegebenen ersten Erfassungszeit umfassen. Die erste Erfassungsfrequenz und die erste Erfassungszeit können an die in dem ersten Messzustand erfassten Beschleunigungsdaten angepasst sein. Beispielsweise kann die erste Erfassungsfrequenz einen Wert größer als 1500 Hz, insbesondere 1660 Hz haben. Diese hochfrequente Abtastrate ist zur Erfassung einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug besonders geeignet. In diesem Beispiel kann die erste Erfassungszeit mehr als 10 Sekunden, insbesondere 12 Sekunden pro Sensor betragen. Aufgrund der hohen Abtastrate ist diese Erfassungszeit ausreichend, um die ersten Beschleunigungsdaten zu erfassen. Gleichzeitig wird die mit der hohen Abtastrate einhergehende höhere Leistungsaufnahme der in dem ersten Messzustand betriebenen Sensoren durch die Wahl einer entsprechend kürzeren Erfassungszeit reduziert.
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Bei dieser Ausführungsform kann der zweite Messdatenerfassungsschritt ein Vorgeben einer zweiten Erfassungsfrequenz der Sensoren und ein Erfassen der zweiten Messdaten mit der vorgegebenen zweiten Erfassungsfrequenz und einer vorgegebenen zweiten Erfassungszeit umfassen. Die erste Erfassungsfrequenz und die zweite Erfassungsfrequenz können sich hierbei unterscheiden. Die erste Erfassungszeit und die zweite Erfassungszeit unterscheiden sich hierbei ebenfalls. Beispielsweise kann die zweite Erfassungsfrequenz kleiner als 100 Hz, insbesondere kleiner als 50 Hz sein. Diese niederfrequente Abtastrate ist zur Erfassung einer Beschädigung an einem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement besonders geeignet. Die zweite Erfassungszeit kann weniger als 6 Stunden, insbesondere 4 Stunden betragen. Aufgrund der mit der niederfrequenten Abtastrate einhergehenden geringeren Leistungsaufnahme der in dem zweiten Messzustand betriebenen Sensoren kann die zweite Erfassungszeit deutlich erhöht werden, um die zweiten Messdaten ausreichend erfassen zu können. Die in dem ersten beziehungsweise zweiten Messzustand betriebenen Sensoren können demnach an die Art der ersten beziehungsweise zweiten Messdaten angepasst werden. Gleichzeitig kann der für die Erfassung der Messdaten benötigte Energieverbrauch der Sensoren reguliert werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren einen ersten Klasseneinordnungsschritt zum Einordnen der ersten Messdaten in zumindest zwei Klassen abhängig von der ersten Übereinstimmung umfassen. Ferner kann das Verfahren einen zweiten Klasseneinordnungsschritt zum Einordnen der zweiten Messdaten in zumindest zwei Klassen abhängig von der zweiten Übereinstimmung umfassen. Die zwei Klassen können für die ersten und zweiten Messdaten identisch sein. Alternativ können die ersten und zweiten Messdaten in jeweils zwei unterschiedliche Klassen eingeordnet werden. Die zwei Klassen können verschiedene Schadensarten einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug beziehungsweise einer Beschädigung an einem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement beschreiben. Beispielsweise können die ersten beziehungsweise zweiten Messdaten in eine Klasse „schadhaft“ und eine Klasse „in Ordnung“ eingeordnet werden. Hierbei werden in die Klasse „in Ordnung“ beispielsweise nur diejenigen Messdaten eingeordnet, bei welchen das Erkennen einer Beschädigung hinreichend ausgeschlossen ist. Hingegen werden beispielsweise all jene Messdaten, welche auch nur auf eine leichte Beschädigung schließen lassen, in die Klasse „schadhaft“ eingeordnet. Das Einteilen der ersten und zweiten Messdaten in zumindest zwei Klassen ermöglicht eine Quantifizierung der bekannten Beschädigung. Hierdurch kann die Genauigkeit der Beschädigungserkennung erhöht werden.
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Bei dieser Ausführungsform können die zumindest zwei Klassen anhand einer abgestuften Schadenskategorie differenziert sein. Durch die abgestufte Schadenskategorie kann die Schwere der Schädigung genauer klassifiziert werden. Beispielsweise kann die Einordnung in die Klassen in „in Ordnung“, „leichte Schädigung“, „starke Schädigung“ und „sehr starke Schädigung“ erfolgen. Je nach Einordnung der Messdaten in eine der Schadensklassen kann ein Verantwortlicher für das Transportsystem, beispielsweise ein Betreiber einer Bahnstrecke, entscheiden, ob ein betreffender Streckenabschnitt des Transportsystems sofort zu reparieren ist oder ob gegebenenfalls zu einem späteren Zeitpunkt eine routinemäßige Wartung vorgenommen werden muss. Demnach können bei der Durchführung des Verfahrens die Bedürfnisse eines Benutzers berücksichtigt werden. Hierdurch kann die Benutzerfreundlichkeit gesteigert werden.
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Bei einer der oben beschrieben Ausführungsformen kann der erste Klasseneinordnungsschritt ein Vergleichen der ersten Messdaten mit einer Teilmenge des ersten Vergleichsdatensatzes umfassen. Weiterhin kann der zweite Klasseneinordnungsschritt einen Vergleich der zweiten Messdaten mit einer Teilmenge des zweiten Vergleichsdatensatzes umfassen. Beispielsweise kann die Teilmenge des ersten beziehungsweise des zweiten Vergleichsdatensatzes anhand eines Abstandsmaßes ausgewählt werden. Beispielsweise können die ersten Messdaten und der erste Vergleichsdatensatz als zwei- oder dreidimensionale Punktmenge grafisch dargestellt werden. Zwischen den einzelnen Datenpunkten der grafischen Repräsentation der ersten Messdaten und den einzelnen Datenpunkten der grafischen Repräsentation des ersten Vergleichsdatensatzes kann dann ein geometrischer Abstand bestimmt werden. Anhand dieses Abstandes kann dann die Teilmenge ausgewählt werden. Abhängig davon, in welche Klassen die einzelnen Datenpunkte der ersten Messdaten eingeordnet wurden, kann auch die Gesamtheit der ersten Messdaten in eine der zumindest zwei Klassen eingeordnet werden.
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Das im Zusammenhang mit den ersten Messdaten beschriebene Verfahren der Einordnung der ersten Messdaten in zumindest zwei Klassen kann analog auch für eine Einordnung der zweiten Messdaten in die zwei Klassen anhand eines Vergleichs der zweiten Messdaten mit einer Teilmenge des zweiten Messdatensatzes angewandt werden. Die Einordnung der ersten beziehungsweise zweiten Messdaten in die zumindest zwei Klassen mittels eines Vergleichs mit einer Teilmenge des ersten beziehungsweise zweiten Vergleichsdatensatzes bietet den Vorteil, dass lediglich eine Teilmenge des Vergleichsdatensatzes betrachtet wird. Hierfür sind weniger Vergleichsschritte notwendig als bei einem Vergleich mit dem kompletten Vergleichsdatensatz. Der Rechenaufwand und die Anzahl der benötigten Rechenoperationen zur Durchführung des Vergleichs können damit minimiert werden.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Teilmenge des ersten beziehungsweise zweiten Vergleichsdatensatzes eine Mehrzahl von Datenpunkten umfassen und der Vergleich kann mit der Mehrzahl von Datenpunkten erfolgen. Wie oben bereits beschrieben, können die jeweiligen Datenpunkte beispielsweise anhand eines Abstandsmaßes ausgewählt werden. Je nach Art der Messdaten kann durch die Auswahl geeigneter Datenpunkte aus den jeweiligen Vergleichsdatensätzen eine hinsichtlich spezifischer Kriterien geeignete Teilmenge zur Durchführung des Vergleichs ausgewählt werden. Das vorgeschlagene Verfahren zur Beschädigungserkennung kann somit an verschiedene Betriebszustände des Transportsystems angepasst werden. Weiterhin kann das vorgeschlagene Verfahren zur Beschädigungserkennung an verschiedene Benutzervorgaben angepasst werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens können der erste Messdatenerfassungsschritt, der erste Übereinstimmungsermittlungsschritt und der erste Klasseneinordnungsschritt mehrmals innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums wiederholt werden. Ferner kann der erste Beschädigungserkennungsschritt ein Erkennen einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug umfassen, wenn eine Mehrzahl der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten ersten Messdaten in eine Klasse eingeordnet wurde, die anhand der abgestuften Schadenskategorie einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug entspricht. Der erste Messdatenerfassungsschritt, der erste Übereinstimmungsermittlungsschritt und der erste Klasseneinordnungsschritt können beispielsweise regelmäßig, insbesondere fünfmal pro Tag wiederholt werden. Hierdurch kann der Zustand des Transportsystems zu unterschiedlichen Zeitpunkten innerhalb eines Tages erfasst werden. Die konkreten Belastungen des Transportsystems während des Tages können somit genauer nachgebildet werden. Beispielsweise wird eine Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug erst dann erkannt, wenn bei fünf Wiederholungen des ersten Messdatenerfassungsschritts, des ersten Übereinstimmungsermittlungsschritts und des ersten Klasseneinordnungsschritts drei der fünf erfassten ersten Messdaten in die Klasse eingeordnet wurden, die einer Beschädigung an dem schienengebundenen Fahrzeug entspricht. Hierdurch können zufällig auftretende Messfehler ausgeglichen und die Genauigkeit der Beschädigungserkennung verbessert werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens können der zweite Messdatenerfassungsschritt, der zweite Übereinstimmungsermittlungsschritt und der zweite Klasseneinordnungsschritt mehrmals innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums wiederholt werden. Ferner können die zweiten Messdaten eine Mehrzahl an Datenpunkten umfassen und der zweite Beschädigungserkennungsschritt kann ein Erkennen einer Beschädigung an einem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement umfassen, wenn ein vorbestimmter Anteil der Datenpunkte der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten zweiten Messdaten in eine Klasse eingeordnet wurde, die anhand der abgestuften Schadenskategorie einer Beschädigung an einem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement entspricht. Beispielsweise kann eine Beschädigung an dem Infrastrukturelement erst dann erkannt werden, wenn zwei von drei Datenpunkten der zweiten Messdaten in die Klasse eingeordnet wurden, die einer Beschädigung an dem Infrastrukturelement entspricht. Hierdurch können zufällig auftretende Messfehler ausgeglichen und die Genauigkeit der Beschädigungserkennung verbessert werden.
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Bei dieser Ausführungsform kann die vorbestimmte Anzahl der Datenpunkte der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten zweiten Messdaten größer als 50%, insbesondere größer als 90% der gesamten Datenpunkte der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten zweiten Messdaten sein. Insbesondere kann die vorbestimmte Anzahl kleiner als 100 % der gesamten Datenpunkte der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten zweiten Messdaten sein. Demnach ist zum Erkennen einer Beschädigung an einem Infrastrukturelement keine vollständige Übereinstimmung der zweiten Messdaten mit dem zweiten Vergleichsdatensatz notwendig. Bei der akustischen Erfassung von Beschleunigungsdaten kann es vorkommen, dass beispielsweise aufgrund von lauten Geräuschen oder durch ungeschickte Wahl der Abtastzeitpunkte Beschleunigungsdaten, welche auf eine Beschädigung hindeuten können, nicht erfasst werden. Wird nun eine vollständige Übereinstimmung der zweiten Messdaten mit dem zweiten Vergleichsdatensatz zum Erkennen einer Beschädigung verlangt, kann ein Teil der zweiten Messdaten aufgrund dieser Störungen nicht zum Erkennen einer Beschädigung herangezogen werden. Wird hingegen lediglich eine teilweise Übereinstimmung, insbesondere eine Übereinstimmung der zweiten Messdaten mit dem zweiten Vergleichsdatensatz von 90%, zum Erkennen einer Beschädigung benötigt, spielt das Auftreten der oben beschriebenen kurzzeitigen Störungen eine geringere Rolle. Die während des Auftretens der Störungen erfassten zweiten Messdaten können zwar trotzdem nicht zum Erkennen einer Beschädigung herangezogen werden, jedoch kann aufgrund der restlichen zweiten Messdaten dennoch zuverlässig eine Beschädigung an dem Infrastrukturelement erkannt werden. Die Genauigkeit des Verfahrens zum Erkennen einer Beschädigung an einem Infrastrukturelement kann dadurch erhöht werden.
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Die Erfindung bezieht sich in einem weiteren Aspekt auf eine Steuereinrichtung, welche eine Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen von Messdaten wie oben beschrieben umfasst. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem dem ersten Aspekt durchzuführen. Hinsichtlich des Verständnisses der einzelnen Merkmale und deren Vorteile wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt schematisch ein Transportsystem mit in verschiedenen Messzuständen betriebenen Sensoren nach einer Ausführungsform der Erfindung.
- 2 zeigt schematisch das Transportsystem der 1 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
- 3 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Schritten eines Verfahrens zum Erkennen einer Beschädigung an einem Transportsystem nach einer Ausführungsform der Erfindung.
- 4 zeigt ein Ablaufdiagramm mit auf das in 3 gezeigte Verfahren anwendbare Schritte.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt schematisch ein Transportsystem 100 mit einem schienengebundenen Fahrzeug 10 und einem von dem schienengebundenen Fahrzeug 10 passierbaren Infrastrukturelement 20. Das Transportsystem 100 ist in 1 in Form einer Bahnstrecke dargestellt, auf welcher sich ein Zug 10 entlang einer Bahnschiene 20 bewegt. Der Zug 10 umfasst mehrere Waggons 10a, 10b, 10c. Die Bahnschiene 20 umfasst mehrere Bahnschwellen 22, zwei Schienenstränge 24 und ein Gleisbett 26. An dem Zug 10 sind mehrere Sensoren 12, 14, 16, 18 angeordnet, welche dazu eingerichtet sind, mit vorgebbaren Erfassungsfrequenzen akustisch eine Beschleunigung des Zugs 10 relativ zu der Bahnschiene 20 zu erfassen. Eine erste Teilmenge 12, 14 der Sensoren ist an einem vorderen Endabschnitt 11 des Zuges 10 angeordnet. Eine zweite Teilmenge 16, 18 der Sensoren ist an einem hinteren Endabschnitt 13 des Zuges 10 angeordnet.
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In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die erste Teilmenge 12, 14 der Sensoren in einem ersten Messzustand betrieben. Die zweite Teilmenge 16, 18 der Sensoren wird in dem Ausführungsbeispiel der 1 in einem zweiten Messzustand betrieben. In dem ersten Messzustand erfassen die Sensoren 12, 14 mit einer ersten Erfassungsfrequenz von 1660 Hz Beschleunigungswerte des Zuges 10 relativ zu der Bahnschiene 20. Mit anderen Worten befinden sich die Sensoren 12, 14 in einem hochfrequenten Messzustand, in 1 mit HF dargestellt. Die von den Sensoren 12, 14 erfassten Beschleunigungswerte werden, beispielsweise mittels elektronischer Signalverarbeitung, zu ersten Beschleunigungsdaten verarbeitet, welche für eine Beschleunigung des Zuges 10 relativ zu der Bahnschiene 20 repräsentativ sind. Weiterhin erfasst die zweite Teilmenge 16, 18 der Sensoren mit einer zweiten Erfassungsfrequenz von kleiner 50 Hz ebenfalls Beschleunigungswerte des Zuges 10 relativ zu der Bahnschiene 20. Der niederfrequente zweite Messzustand der Sensoren 16, 18 ist in der 1 mit NF dargestellt. Die von den Sensoren 16, 18 erfassten Beschleunigungswerte werden, beispielsweise mittels elektronischer Signalverarbeitung, zu zweiten Beschleunigungsdaten verarbeitet, welche für eine Beschleunigung des Zuges 10 relativ zu der Bahnschiene 20 repräsentativ sind. Mittels der in dem hochfrequenten ersten Messzustand HF betriebenen Sensoren 12, 14 kann eine Beschädigung 50 an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 erkannt werden. In der 1 ist die Beschädigung 50 in Form einer mittels zweier Doppelpfeile angedeuteten Schwingung des Waggons 10a relativ zu der Bahnschiene 20 dargestellt. Die Schwingung 50 kann beispielsweise durch einen Schaden an einem Rad und/oder einem Radlager des Waggons 10a hervorgerufen werden. Ferner kann mit den in dem niederfrequenten Messzustand NF betriebenen Sensoren 16, 18 eine Beschädigung 60 an dem Infrastrukturelement 20 erkannt werden. Die Beschädigung 60 an dem Infrastrukturelement 20 ist in der 1 in Form einer Bruchstelle 60 an den Bahnschwellen 22 und dem Schienenstrang 24 dargestellt.
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Die von den Sensoren 12, 14, 16, 18 erfassten Beschleunigungsdaten werden an eine Kommunikationsschnittstelle 72 einer Steuereinrichtung 70 übertragen. Die von den in dem ersten Messzustand HF betriebenen Sensoren 12, 14 erzeugten Beschleunigungsdaten werden als erste Messdaten 30 von der Steuereinrichtung 70 erfasst. Die von den in dem zweiten Messzustand NF betriebenen Sensoren 16, 18 erzeugten Beschleunigungsdaten werden als zweite Messdaten 40 von der Steuereinrichtung 70 erfasst. Die Steuereinrichtung 70 vergleicht die ersten Messdaten 30 mit einem ersten Vergleichsdatensatz 32 zur Ermittlung einer ersten Übereinstimmung gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise. Ein derartiger Vergleich der ersten Messdaten 30 mit dem ersten Vergleichsdatensatz 32 wird im Folgenden beschrieben.
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In einem Beispiel werden die ersten Messdaten 30 und der erste Vergleichsdatensatz 32 als zwei- oder drei-dimensionale Punktmenge grafisch dargestellt. Beispielsweise können die ersten Messdaten 30 und der erste Vergleichsdatensatz 42 als Punktmenge in Form eines zweidimensionalen Graphen dargestellt werden. Alternativ können die ersten Messdaten 30 und der erste Vergleichsdatensatz 32 als Punktmenge in Form eines dreidimensionalen Gitternetzes dargestellt werden. Zwischen der grafischen Repräsentation der ersten Messdaten 30 und der grafischen Repräsentation des ersten Vergleichsdatensatzes 32 kann dann ein Abstandsmaß, wie beispielsweise der euklidische Abstand, angewandt werden. Der euklidische Abstand bezeichnet hierbei die Länge der kürzesten Verbindungstrecke zweier im Raum oder in einer Ebene angeordneter Punkte. Dieser Abstand ist invariant unter Bewegungen. Dieses Abstandsmaß wird dann zwischen allen Punkten der Punktmenge der grafischen Repräsentation des Vergleichsdatensatzes 32 und jedem einzelnen Punkt der Punktmenge der grafischen Repräsentation der ersten Messdaten 30 angewandt. Nun werden zu jedem Punkt der Punktmenge der grafischen Repräsentation der ersten Messdaten 30 die k Datenpunkte des Vergleichsdatensatzes 32 ausgewählt, welche das kleinste Abstandsmaß zu dem jeweiligen Punkt der ersten Messdaten 30 aufweisen. Diese k Datenpunkte des ersten Vergleichsdatensatzes 32 können dann die Teilmenge des ersten Vergleichsdatensatzes 32 bilden. Vorteilhaft ist k=3. Anschließend wird überprüft, in welche Klassen die k Datenpunkte der Teilmenge eingeordnet worden sind. Ist eine Mehrzahl der k Datenpunkte der Teilmenge des ersten Vergleichsdatensatzes 32 in eine bestimmte Klasse eingeordnet worden, so kann der jeweilige Punkt der Punktmenge der grafischen Repräsentation der ersten Messdaten 30 ebenfalls in diese Klasse eingeordnet werden. Wurden beispielsweise eine Mehrzahl der Punkte der Teilmenge des Vergleichsdatensatzes 32 in die Schadensklasse „in Ordnung“ eingeordnet, so kann der fragliche Punkt aus der Punktmenge der ersten Messdaten 30 ebenfalls in die Schadensklasse „in Ordnung“ eingeordnet werden. Wurden hingegen eine Mehrzahl der Punkte der Teilmenge des Vergleichsdatensatzes 32 in die Schadensklasse „schadhaft“ eingeordnet, so kann der fragliche Punkt aus der Punktmenge der ersten Messdaten 30 ebenfalls in die Schadensklasse „schadhaft“ eingeordnet werden. Dieses Vorgehen kann für alle Punkte der Punktmenge der grafischen Repräsentation der ersten Messdaten 30 wiederholt werden.
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Die Steuereinrichtung 70 vergleicht ebenfalls die zweiten Messdaten 40 mit einem zweiten Vergleichsdatensatz 42 zur Ermittlung einer zweiten Übereinstimmung gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise.
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Abhängig von der ersten Übereinstimmung erkennt die Steuereinrichtung 70 die Beschädigung 50 an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise. Abhängig von der zweiten Übereinstimmung erkennt die Steuereinrichtung 70 die Beschädigung 60 an dem Infrastrukturelement 20 gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise.
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2 zeigt schematisch das Transportsystem 100 nach 1 zu einem Zeitpunkt, an dem ein erster Wechselschritt beziehungsweise ein zweiter Wechselschritt zum Wechseln der jeweiligen Messzustände der Sensoren 12, 14, 16, 18 durchgeführt wurde. Die weiteren Komponenten des Transportsystems 100 der 2 sind zu denen der 1 äquivalent.
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In der 2 befindet sich die erste Teilmenge der Sensoren 12, 14 in dem zweiten niederfrequenten Messzustand NF, bei welchem mit einer Erfassungsfrequenz kleiner 50 Hz Beschleunigungswerte des Zuges 10 erfasst und erste Beschleunigungsdaten erzeugt werden. Mittels der von den Sensoren 12, 14 in dem zweiten niederfrequenten Messzustand NF erzeugten Beschleunigungsdaten kann eine Beschädigung 60' der Schiene 20 erfasst werden. Die Beschädigung 60' ist in der 2 wiederum als Bruchstelle an den Bahnschwellen 22 und einem Schienenstrang 24 dargestellt. Die zweite Teilmenge der Sensoren 16, 18 befindet sich in der 2 in dem ersten hochfrequenten Messzustand HF, bei welchem mit einer Erfassungsfrequenz von 1660 Hz Beschleunigungswerte des Zuges 10 erfasst und in zweite Beschleunigungsdaten umgewandelt werden. Mittels der in dem hochfrequenten Messzustand HF betriebenen Sensoren 16, 18 kann eine Beschädigung 50' an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 erkannt werden. In der 2 ist die Beschädigung 50' in Form einer mittels zweier Doppelpfeile angedeuteten Schwingung des Waggons 10c relativ zu der Bahnschiene 20 dargestellt. Die Schwingung 50' kann beispielsweise durch einen Schaden an einem Rad und/oder einem Radlager des Waggons 10c hervorgerufen werden.
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Wie zur 1 bereits erläutert, werden die von den Sensoren 12, 14, 16, 18 erfassten Beschleunigungsdaten an die Kommunikationsschnittstelle 72 der Steuereinrichtung 70 übertragen. Die von den in dem zweiten Messzustand betriebenen Sensoren 12, 14 erzeugten Beschleunigungsdaten werden als zweite Messdaten 40' von der Steuereinrichtung 70 erfasst. Die von den in dem ersten Messzustand betriebenen Sensoren 16, 18 erzeugten Beschleunigungsdaten werden als erste Messdaten 30' von der Steuereinrichtung 70 erfasst. Die Steuereinrichtung 70 vergleicht die ersten Messdaten 30' mit dem ersten Vergleichsdatensatz 32 zur Ermittlung der ersten Übereinstimmung gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise. Die Steuereinrichtung 70 vergleicht die zweiten Messdaten 40 mit dem zweiten Vergleichsdatensatz 42 zur Ermittlung der zweiten Übereinstimmung gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise. Abhängig von der ersten Übereinstimmung erkennt die Steuereinrichtung 70 die Beschädigung 50' an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise. Abhängig von der zweiten Übereinstimmung erkennt die Steuereinrichtung 70 die Beschädigung 60' an dem Infrastrukturelement 20 gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise.
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In 3 sind Schritte zum Ausführen des Verfahrens zum Erkennen einer Beschädigung 50, 50'; 60, 60' an dem Transportsystem 100 der 1 und 2 in einer zeitlichen Abfolge gezeigt. Das Verfahren beginnt mit einem Schritt S0. Abhängig von der Art der zu erfassenden Beschädigung gliedert sich die Verfahrensdurchführung in zwei Varianten. Diese können jedoch, wie oben erläutert, parallel durchgeführt werden.
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Gemäß der ersten Variante des Verfahrens werden in einem ersten Messdatenerfassungsschritt Sa1 erste Messdaten 30, 30' durch zumindest einen in einem ersten Messzustand NF, HF betriebenen Sensor 12, 14, 16, 18 erfasst. In einem ersten Übereinstimmungsermittlungsschritt Sb1 wird eine erste Übereinstimmung der ersten Messdaten 30, 30' mit einem ersten hinterlegten Vergleichsdatensatz 32 ermittelt. Abhängig von der ersten Übereinstimmung wird in einem ersten Beschädigungserkennungsschritt Sc1 eine Beschädigung 50, 50' an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 erkannt.
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Gemäß der zweiten Variante des Verfahrens werden in einem zweiten Messdatenerfassungsschritt Sa2 zweite Messdaten 40, 40' durch die in einem zweiten Messzustand HF, NF betriebenen Sensoren 12, 14, 16, 18 erfasst. In einem zweiten Übereinstimmungsermittlungsschritt Sb2 wird eine zweite Übereinstimmung der zweiten Messdaten 40, 40' mit dem zweiten hinterlegten Vergleichsdatensatz 42 ermittelt. Abhängig von der zweiten Übereinstimmung wird in einem zweiten Beschädigungserkennungsschritt Sc2 eine Beschädigung 60, 60' an dem von dem schienengebundenen Fahrzeug 10 passierbaren Infrastrukturelement 20 erkannt.
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In 4 sind weitere auf das in 3 gezeigte Verfahren anwendbare Schritte dargestellt. Diese sind wiederum in zwei Varianten aufgeteilt, abhängig von der Art der zu erfassenden Beschädigung an dem Transportsystem 100. Die Schritte Sa1, Sb1 und Sc1, sowie die Schritte Sa2, Sb2 und Sc2 sind zu den in der 3 dargestellten Schritten äquivalent. Auf diese Schritte wird in der Erläuterung der 4 nicht erneut eingegangen.
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In einem dem ersten Messdatenerfassungsschritt Sa1 vorausgehenden ersten Messschritt Sa11 wird eine erste Teilmenge der Sensoren 12, 14 in einem ersten Messzustand HF, NF betrieben. Weiterhin wird bei Vorliegen einer vorbestimmten Bedingung in einem ersten Wechselschritt Sa111 der Messzustand der ersten Teilmenge der Sensoren 12, 14 von dem ersten Messzustand HF, NF in einen zweiten Messzustand NF, HF gewechselt. Weiterhin werden in einem dem ersten Übereinstimmungsermittlungsschritt Sb1 nachfolgenden ersten Klasseneinordnungsschritt Sb11 die ersten Messdaten 30, 30' in zumindest zwei Klassen abhängig von der ersten Übereinstimmung eingeordnet. Schließlich werden der erste Messdatenerfassungsschritt Sa1, der erste Übereinstimmungsermittlungsschritt Sb1 und der erste Klasseneinordnungsschritt Sb11 mehrmals innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums wiederholt. Das Wiederholen der Schritte Sa1, Sb1 und Sb11 ist durch einen Pfeil WH1 angedeutet. In diesem Fall wird bei dem ersten Beschädigungserkennungsschritt Sc1 eine Beschädigung 50, 50' an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 erkannt, wenn eine Mehrzahl der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten ersten Messdaten 30, 30' in eine Klasse eingeordnet wurde, die anhand der abgestuften Schadenskategorie einer Beschädigung 50, 50' an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 entspricht.
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Bei der zweiten Variante der optionalen Verfahrensdurchführung gemäß 4 wird in einem dem zweiten Messdatenerfassungsschritt Sa2 vorausgehenden zweiten Messschritt Sa21 eine zweite Teilmenge der Sensoren 16, 18 in einem zweiten Messzustand NF, HF betrieben. Weiterhin wird bei Vorliegen einer vorbestimmten Bedingung in einem zweiten Wechselschritt Sa211 der Messzustand der zweiten Teilmenge der Sensoren 16, 18 von dem zweiten Messzustand NF, HF in einen ersten Messzustand HF, NF gewechselt. Weiterhin werden in einem dem zweiten Übereinstimmungsermittlungsschritt Sb2 optional nachfolgenden zweiten Klasseneinordnungsschritt Sb21 die zweiten Messdaten 40, 40' in zumindest zwei Klassen abhängig von der zweiten Übereinstimmung eingeordnet. Schließlich werden der zweite Messdatenerfassungsschritt Sa2, der zweite Übereinstimmungsermittlungsschritt Sb2 und der zweite Klasseneinordnungsschritt Sb21 mehrmals innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums wiederholt. Das Wiederholen der Schritte Sa2, Sb2 und Sb21 ist durch einen Pfeil WH2 angedeutet. In diesem Fall wird bei dem zweiten Beschädigungserkennungsschritt Sc2 eine Beschädigung 60, 60' an einem von dem schienengebundenen Fahrzeug 10 passierbaren Infrastrukturelement 20 erkannt, wenn eine Mehrzahl der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums erfassten zweiten Messdaten 40, 40' in eine Klasse eingeordnet wurde, die anhand der abgestuften Schadenskategorie einer Beschädigung 60, 60' an dem schienengebundenen Fahrzeug 10 entspricht.
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Das vorgeschlagene Verfahren wurde anhand der 1 bis 4 am Beispiel eines Zuges als schienengebundenes Fahrzeug und am Beispiel einer Schiene als Infrastrukturelement erläutert. Dies ist jedoch keinesfalls einschränkend zu verstehen. Das Verfahren ist genauso anwendbar auf das Transportsystem einer Seilbahn, welche eine Gondel als schienengebundenes Fahrzeug und ein Standseil beziehungsweise eine Führungsschiene des Standseils als Infrastrukturelement aufweist. Weiterhin ist das Verfahren auf das Transportsystem einer Straßenbahn anwendbar, welches die Straßenbahn als schienengebundenes Fahrzeug und die Gleise der Straßenbahn als Infrastrukturelement aufweist. Weitere Ausführungsformen eines Transportsystems mit einem schienengebundenen Fahrzeug und einem von dem schienengebundenen Fahrzeug passierbaren Infrastrukturelement sind ebenfalls von dem vorgeschlagenen Verfahren umfasst.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- schienengebundenes Fahrzeug; Zug
- 10a, 10b, 10c
- Waggons
- 11
- vorderer Endabschnitt
- 12, 14, 16, 18
- Sensoren
- 13
- hinterer Endabschnitt
- 20
- Infrastrukturelement
- 22
- Bahnschwelle
- 24
- Schienenstrang
- 26
- Gleisbett
- 30, 30'
- erste Messdaten
- 32
- erster Vergleichsdatensatz
- 40, 40'
- zweite Messdaten
- 42
- zweiter Vergleichsdatensatz
- 50, 50'
- Beschädigung an schienengebundenem Fahrzeug
- 60, 60'
- Beschädigung an Infrastrukturelement
- 70
- Steuereinrichtung
- 72
- Kommunikationseinrichtung
- 100
- Transportsystem
- Sa1
- erster Messdatenerfassungsschritt
- Sa11
- erster Messschritt
- Sa111
- erster Wechselschritt
- Sa2
- zweiter Messdatenerfassungsschritt
- Sa21
- zweiter Messschritt
- Sa211
- zweiter Wechselschritt
- Sb1
- erster Übereinstimmungsermittlungsschritt
- Sb11
- erster Klasseneinordnungsschritt
- Sb2
- zweiter Übereinstimmungsermittlungsschritt
- Sb21
- zweiter Klasseneinordnungsschritt
- WH 1; WH2
- Wiederholung 1; Wiederholung 2
- Sc1
- erster Beschädigungserkennungsschritt
- Sc2
- zweiter Beschädigungserkennungsschritt
