DE102021211352B3 - Verfahren zur Durchführung einer wagentechnischen Untersuchung eines Güterzuges sowie Untersuchungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Güterumschlagverfahren und Güterumschlagvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer zumindest teilweise automatisierten wagentechnischen Untersuchung (WTU) der Güterwaggons eines Güterzuges unter Verwendung zumindest einer Drohne sowie eine Untersuchungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, ein Güterumschlagverfahren und eine Güterumschlagvorrichtung.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer wagentechnischen Untersuchung (WTU) der Güterwaggons eines Güterzuges sowie eine Untersuchungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, ein Güterumschlagverfahren und eine Güterumschlagvorrichtung.
• Aus der DE 10 2015 006 224 A1 ist eine Güterumschlagvorrichtung für den kombinierten Güterverkehr für eine Terminal- bzw. Bahnsteigabfertigung zum Umschlagen bzw. Versetzen von Gütern wie Containern, Sattelschlepperaufliegern, Lkw-Anhängern, Hängern von Gliederzügen, normalen intermodularen Ladeeinheiten (ISO, Typ C) oder dergleichen von der Straße zur Schiene und umgekehrt bekannt. Das Umschlagen bzw. Versetzen erfolgt dabei durch horizontale schienengleiche Querverladung von Wechseltragelementen bzw. Waggonaufsätzen mittels Quertransporteinrichtungen. Schienengleich meint, dass keine besondere Bahnsteighöhe erforderlich ist bzw. dass die Umschlagfläche des Terminals bzw. Bahnsteigs das gleiche oder nahezu das gleiche Arbeitsniveau hat wie die Schienenstränge der Gleisanlage oder die Achshöhe der Waggons.
• Die Güterumschlagvorrichtung der DE 10 2015 006 224 A1 weist eine Gleisanlage mit zwei Gleissträngen, sowie eine neben der Gleisanlage und parallel zu dieser angeordnete etwa schienengleiche Verladebahn auf. Des Weiteren weist die Güterumschlageinrichtung mehrere Shuttlebalken für den Quertransport der Waggonaufsätzen von einem Güterwaggon auf die Verladebahn oder umgekehrt auf. Die Shuttlebalken weisen jeweils Hubbalken auf und sind auf unterflur in Querrillen der Verladebahn angeordneten Tragschienenelementen in Querrichtung hin- und her verfahrbar.
• Auf den wannenförmigen Waggonaufsätzen ist das Ladegut abgesetzt und gelagert. Die Waggonaufsätze sind dabei auf den beiden Seitenwänden des Güterwagons gelagert. Zum Entladen der Güterwaggons werden zunächst die Waggonaufsätze von den Waggonuntergestellen abgehoben, vorzugsweise mittels gleisbettfester Hubeinrichtungen. Dann werden die Waggonseitenwände abgeklappt und die Shuttlebalken unter die Waggonaufsätze gefahren und die Waggonaufsätze auf den ausgefahrenen Hubbalken der Shuttlebalken abgesetzt. Die Waggonseitenwände werden dabei in eine zwischen den Tragschienen vorhandene Lücke verschwenkt, so dass sie von den die Waggonaufsätze tragenden Shuttlebalken überfahren werden können. Diese verfahren zu einer der Verladebahnen. Die Waggonaufsätze werden dann durch Absenken der Hubbalken auf der Verladebahn abgesenkt. Das Beladen erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
• Eine weitere gattungsgemäße Güterumschlagvorrichtung mit Shuttlebalken geht aus der DE 10 2012 004 945 A1 hervor. Diese weist zum Ver- und Entriegeln sowie Auf- und Zuklappen der Seitenwände eine besondere Schwenk- und Entriegelungseinrichtung auf.
• Die bekannten Güterumschlagvorrichtungen haben sich bewährt.
• Bevor der beladene Güterzug die Güterumschlagvorrichtung verlassen kann, muss bekanntermaßen eine wagentechnische Untersuchung (WTU) der beladenen Güterwaggons durchgeführt werden. Bei der wagentechnischen Untersuchung handelt es sich um eine Betriebssicherheits-Kontrolle und Verkehrstauglichskeits-Kontrolle von Güterwaggons und Ladung, die vom Wagenmeister durchgeführt wird.
• Dazu läuft der Wagenmeister in der Regel im Beladeterminal am Güterzug auf beiden Seiten entlang und inspiziert jeden einzelnen Güterwaggon und dessen Ladung visuell und mit speziellen Messeinheiten, etwa Messschieber zur Höhenmessung der Ladung. Danach entscheidet der Wagenmeister, ob der Güterzug abfahrbereit ist, oder ob einzelne oder mehrere Güterwaggons, einzelne oder mehrere Beladungen nicht im ordnungsgemäßen Zustand sind. In letztem Fall kann der Wagenmeister anweisen, dass diese Güterwaggons bzw. die Beladungen aus dem Zugverband ausrangiert werden müssen und der Güterzug ohne diese Einheiten starten muss.
• Bei der wagentechnischen Untersuchung wird insbesondere geprüft, ob die einzelnen Güterwaggons die vorgegebene Fahrzeugbegrenzungslinie bzw. das Lademaß einhalten. Das Lademaß definiert die größten zulässigen Querschnittsabmessungen der Güterwaggons, welche von keinem Waggonteil überschritten werden dürfen. Es begrenzt somit den Raumbedarf der Güterwaggons und steht im direkten Zusammenhang mit dem Lichtraumprofil. Die Einhaltung des Lademaßes dient zur Vermeidung von Kollisionen von offenen Güterwaggons, die beispielhaft mit Containern oder Lkw-Sattelaufliegern oder Stückgut beladen werden, mit festen Bauwerken oder Tunnelwandungen. Die einzuhaltenden Lademaße sind nicht immer einheitlich, sondern werden beispielsweise länderspezifisch und/oder streckenspezifisch festgelegt.
• Dazu werden entweder Waggons und das Ladegut (Container, Wechselbrücken oder Lkw-Sattelanhänger) „kodifiziert“, d.h. vor dem Transport einmalig vermessen, registriert und mit einer entsprechenden Codeplakette beschriftet, oder dem Güterzug werden vom Netz-Infrastrukturbetreiber für die jeweilige Route zulässige Ladegrenzmaße (etwa Eckhöhen und Breitenangaben der Eckpunkte der maximal erlaubten Konturen der Ladung) in entsprechenden Genehmigungen vorgeschrieben. Im wichtigen Segment des Kombinierten Verkehrs (Transport von Wechselbehältern, Containern und Sattelaufliegern) ist diese Überprüfung der maximalen Außenkontur der geladenen Ladeeinheiten und die Einhaltung der zulässigen Ladegrenzmaße von besonderer Wichtigkeit, gerade da international andere und sich durch Modernisierung der Schienenstrecken auch verändernde Ladegrenzmaße bzw. Ladegrenzprofile vorherrschen und die große Mehrzahl der Lkw-Anhänger (Sattelauflieger) in unterschiedlichsten Bauformen ohne spezielle Bahn-Kodifizierung gefertigt ist.
• Außerdem werden bei der wagentechnischen Untersuchung in der Regel zahlreiche weitere Prüfungen durchgeführt. Die ermittelten Daten werden protokolliert, in eine Tabelle eingetragen und, in der Regel elektronisch, an die jeweils festgelegten Empfänger, insbesondere das EVU (Eisenbahn-Verkehrsunternehmen, welches Lok und Lokomotivführer stellt), den Operateur (Betreiber und Auftraggeber des Güterzuges) und den Waggonhalter der einzelnen Güterwaggons, übermittelt.
• Insbesondere wird bei der wagentechnischen Untersuchung in der Regel eine oder mehrere der folgenden Prüfungen/Untersuchungen durchgeführt:
• 1. Prüfung des Zustands der Bremsen:
• - Ausreichende Dicke der Bremssohlen
• - Anliegen der Druckluft an den Bremsen (in diesem Fall sind die Bremsen gelöst)
• - Handbremsanlagen müssen vor Abfahrt gelöst sein
• - Bremsanlagen müssen sich im korrekten Modus („P“ Personenwagen oder „G“ Güterwagen) befinden (auch bei Güterzügen können und sollen je nach Zuladung, Gewicht und Position im Güterzug einzelne Güterwaggons in Stellung „P“ fahren)
• - Druckluftbehälter der Bremsen müssen in einwandfreiem Zustand sein, beispielsweise dürfen Schweißnähte nicht verrostet sein
• 2. Prüfung der Schienen-Radreifen:
  • - Radbreite (darf ein Maximum von z.B. 141 mm für eine typische Bauart nicht übersteigen (Überwalzung)),
  • - Güte der Oberfläche der Schienenräder (keine Risse, Ausbrechungen nur bis zu einer Grenzgröße von z.B. 5 mm, Rillen nur bis zu einer Tiefe von z.B. 2 mm)
  • - Form und Höhe des Spurkranzes der Schienenräder
• 3. Prüfung der Ladungssicherung und von Verriegelungen:
  • - Verzurrungen, Gurte und andere Ladungssicherungs-Komponenten müssen spezifischen Mindest-Anforderungen genügen
  • - Prüfung der Arretierung des Königszapfens des geladenen Sattelaufliegers
  • - Prüfung der korrekten Verriegelung von Ladeluken, schwenk- oder kippbaren Waggon-Bestandteilen, Spund-Systemen zur Ladungssicherung
• 4. Prüfung der Lesbarkeit der Beschriftung der Güterwaggons:
  • - Z.B. Lesbarkeit von Halterkennzeichen, internationaler Wagennummer, Bremssystem-, Beladegrenzen-, Bahnprofil- Angaben.
• 5. Prüfung der Einhaltung von Wartungsterminen
  • - An jedem Wagen sind Angaben zur erfolgten regelmäßigen Generalinspektion („Revision“) und zum Fälligkeitsdatum der kommenden Revision angeschrieben. Güterwaggons, welche nach dem Fälligkeitsdatum einer Revision noch ohne Revision im Einsatz sind, werden vom Wagenmeister aussortiert.
• 6. Prüfung des Zustands der Ladung
• Die Ladung muss einen ordnungsgemäßen Zustand aufweisen. Beispielsweise dürfen die Planen von Sattelaufliegern keine Risse aufweisen, Planen müssen fest verzurrt sein, Planen-Befestigungsmittel wie etwa die Schnallen am unteren Rand der Planen der Sattelauflieger müssen alle geschlossen sein. Für Sattelauflieger, die nicht bahnkodifiziert sind müssen gegebenenfalls weitere Angaben kontrolliert werden, etwa die Zertifizierung der Ladeeinheit nach DIN 12642 Code XL „Ladungssicherung“. In diesem Fall besitzt der Sattelauflieger einen entsprechenden Aufkleber, dessen Anwesenheit vom Wagenmeister überprüft wird.
• 7. Prüfen und Dokumentieren von Angaben auf der Ladung.
• Auf vielen Ladeeinheiten, etwa Sattelauflieger oder Container im Kombinierten Verkehr, sind Angaben wie das amtliche Kennzeichen, internationale Kenn-Nummern für Container zu prüfen und die richtige Zuordnung dieser Ladeeinheit zu den jeweiligen Waggons zu überprüfen und zu dokumentieren („Erstellung einer Wagenliste“).
• 8. Überprüfung der Waggons auf illegal mitreisende Personen
• Die vollständige und sorgfältig durchgeführte wagentechnische Untersuchung eines Güterzuges von in der Regel 20 - 40 Güterwagens durch einen einzelnen Wagenmeister ist folglich sehr aufwendig und beansprucht eine Zeitdauer von typischerweise 1,5 bis 2 Stunden. Da ein Güterzug in Europa eine Länge bis zu 740 m aufweisen kann und der Güterzug auf beiden Seiten inspiziert wird, muss der Wagenmeister zu Fuß einen Weg von rund 1,5 bis 2 km zurücklegen. Je länger die Güterzüge dabei in der Güterumschlagvorrichtung verweilen, desto höher sind die Kosten für den Gütertransport.
• Aus der US 2019 / 0 161 103 A1 ist ein computerimplementiertes Verfahren zur automatischen Inspektion eines Zugs bekannt. Das Verfahren umfasst, unter Verwendung eines Prozessors, die Schritte Aktivieren einer Scandrohne, aufweisend einen Sensor zur Gewinnung von primären Inspektionsdaten des Zugs, Kommunizieren von Drohnen-Betriebsanweisungen, so dass die Scandrohne die Inspektionsdaten entlang eines dem Zug zugeordneten Fahrwegs bestimmt, und Empfangen der Inspektionsdaten mit dem Prozessor. Die Inspektionsdaten umfassen Infrarotdaten, Daten des sichtbaren Lichtspektrums, Temperaturdaten, Probengasdaten, Tondaten, Ultraschalldaten, Röntgendaten, LIDAR-Daten, Radardaten oder Kombinationen davon. Die Inspektion des Zugs erfolgt durch den Lokführer, insbesondere bei einem unplanmäßigen Halt, um abnorme Gegebenheiten wie beschädigte Komponenten, gefährliche Umgebungsbedingungen oder Gleishindernisse zu erkennen.
• Die US 2018 / 0 170 414 A1 offenbart ein Verfahren zum Prüfen von Komponenten eines fahrenden Zuges mit einer Lokomotive und mehreren Schienenwaggons. Das Verfahren umfasst die Schritte Ausbringen eines unbemannten Inspektionsluftfahrzeugs von der Lokomotive oder einem Schienenwaggon, Fliegen des Inspektionsluftfahrzeugs zu einer anfänglichen Inspektionsposition relativ zu dem sich bewegenden Zug, Durchführen einer Inspektionstätigkeit beginnend an der anfänglichen Inspektionsposition an Komponenten des fahrenden Zuges mittels Inspektionsausrüstung, die an dem Inspektionsluftfahrzeug montiert ist, und Retournieren des Inspektionsluftfahrzeugs zu der Lokomotive oder dem Schienenwaggon, nachdem die Inspektionstätigkeit abgeschlossen ist. Die zu inspizierenden Komponenten sind Räder, Lager, Bremsen, Fahrgestellrahmen, Stoßdämpfer und dergleichen.
• Die am 2.6.2022 nachveröffentlichte DE 10 2020 215 245 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs, wobei vor Beginn der Fahrt des Schienenfahrzeugs eine Umgebung des Schienenfahrzeugs durch zumindest einen Sensor an Bord eines fliegenden unbemannten Luftfahrzeugs erfasst und auf das Vorhandensein von Hindernissen oder losen Teilen geprüft wird und entsprechende Sensorsignale erzeugt werden, und abhängig vom Ergebnis der Auswertung der Sensorsignale die Fahrt des Schienenfahrzeugs freigegeben wird oder nicht.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines effizienten Verfahrens zur Durchführung der wagentechnischen Untersuchung eines Güterzuges.
• Weitere Aufgaben sind die Bereitstellung einer Vorrichtung zur effizienten Durchführung der wagentechnischen Untersuchung eines Güterzuges, eines effizienten Güterumschlagverfahrens, sowie einer Güterumschlagvorrichtung zur Durchführung des Güterumschlagverfahrens.
• Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine Untersuchungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 14 sowie ein Güterumschlagverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 20 und eine Güterumschlagvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 22 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im Folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
• 1: Eine perspektivische, schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Güterumschlagvorrichtung mit einem Güterwaggon mit eingeklappten Waggonseitenwänden
• 2: Eine perspektivische, schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Güterumschlagvorrichtung mit einem Güterwaggon mit ausgeklappten Waggonseitenwänden
• 3: Eine schematische und stark vereinfachte seitliche Ansicht einer erfindungsgemäßen Güterumschlagvorrichtung mit einem Güterzug mit drei Güterwaggons und einer Drohne,
• 4: Eine Querschnittszeichnung eines Güterwaggons, beladen mit einem Sattelauflieger, und Lademaßen des internationalen kombinierten Verkehrs
• 5: Eine perspektivische, schematische und stark vereinfachte Ansicht einer erfindungsgemäß verwendeten Drohne
• Die erfindungsgemäße Güterumschlagvorrichtung 1 (1-3) dient zum Be- und Entladen von Güterzügen 2, insbesondere zum Umschlagen von Gütern von der Straße, von Fabriken oder Herstellwerken zur Schiene und umgekehrt, wobei das Umschlagen vorzugsweise mittels schienengleicher Querverladung erfolgt. Die Güterumschlagvorrichtung 1 kann dabei in einem Werk oder einer Fabrik oder einem Logistik- oder Güterverteilzentrum oder dergleichen angeordnet sein. Die Güterumschlagvorrichtung 1 weist zumindest eine Eisenbahnschiene bzw. Gleisanlage 3 mit zwei zueinander parallelen Schienen bzw. Schienensträngen bzw. Gleissträngen 3a;3b auf, auf denen die Güterzüge 2 mit einer Lok 4 und daran hängenden Schienenwaggons bzw. Güterwaggons 5 verfahrbar sind. Die Güterwaggons 5 sind miteinander durch Zug- und Stoßeinheiten gekoppelt.
• Die Güterumschlagvorrichtung 1 ist insbesondere gemäß der DE 10 2015 006 224 A1 ausgebildet.
• Beidseits neben und außerhalb der Gleisanlage 3 sind jeweils mehrere in etwa schienengleiche Verladebahnen 6a-d vorgesehen. Schienengleich meint, dass die Bahnoberfläche der Verladebahnen 6a-d der Höhe der Schienenoberkanten 3c entspricht oder lediglich geringfügig, z.B. um 10 bis 50 cm höher ist. Im Gegensatz dazu wird beim Kranen die Ladung um ca. 5 m angehoben.
• Ein Güterwaggon 5 (1-4) weist vorzugsweise jeweils ein Waggonuntergestell 7 und einen darauf aufgesetzten, insbesondere eingehängten, Waggonaufsatz 8 auf, der das zu transportierende Gut, z.B. einen Sattelschlepperauflieger 9 oder einen LKW-Anhänger oder einen, bevorzugt mit Stückgut befüllten, Container, aufnimmt.
• Zudem weist der Güterwaggon 5 eine horizontale, sich parallel zu den Gleissträngen 3a;b erstreckende Waggonlängsrichtung 5a und eine dazu senkrechte, horizontale Waggonquerrichtung 5b, sowie eine vertikale Waggonhöhenrichtung 5c auf.
• Das Waggonuntergestell 7 weist in an sich bekannter Weise einen Waggonrahmen 10 sowie zwei, insbesondere zweiachsige, in Waggonlängsrichtung 5a voneinander beabstandete Drehgestelle 11 zum Verfahren des Güterwaggons 5 auf der Gleisanlage 3 auf. Anstelle der Drehgestelle 11 können auch Einzelachsen (nicht dargestellt) vorhanden sein.
• Der Waggonrahmen 10 weist zwei voneinander in Waggonlängsrichtung 5a beabstandete Vorbauten bzw. Waggonkopfstücke 12 auf, die jeweils stirnseitig bzw. endseitig, des Waggonuntergestells 7 angeordnet sind. Die beiden Waggonkopfstücke 12 lagern jeweils in an sich bekannter Weise auf einem der beiden Drehgestelle 11. Dabei sind die beiden Waggonkopfstücke 12 jeweils fest mit dem jeweiligen Drehgestell 11 verbunden.
• Des Weiteren befindet sich zudem oberseitig und zentral auf beiden Waggonkopfstücken 12 eine an sich bekannte Königszapfenarretierungseinrichtung zur Aufnahme und Verriegelung bzw. Arretierung eines Königszapfens des Sattelschlepperaufliegers 9 in horizontaler und/oder vertikaler Richtung relativ zum Waggonuntergestell 7.
• Die Königszapfenarretierungseinrichtung ist vorzugsweise gemäß der DE 10 2009 015 775 A1 ausgebildet. Demnach weist die Königszapfenarretierungseinrichtung als Arretierungsmittel zumindest je zwei Greif- und/oder Klemmelemente auf, mit denen der Königszapfen formschlüssig umgreifbar ist und/oder zwischen denen der Königszapfen einklemmbar ist, wobei die Greif- und/oder Klemmelemente durch Absenken des Sattelaufliegers 9 über dem Güterwaggon 5 selbsttätig aufeinander zu bewegbar sind, so dass der Königszapfen von je zwei Greif- und/oder Klemmelementen umgreifbar und/oder zwischen je zwei Greif- und/oder Klemmelementen einklemmbar ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den Greif- und/oder Klemmelementen um zwei zueinander benachbarte horizontale Schwenkplatten, die bevorzugt jeweils um eine horizontale Drehachse schwenkbar gelagert sind.
• Im Rahmen der wagentechnischen Untersuchung muss unter anderem geprüft werden, ob sich die Königszapfenarretierungseinrichtung in ihrer arretierenden Stellung befindet, also insbesondere, ob die Schwenkplatten den Königszapfen derart umgreifen, dass er arretiert bzw. verriegelt ist.
• Der Waggonrahmen 10 weist zudem zwei abklappbare Waggonseitenwände 13 auf. Diese verbinden die beiden Waggonkopfstücke 12 starr miteinander, also zueinander unverschieblich und unverdrehbar. Dabei sind die Waggonseitenwände 13 jeweils um eine zur Waggonlängsrichtung 5a parallele Seitenwandschwenkachse an den Waggonkopfstücken 12 gelagert.
• Die beiden Waggonseitenwände 13 weisen jeweils eine Wandoberkante auf. Außerdem weisen die beiden Waggonseitenwände 13 eines Güterwaggons 5 jeweils zwei endseitige Auflagerstege 14 und einen dazwischen angeordneten, mittigen Lastaufnahmesteg 15 auf. Die beiden Auflagestege 14 und der Lastaufnahmesteg 15 sind miteinander fest verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet. Der Lastaufnahmesteg 15 dient zur Aufnahme bzw. Lagerung des Waggonaufsatzes 8. Die beiden Auflagerstege 14 dienen zur schwenkbaren Lagerung der Waggonseitenwände 13 an den Waggonkopfstücken 12 um die jeweilige Seitenwandschwenkachse.
• Jeder Güterwaggon 5 weist zudem zumindest vier erste Verriegelungseinrichtungen (nicht dargestellt) zur Verriegelung bzw. Arretierung der Waggonseitenwände 13 in ihrer eingeklappten Stellung (1) auf. Insbesondere sind für jede Waggonseitenwand 13 jeweils zumindest zwei erste Verriegelungseinrichtungen vorhanden, wobei jeweils eine erste Verriegelungseinrichtung pro Auflagersteg 14 vorhanden ist. Die Verriegelungseinrichtungen sind also jeweils im Bereich der Auflagerstege 14 angeordnet und verriegeln diese mit den Waggonkopfstücken 12.
• Zudem sind die Verriegelungseinrichtungen vorzugsweise gemäß der DE 10 2012 004 945 A1 ausgebildet. Demgemäß weist eine erste Verriegelungseinrichtung zwei in Waggonlängsrichtung 5a hin- und her verfahrbare Verriegelungsbolzen auf. Die Verriegelungsbolzen sind jeweils in Waggonlängsrichtung 5a hin- und her verschieblich an dem Waggonkopfstück 12 gelagert. Zudem weisen die Verriegelungseinrichtungen jeweils zwei seitenwandfeste Verriegelungsgehäuse mit einer Verriegelungsaussparung auf. Die Verriegelungsbolzen können in die Verriegelungsaussparung einfahren und aus dieser heraus fahren. In der eingefahrenen Stellung ist die Waggonseitenwand 13 mit dem Waggonkopfstück 12 verriegelt. Für jeden Verrieglungsbolzen weist eine erste Verriegelungseinrichtung zudem jeweils einen, bevorzugt identischen, Hebelmechanismus zur Betätigung, also zum Ein-und Ausfahren, des Verriegelungsbolzens auf.
• Vor Abfahrt des Güterzuges muss unter anderem kontrolliert werden, ob die Verriegelung erfolgt ist, der Verriegelungsbolzen also in seiner verriegelnden, also eingefahrenen Stellung ist.
• Zur Betätigung der ersten Verriegelungseinrichtungen weist die Güterumschlagvorrichtung 1 jeweils eine Schwenk- und Entriegelungseinrichtung 16 (in 1 schematisch dargestellt) auf. Diese sind ebenfalls aus der DE 10 2012 004 945 A1 bekannt. Die Schwenk- und Entriegelungseinrichtungen 16 dienen zum Lösen der Verriegelung der Waggonseitenwände 13 durch die Verriegelungsbolzen sowie zum kontrollierten, geführten Auf- und Einklappen der Waggonseitenwände 13. Bezüglich der Einzelheiten wird auf die DE 10 2012 004 945 A1 verwiesen.
• Die an sich bekannten Waggonaufsätze 8 (1,2) weisen jeweils eine Wannenform bzw. einen U-förmigen Querschnitt auf. Vorne und hinten bzw. stirnseitig sind die Waggonaufsätze 8 offen, so dass sie von einem LKW oder dergleichen befahren werden können.
• Die Güterumschlagvorrichtung 1 weist außerdem in an sich bekannter Weise mehrere ortsfeste Hubeinrichtungen 17 zum Anheben jeweils eines Waggonaufsatzes 6 von dem Waggonuntergestell 5 bzw. von Shuttlebalken 18 und Absetzen auf dem Waggonuntergestell 5 bzw. auf einem Shuttlebalken 18 auf, die jeweils beidseits, jeweils verladebahnseitig, direkt neben Gleissträngen 3a;2b angeordnet sind.
• Dabei weist die Güterumschlagvorrichtung 1 in an sich bekannter Weise mehrere Shuttlebalken 18 (1,2), auf, die jeweils quer, also senkrecht, zu den Gleissträngen 3a;3b unterflur in Querrillen 19 der Verladebahnen 6a-d auf entsprechenden Förderbahnen hin- und her verfahrbar sind. Die Shuttlebalken 18 sind insbesondere gemäß der DE 10 2015 006 224 A1 ausgebildet und weisen demgemäß jeweils einen Hubbalken zum Anheben und Absenken eines Waggonaufsatzes 8 von bzw. auf der Verladebahn 6a-d oder dem Waggonuntergestell 7 auf.
• Erfindungsgemäß weist die Güterumschlagvorrichtung 1 zudem eine Untersuchungsvorrichtung mit mindestens einer Drohne 20 (3,5), vorzugsweise mehrere Drohnen 20, für die zumindest teilweise automatisierte Durchführung der wagentechnischen Untersuchung auf.
• Bei einer Drohne bzw. einem Flugroboter handelt es sich bekanntermaßen um ein unbemanntes Luftfahrzeug, welches ohne eine an Bord befindliche Besatzung autark, z.B. durch einen Computer oder vom Boden über eine Fernsteuerung betrieben und navigiert werden kann.
• Eine erfindungsgemäß verwendete Drohne 20 weist in an sich bekannter Weise ein Grundgestell bzw. einen Grundrahmen 21 zur Befestigung der einzelnen Bauteile der Drohne 20, zumindest einen, vorzugsweise mehrere, Propeller 22 zur Erzeugung von Auftrieb, zumindest einen Antriebsmotor 23 zum Antrieb von vorzugsweise jeweils einem Propeller 22, vorzugsweise ein Drohnengehäuse 24, mindestens eine Kamera 25 mit elektronischem Bildsensor, mindestens eine Scaneinrichtung 26 zur Erfassung von Abständen und/oder Konturen und vorzugsweise damit auch zur Erfassung von Hindernissen in der Flugbahn, vorzugsweise einen Gassensor, vorzugsweise eine Beleuchtungseinrichtung, eine Bordsteuereinrichtung 27, eine, bevorzugt funkbasierte, Kommunikationseinrichtung bzw. Sende-/Empfangseinrichtung 28 zur ständigen oder zeitweisen Kommunikation mit mindestens einer externen Steuereinrichtung 29 der Untersuchungsvorrichtung, sowie zumindest eine Energieversorgungseinrichtung 30 zur Energieversorgung der energiebetriebenen Komponenten bzw. Bauteile der Drohne 20 auf. Vorzugsweise weist die Drohne 20 zudem ein satellitengestütztes (z.B. GPS, Glonass, Galileo, andere) und/oder ein auf visuell- inertialer Odometrie (VIO) basierendes Ortungssystem und vorzugsweise ein, insbesondere unter anderem auf dem Ortungssystem und/oder dem Hinderniserkennungssystem und/oder vorprogrammierter Umgebungsgeometrie basierendes, Navigationssystem auf.
• Das Grundgestell 21 weist vorzugsweise in an sich bekannter Weise ein Landegestell 31 auf.
• Vorzugsweise weist die Drohne 20 mehrere, bevorzugt mindestens vier, Propeller 22 auf. Es handelt sich also um eine Multikopter-Drohne.
• Bei den Antriebsmotoren 23 handelt es sich vorzugsweise um Elektromotoren. Die Elektromotoren werden beispielsweise von einer oder mehreren Energieversorgungseinrichtungen 30 mit der notwendigen Energie versorgt. Es kann sich bei den Antriebsmotoren 23 aber auch um Verbrennungsmotoren handeln.
• Grundsätzlich kann die Drohne 20 eine einzige Energieversorgungseinrichtung 30 zur Bereitstellung der Energie aller energiebetriebener Komponenten bzw. Bauteile der Drohne 20 oder mehrere Energieversorgungseinrichtungen 30 (nicht dargestellt) für jeweils ein oder mehrere Bauteile aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Energieversorgungseinrichtung 30 jeweils um einen, vorzugsweise auswechselbaren, Akkumulator oder eine Brennstoffzelle. Die Energieversorgungseinrichtung 30 ist vorzugsweise im Drohnengehäuse 24 angeordnet.
• Die zumindest eine Kamera 25 dient in an sich bekannter Weise zur Erstellung von visuellen, insbesondere hochauflösenden, digitalen Bildern und/oder Videos. Insbesondere weist die Digitalkamera 25 in an sich bekannter Weise ein Objektiv und zumindest einen CMOS-Bildsensor (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) zur Erstellung von digitalen Bildern und/oder Videos auf.
• Die Kamera 25 kann somit auch zur Erfassung von Barcodes oder QCR-Codes auf den beladenen Güterwaggons 5, insbesondere auf den Ladeeinheiten, dienen, über welche weitere Informationen der Güterwaggons / der Ladeeinheiten eindeutig übermittelt werden können, etwa die für Wartung des Güterwaggons 5 zuständige Stelle („ECM: Entity in Charge of Maintenance“), weitere Waggondaten, Kontakt- und Adressinformationen.
• Die Kamera 25 kann zudem auch eine Wärmebildfunktion aufweisen. Die Kamera 25 weist somit Mittel zur Erzeugung von visuellen Bildern und/oder Videos und vorzugsweise auch Mittel zur Erzeugung von Infrarotbildern auf.
• Die Kamera 25 ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als Stereo-Kamera mit zwei oder mehr Aufnahmeobjektiven und Bildsensoren ausgerüstet, um so über elektronische Auswerteverfahren aus den Bildsensoren Abstände von aufgenommenen Objekten zu ermitteln.
• Vorzugsweise weist die Drohne 20 zu diesem Zweck zudem mehrere Kameras 25, insbesondere mehrere derartige Stereo-Kameras auf.
• Die Drohne 20 kann aber auch zusätzlich zu der Digitalkamera 25 mindestens eine Wärmebildkamera (nicht dargestellt) aufweisen. Mittels der Wärmebildfunktion können insbesondere auch illegal auf dem Güterwaggon 5 mitfahrende Personen erkannt werden.
• Die Scaneinrichtung 26 der Drohne 20 ist ebenfalls an sich bekannt. Mittels der Scaneinrichtung 26 können in an sich bekannter Weise Abstände erfasst werden (Punktmessung, Punktwolken), aus denen wiederum mittels einer geeigneten Auswerteeinheit Konturen (2D- und 3D-Konturen) ermittelt werden können. Die Scaneinrichtung 26 erzeugt in an sich bekannter Weise elektromagnetische Impulse und verwendet diese, um den Abstand und Winkel zwischen der Drohne 20 und einer Messfläche zu ermitteln. Die Scaneinrichtung 26 ist vorzugsweise eine 2D-Scaneinrichtung. Es kann sich aber auch vorteilhaft um eine 3D-Scaneinrichtung handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei der Scaneinrichtung 26 zudem um einen Laserscanner oder einen LED-Scanner oder einen Radarscanner oder einen Ultraschall-Scanner.
• Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Scaneinrichtung 26 um einen Lidarscanner (Lidar=Light detection and ranging oder Light imaging, detection and ranging). Der Lidarscanner verwendet bekanntermaßen LED- oder Laserlicht. Im Rahmen der Erfindung wird vorzugsweise ein mit Laserlicht arbeitender Lidarscanner verwendet.
• Die Scaneinrichtung 26 kommuniziert in an sich bekannter Weise mit der Bordsteuereinrichtung 27 und/oder der zentralen Steuereinrichtung 29 über eine digitale Schnittstelle und sendet an die jeweilige Steuereinrichtung 27;29 zwei- oder dreidimensionale Punktwolken, insbesondere in hoher Frequenz, typischerweise mit 10 - 100 Hertz. Die jeweilige Steuereinrichtung 27;29 wiederum erzeugt aus den Abstands-Messpunkten (Punktwolken) ein dreidimensionales Abbild der vermessenen Umgebung.
• Mittels der von der Kamera 25 erzeugten Bilder und/oder Videos und/oder der mittels der Scaneinrichtung 26 erzeugten Punktwolken ist es insbesondere möglich, durch Photogrammetrie ein 3D Bild von einzelnen Teilen des Güterwaggons 5 zu erstellen. Photogrammetrie bezeichnet bekanntermaßen Verfahren, die aus (zweidimensionalen) Fotos oder Videos und gegebenenfalls zusätzlichen Abstands- und/oder Konturenmessungen dreidimensionale Informationen ableiten.
• Wird die Drohne 20 deshalb im Rahmen der wagentechnischen Untersuchung auf einer gezielten Bahn bzw. mehreren gezielten Bahnen über die zu inspizierenden Güterwaggons 5 geführt, können unter Verwendung der von der Kamera 25 aufgenommenen Bilder und/oder Videos und der mittels der Scaneinrichtung 26 erzeugten Punktwolken 2D-Bilder als auch 2D und 3D-Konturkarten von bestimmten Bereichen der Güterwaggons 5 als auch der Beladung erstellt werden, worauf weiter unten näher eingegangen wird.
• Das vorzugsweise vorhandene Ortungssystem weist in an sich bekannter Weise mehrere Sensoren zur Positionsbestimmung auf. Es ist vorzugsweise ein satellitenbasiertes Ortungssystem, bevorzugt ein GPS-System. Es kann aber selbstverständlich alternativ oder zusätzlich auch um ein anderes satellitenbasiertes Ortungssystem, insbesondere ein Glonass- und/oder Beidou- und/oder Galileo-System handeln.
• Wie bereits erläutert weist die Drohne 20 zudem vorzugsweise ein Navigationssystem auf, das mit Hilfe einer Positionsbestimmung und Geoinformationen die Zielführung der Drohne 20 ermöglicht. Die Positionsbestimmung erfolgt vorzugsweise mittels des oben beschriebenen Ortungssystems oder auch über die Kombination des Ortungssystems mit einem auf Odometrie basierendem Berechnungsverfahren Position aus einer bekannten Position und den darauf erfolgten Bewegungen (Addieren von Wegsegmenten mit aus Kompass, Beschleunigungs- und Neigungssensoren bekannten Wegstrecken).
• Es muss sich bei dem Navigationssystem aber nicht um ein satellitenbasiertes Navigationssystem handeln. Es kann alternativ oder zusätzlich auch funkbasiert sein, und/oder sich an im Terminal installierten funkbasierten Baken orientieren und/oder auf optischer Bildauswertung und/oder inertialer Odometrie (Berechnung der erfolgten Wegstrecken aus Kompass, Neigung, Geschwindigkeit, inertiale Beschleunigungen und Winkelbeschleunigungen) basieren.
• Infolgedessen weist die Drohne 20 vorzugsweise neben einer Empfangseinheit für satellitenbasierte Positionssignale auch ein inertiales Messsystem (engl. Inertial Measurement Unit, IMU) mit Kompass, Neigungswinkel-, Beschleunigungs- und Drehratensensoren auf.
• Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Navigationssystem um ein autonomes Navigationssystem, welches unabhängig von externen Recheneinheiten und externen Bedienern selbsttätig in der Lage ist, den gewünschten Flugbahnen entlang bzw. über den Güterzug 2 zu folgen.
• Wie bereits erläutert, weist die Drohne 20 vorzugsweise den Gassensor auf. Mittels des Gassensors ist es möglich, festzustellen, ob, insbesondere aus Tankcontainern, Gase ausströmen. Im Rahmen der manuellen wagentechnischen Untersuchung werden häufig Güterwaggons 5 vorsichtshalber ausgesteuert, weil der Wagenmeister „etwas riecht“. Mittels des Gassensors ist das Austreten von Gasen selbst als auch eine genauere Bestimmung des austretenden Gases (insbesondere Stickstoffe, Ammoniak, Methan, Formaldehyde, natürliche Gase) möglich. Zudem ist eine Gasleckortung möglich.
• Wie bereits erläutert, weist die Drohne 20 vorzugsweise die Beleuchtungseinrichtung auf. Infolgedessen kann mittels der Drohne 20 auch bei schlechterem Licht und in der Dunkelheit die wagentechnische Untersuchung durchgeführt werden. Auch können speziell angebrachte reflektierende Elemente an den Güterwaggons 5, insbesondere an wichtigen Verriegelungskomponenten und Stellhebeln der Güterwaggons 5, über die Beleuchtungseinrichtung der Drohne 20 vereinfacht detektiert werden. Ebenso können speziell reflektierende Elemente der Güterwaggons 5 wiederum zur Orientierung der Drohne 20 verwendet werden.
• Erfindungsgemäß wird die Drohne 20 wie bereits erläutert zur Erfassung von Daten und zur Vermessung der Güterwaggons 5 im Rahmen der wagentechnischen Untersuchung verwendet. Insbesondere werden die oben beschriebenen Prüfungen bzw. Untersuchungen zumindest teilweise unter Verwendung der Drohne 20 durchgeführt. Dazu führt die Drohne 20 einen oder mehrere Vermessungsflüge entlang des Güterzuges 2, insbesondere entlang der Güterwaggons 5, durch. Ein Vermessungsflug kann beispielsweise auch in mehrere Vermessungsflugsegmente aufgeteilt werden.
• Ausführungsbeispiel:
• Beispielsweise werden von der Drohne 20 folgende Vermessungsflüge bzw. Vermessungsflugsegmente durchgeführt:
1. 1. Überflug über alle Güterwaggons 5 des Güterzugs 2 in Waggonlängsrichtung 5a über der Gleismitte in etwa 5 bis 10 Metern Höhe Ziel des Überflugs ist insbesondere die Ermittlung, ob die beladenen Güterwaggons 5 das jeweils vorgegebene Lademaß einhalten. Hierzu wird insbesondere die Lage der vier oberen Kontur-Eckpunkte H (4) der Ladung ermittelt. Insbesondere werden die vertikalen Koordinaten der Kontur-Eckpunkte H ermittelt. Dies erfolgt insbesondere durch Scannen des Güterwaggons 5 mittels der Scaneinrichtung 26 von oben, vorzugsweise durch 2D-Scannen, wobei der Strahl der Scaneinrichtung 26 in einer Ebene senkrecht zur Waggonlängsrichtung 5a pendelt. Vorzugsweise wird aus den von der Scaneinrichtung 26 ermittelten Punktwolken eine 3D-Kontur der gesamten Waggonoberseite erstellt, mindestens aber wird aus den Punktwolken die Lage der vier oberen Kontur-Eckpunkte H ermittelt. Die erstellte 3D-Kontur hat vorzugsweise eine mittlere Auflösung von 3 mm bis 3 cm Genauigkeit in einem Punktraster von vorzugsweise geringer als 10 cm Kantenlänge. Die Datenauswertung der von der Scaneinrichtung 26 ermittelten Messdaten, insbesondere der Punktwolken, erfolgt dabei durch die Bordsteuereinrichtung 27 und/oder die externe Steuereinrichtung 29. Insbesondere erfolgt mittels der Bordsteuereinrichtung 27 und/oder der externen Steuereinrichtung 29 auch ein Soll-/Ist-Vergleich mit den einzuhaltenden Lademaßen. Die Kommunikation zwischen der drohneneigenen Bordsteuereinrichtung 27 und der externen Steuereinrichtung 29 erfolgt dabei vorzugsweise mittels der Sende/-Empfangseinheit 28. Wie bereits erläutert, kommt es einerseits auf die Höhe der Kontur-Eckpunkte H (=Eckhöhe) an. Diese wird durch Differenzmessung bzw. in Relation zu einer festgelegten Ebene bzw. Oberfläche bestimmt. Besonders bevorzugt wird die Höhe in Relation zur Schienenoberkante 3c bestimmt. Infolgedessen wird mittels der Scaneinrichtung 26 auch die jeweilige Referenzebene bzw. Referenzoberfläche, insbesondere die Schienenoberkante 3c vermessen. Zudem werden vorzugsweise auch die horizontalen Koordinaten der Kontur-Eckpunkte H (=Eckbreite) relativ zu einer vertikalen, die Gleismitte enthaltenen Ebene bestimmt. Denn auch diese müssen sich innerhalb des jeweils vorgegebenen Lademaßes befinden. Außerdem können selbstverständlich die vertikale und/oder horizontale Lage weiterer Kontur-Punkte, z.B. weiterer Kontur-Punkte G, F, M ( 4) des Güterwaggons 5 bestimmt werden. In horizontaler Richtung ist insbesondere die Breite der Ladeeinheiten und die Einhaltung maximaler zulässiger Breiten gegenüber der Waggonmitte von Bedeutung. Zudem kann, wie oben beschrieben, auch eine 3D-Kontur bzw. 3D-Konturenkarte der gesamten Waggonoberseite bzw. Waggonoberfläche und gegebenenfalls auch dazu benachbarter Oberflächen, wie z.B. der Verladebahnen 6a-d, Gleisanlagen 3, Schwellen etc. erstellt werden. Dadurch kann z.B. die maximale Breite der Zuladung auf dem Güterwaggon 5 und die maximale Höhe der Zuladung auf dem Güterwaggon 5 durch Differenzbildung der Abstandsmessung sicher bestimmt werden. Die Navigation der Drohne 20 kann dabei grundsätzlich unterschiedlich erfolgen. Beispielsweise können der Drohne 20 die Soll-Koordinaten der Kontur-Eckpunkte von der externen Steuereinrichtung 29 übermittelt werden, so dass diese die Kontur-Eckpunkte gezielt anfliegen kann. Es findet dann von einer der beiden Steuereinrichtungen 27, 29 beispielsweise eine Überprüfung statt, ob die mittels der Messdaten ermittelten Ist-Koordinaten den Soll-Koordinaten entsprechen. Wenn die Koordinaten nicht vorgegeben werden, erkennt die Drohne die Kontur-Eckpunkte selbstständig, insbesondere mittels des Ortungs- und/oder Navigationssystems und/oder der Abstandsmessung zu erkannten Flächen.
2. 2. Vorbeiflug an den Seiten der Güterwaggons 5 in mittlerer und niedriger Höhe von etwa 1 bis 3 m über der Schienenoberkante 3c in einem Abstand je nach Beladeterminal von ca. 1 bis 2 m (unter Beachtung vorgegebener Freiräume) Bei diesem Vermessungsflug bzw. Vermessungsflugsegment werden insbesondere mittels der Kamera 25 eines oder mehrere 2D-Bilder und/oder Videos der Waggonseitenwand 13, der Seitenwand der Ladung und des Fahrgestelles / der Drehgestelle der Waggons erstellt. Je nach Winkelbereich der Kamera / der Sensoren kann es zweckmäßig sein, dass die Drohne 20 an den Seiten der Güterwaggons 5 Aufnahmen in unterschiedlichen Höhen durchführt und nicht nur in einer Höhe am Güterwaggon 5 vorbei fliegt. Insbesondere werden dabei eines oder mehrere der folgenden Objekte bzw. Informationen aufgenommen:
   • - Wagennummer
   • - Inspektions-Zeitraster
   • - Weitere Daten, z.B. in Form von QR-Codes,
   • - Wagenhalter
   • - Zustand und Lage von Verriegelungs-Einheiten
   • - Ansichten der Ladeeinheiten
   Insbesondere wird, wie oben bereits erläutert, eine Aufnahme von dem Zustand der Seitenwandverriegelung erstellt. Der Verriegelungsbolzen ist dazu in einem Sichtfenster angeordnet. Ist der Verriegelungsbolzen in seiner verriegelnden Stellung ist zudem eine grüne Markierung zu erkennen. Auch wird eine Aufnahme von dem Zustand der Königszapfenarretierung erstellt. Wie bereits oben erläutert, muss geprüft werden, ob sich die Königszapfenarretierungseinrichtung in ihrer arretierenden Stellung befindet, also insbesondere, ob die Schwenkplatten den Königszapfen derart umgreifen, dass er arretiert bzw. verriegelt ist. Mit den Ansichten der Ladeeinheiten können insbesondere Beschädigungen und andere Mängel der Ladeeinheiten (z.B. Risse in der Plane, nicht korrekt verschlossene Schnallen) nachgewiesen und dokumentiert werden. Die Datenauswertung der von der Kamera 25 erstellten Aufnahmen, insbesondere der Bilder und/oder Videos, erfolgt dabei ebenfalls durch die Bordsteuereinrichtung 27 und/oder die externe Steuereinrichtung 29. Die Auswertung der schriftlichen Informationen (Wagennummer, Inspektions-Zeitraster etc.) erfolgt dabei vorzugsweise mittels bekannter Algorithmen zur Texterkennung (OCR: Optical Character Recognition). Und die Auswertung der Aufnahmen erfolgt mittels bekannter Bildauswerteverfahren (insbesondere mit künstlichen neuronalen Netzwerken). Insbesondere wird ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt. Bezüglich des Inspektions-Zeitrasters wird beispielsweise ein Datumsabgleich durchgeführt. Zusätzlich sollen insbesondere 2D-Bilder und/oder Videos der Bremskomponenten und der Radprofile aufgenommen und/oder 2D-Laserscans davon erstellt werden. Es werden insbesondere eine oder mehrere der folgenden Zustandsgrö-ßen der Fahrtechnik der Güterwaggons / der Radsätze und Bremsen vermessen:
   • - Radbreite
   • - Dicke der Bremsklötze und/oder Bremssohlen
   • - Spurkranzhöhe und/oder -breite
   • - Rillenbildung oder Ausbrechungen auf den Laufflächen der Schienenräder
   Zudem wird insbesondere eine oder mehrere Aufnahmen gemacht auf denen folgendes erkennbar ist:
   • - Modus der Bremsanlagen („P“ oder „G“)
   • - Stellung der Bremsen (Anliegen der Druckluft an den Bremsen=Bremsen gelöst)
   • - Stellung der Handbremsanlagen (müssen vor Abfahrt gelöst sein)
   • - Zustand der Druckluftbehälter
   • - Austreten von Fetten/Ölen aus Radsatz-Lager
• Das Anliegen der Druckluft an den Bremsen und auch die Stellung der Handbremsanlagen ist insbesondere durch eine farbige Markierung der Stellung zu erkennen. Beispielsweise ist eine grüne Markierung zu erkennen, wenn die Bremsen bzw. Handbremsanlagen gelöst sind. Das Erkennen des Luftdrucks kann auch über andere optische Signalgeber, z.B. ein Zeiger-Druckluftinstrument oder eine LCD-Anzeige am Güterwaggon möglich sein.
• Die Datenauswertung der von der Kamera 25 und/oder der Scaneinrichtung 26 erstellten Aufnahmen und/oder ermittelten Messdaten, insbesondere der Punktwolken, erfolgt dabei durch die Bordsteuereinrichtung 27 und/oder die externe Steuereinrichtung 29. Insbesondere wird wiederum ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt.
• Von der zentralen Steuereinrichtung 29 wird zudem nach Durchführung der Messungen / der Aufnahmen der verschiedenen Flugsegmente ein Gesamtprotokoll über alle Ergebnisse erstellt, vorzugsweise nach Güterwaggons 5 gruppiert und in der Reihenfolge der Güterwaggons 5 im Zugverband sortiert.
• Abweichungen der gemessenen Größen, Zustände und Parameter von den zulässigen Sollwerten werden vorzugsweise gesondert hervorgehoben und in zusätzlich einer Zusammenfassung dokumentiert.
• Das Gesamtprotokoll kann dann z.B. vom Wagenmeister nach eigenem verantwortlichen Ermessen z.B. durch stichprobenartiges Nachvermessen überprüft werden.
• Nach Freigabe des Gesamtprotokolls durch den Wagenmeister kann dieses von der externen Steuereinrichtung 29 automatisiert an alle vorgegebenen Empfänger versendet werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zumindest teilweise automatisierte wagentechnische Untersuchung, durch Überprüfung von Güterzügen 2 vor der Abfahrt des Güterzuges 2 oder bei der Übergabe des Güterzuges 2 von einem Eisenbahn-Verkehrsunternehmen (EVU) an ein anderes EVU, etwa bei Grenzübergängen.
• Insbesondere wird das erfindungsgemäße Verfahren im Rahmen bzw. als Teil eines Güterumschlagverfahrens verwendet, vorzugsweise eines Güterumschlagverfahrens gemäß der DE 10 2015 006 224 A1 . Bezüglich der Einzelheiten des bevorzugten Güterumschlagverfahrens und auch der Güterumschlagvorrichtung wird vollumfänglich auf die DE 10 2015 006 224 A1 verwiesen.
• Im Rahmen der Erfindung liegt es aber selbstverständlich auch, das erfindungsgemäße Verfahren in anderen Güterumschlagverfahren bzw. einer anderen Güterumschlagvorrichtung als dem beschriebenen Güterumschlagverfahren bzw. der beschriebenen Güterumschlagvorrichtung zu verwenden, auch wenn die beschriebenen Ausführungsformen bevorzugt sind.
• Die Wagenmeister-Prüfung bzw. wagentechnische Untersuchung (WTU) wird durch das erfindungsgemäße Verfahren von 1,5 bis 2 Stunden je nach Fluggeschwindigkeit der Drohne 20 (typischerweise 5 - 10 Meter pro Sekunde) und Flugstrecken von 4- bis 6- facher Zuglänge entsprechend 3000 bis 5000 m auf eine Dauer von 5 bis 15 Minuten signifikant verkürzt.
• Dadurch wird die gesamte Aufenthaltsdauer von Güterzügen 2 in Beladeterminals 1, welche gerade im Kombinierten Verkehr einen Engpass darstellt, von typischerweise 5 Stunden pro Güterzug 2 auf 3,5 bis 4 Stunden, verkürzt. Damit erfolgt eine signifikante Erhöhung der „Return on Assets“ der Beladeterminals 1.
• Auch erfolgt eine erhebliche Erhöhung der Nutzzeit und des Nutzwertes („asset utilization“) (Fahrzeit) des gesamten Transportsystems Güterzug (Lok, Personal, Güterwaggon, Beladung) um 1 bis 1,5 Stunden pro Tag.
• Der Aufwand für die Wagenmeister von 2 km Fußstrecke pro Abfahrt eines Güterzuges 2 wird ebenfalls vermieden. Zudem wird eine ermüdende wiederholende Tätigkeit vermieden und dadurch die Unfallgefahr durch die Tätigkeit der Wagenmeister verringert.
• Auch wird die Messgenauigkeit bei der Ermittlung der Geometrie der Beladung von ca. 10-20 mm bei manueller Ablesung auf 2-5 mm bei maschinellen Scanverfahren erhöht und es werden menschliche Verfahrens- und Ablesefehler vermieden.
• Abschließend wird darauf hingewiesen, dass alle genannten, insbesondere beanspruchten, Merkmale der beiden Verfahren und der beiden Vorrichtungen für sich genommen und in jeglicher Kombination miteinander besonders vorteilhaft und Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
• Alle genannten Eigenschaften der beiden Verfahren und der beiden Vorrichtungen sind jeweils einzeln und in jeglicher Kombination erfindungsgemäß.
• Bezugszeichenliste

1

Güterumschlagvorrichtung

2

Güterzug

3

Gleisanlage

3a;3b

Gleisstränge

3c

Schienenoberkante

4

Lok

5

Güterwaggon

5a

Waggonlängsrichtung

5b

Waggonquerrichtung

5c

Waggonhöhenrichtung

6a-d

Verladebahnen

7

Waggonuntergestell

8

Waggonaufsatz

9

Sattelschlepperauflieger

10

Waggonrahmen

11

Drehgestelle

12

Waggonkopfstücke

13

Waggonseitenwände

14

Auflagerstege

15

Lastaufnahmesteg

16

Schwenk- und Entriegelungseinrichtung

17

Ortsfeste Hubeinrichtungen

18

Shuttlebalken

19

Querrillen

20

Drohne

21

Grundgestell

22

Propeller

23

Antriebsmotor

24

Drohnengehäuse

25

Kamera

26

Scaneinrichtung

27

Bordsteuereinrichtung

28

Sende/-Empfangseinheit

29

Externe Steuereinrichtung

30

Energieversorgungseinrichtung

31

Landegestell

F

Kontur-Punkt

G

Kontur-Punkt

H

Kontur-Eckpunkt

M

Kontur-Punkt

Claims (26)

1. Verfahren zur Durchführung einer wagentechnischen Untersuchung an einem mehrere Güterwaggons (5) aufweisenden Güterzug (2), dadurch gekennzeichnet, dass für die wagentechnische Untersuchung eine Drohne (20) verwendet wird, und eine automatisierte Prüfung durchgeführt wird, ob ein Güterwaggon (5) ein vorbestimmtes Lademaß einhält, wobei hierzu eine Vermessung des Güterwaggons (5) mittels der Drohne (20) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die wagentechnische Untersuchung eine Multikopter-Drohne verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zumindest teilweise automatisiert durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Drohne (20) eine automatisierte Vermessung von Bereichen eines beladenen Güterwaggons (5) mittels einer Scaneinrichtung (26) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Drohne (20) eine optische Aufnahme, insbesondere die Aufnahme von Bildern und/oder Videos, von Bereichen eines beladenen Güterwaggons (5) mittels einer Digitalkamera (25), erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenauswertung der von der Drohne (20) erzeugten Messdaten und/oder Aufnahmen automatisiert erfolgt, vorzugsweise mittels einer drohneneigenen Bordsteuereinrichtung (27) und/oder einer externen Steuereinrichtung (29), wobei vorzugsweise bei der Datenauswertung ein Soll-/Ist-Abgleich durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Messdaten der Vermessung und/oder den optischen Aufnahmen 2D-Bilder und/oder 2D- und/oder 3D-Konturenkarten von Bereichen eines beladenen Güterwaggons (5) erstellt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Höhe der oberen vier Kontur-Eckpunkte (H) eines beladenen Güterwaggons (5) in Relation zu einer Oberfläche, vorzugsweise in Relation zur Schienenoberkante (3c) und/oder b) der horizontale Abstand der oberen vier Kontur-Eckpunkte (H) von einer vertikalen, die Gleismitte enthaltenden Ebene gemessen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Gassensors an der Drohne (20) das Austreten von Gasen aus einem Güterwaggon (5) detektiert wird und vorzugsweise auch eine Bestimmung des austretenden Gases durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Drohne (20) durch Thermographie ermittelt wird, ob sich Personen auf einem Güterwaggon (5) befinden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Drohne (20) eines oder mehrere folgender Objekte und/oder Informationen optisch aufgenommen werden: - Wagennummer - Inspektions-Zeitraster - Weitere Daten, z.B. in Form von QR-Codes, - Wagenhalter - Zustand und Lage von Verriegelungs-Einheiten - Ansichten der Ladeeinheiten - Modus der Bremsanlagen („P“ oder „G“) - Stellung der Bremsen - Stellung der Handbremsanlagen - Zustand der Druckluftbehälter - Austreten von Fetten/Ölen aus Radsatz-Lager.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Zustand einer Seitenwandverriegelung einer Seitenwand (13) eines Güterwaggons (5) und/oder b) der Zustand einer Königszapfenarretierung von der Drohne (20) aufgenommen wird und anschließend automatisiert mit dem Soll-Zustand abgeglichen wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Drohne (20) eine oder mehrere der folgenden Zustandsgrößen vermessen werden: - Radbreite - Dicke der Bremsklötze und/oder Bremssohlen - Spurkranzhöhe und/oder -breite - Rillenbildung oder Ausbrechungen auf den Laufflächen der Schienenräder.
14. Untersuchungsvorrichtung zur zumindest teilweise automatisierten Durchführung einer wagentechnischen Untersuchung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung mindestens eine Drohne (20) für die Durchführung der wagentechnischen Untersuchung aufweist.
15. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drohne (20) mindestens eine, bevorzugt mehrere, Kameras (25) für optische Aufnahmen, und/oder mindestens eine Scaneinrichtung (26) zur Vermessung eines beladenen Güterwaggons (5) und eine Bordsteuereinrichtung (27), sowie vorzugsweise ein Ortungssystem und/oder ein, bevorzugt autonomes, Navigationssystem und/oder ein Hinderniserkennungssystem und/oder einen Gassensor und/oder eine Beleuchtungseinrichtung und/oder eine Wärmebildkamera aufweist.
16. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (25) zusätzlich eine Wärmebildfunktion aufweist.
17. Untersuchungsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (25) als Stereo-Kamera mit zwei oder mehr Aufnahmeobjektiven und Bildsensoren ausgebildet ist.
18. Untersuchungsvorrichtung einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Scaneinrichtung (26) insbesondere eine 2D- oder 3D-Scaneinrichtung ist, wobei es sich vorzugsweise um einen Laserscanner oder einen LED-Scanner oder einen Radarscanner oder einen Ultraschall-Scanner, bevorzugt um einen, insbesondere mit Laserlicht arbeitenden, Lidarscanner, handelt.
19. Untersuchungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung eine externe Steuereinrichtung (29) aufweist.
20. Güterumschlagverfahren zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene und umgekehrt, wobei die Güterwaggons (5) eines Güterzuges (2) mit den zu transportierenden Gütern beladen werden und nach dem Beladen eine wagentechnische Untersuchung der beladenen Güterwaggons (5) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wagentechnische Untersuchung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder mit einer Untersuchungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19 durchgeführt wird.
21. Güterumschlagverfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Güterumschlagverfahren zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene und umgekehrt mittels horizontaler Querverladung handelt.
22. Güterumschlagverfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass Güterwaggons (5) verwendet werden, die jeweils ein Waggonuntergestell (7) mit Waggonseitenwänden (13) und einen auf das Waggonuntergestellt (7) vorzugsweise auf die Waggonseitenwände (13), aufgesetzten Waggonaufsatz (8) zur Aufnahme des Gutes aufweisen, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: a) Abheben der Waggonaufsätze (8) von den Waggonuntergestellen (7), b) Vorzugsweise Abklappen der Waggonseitenwände (13), c) Verfahren von Shuttlebalken (18) unter die Waggonaufsätze (8), d) Absetzen der Waggonaufsätze (8) auf den Shuttlebalken (18), e) Transportieren der Waggonaufsätze (8) von den Waggongestellen (7) zu einer Verladebahn (6a-d) mittels der Shuttlebalken (18), f) Ent- und Beladen der Waggonaufsätze (8), g) Transportieren der beladenen Waggonaufsätze (8) von der Verladebahn (6a-d) zu den Waggongestellen (7) mittels der Shuttlebalken (18), h) Abheben der Waggonaufsätze (8) von den Shuttlebalken (18), i) Verfahren der Shuttlebalken (18) zur Verladebahn (6a-d), j) Vorzugsweise Anklappen der Waggonseitenwände (13), k) Absetzen der Waggonaufsätze (8) auf den Waggonuntergestellen (7).
23. Güterumschlagvorrichtung (1) zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Güterumschlagvorrichtung (1) zumindest eine Untersuchungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19 aufweist.
24. Güterumschlagvorrichtung (1) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Güterumschlagvorrichtung (1) zum Umschlagen von Gütern von der Straße zur Schiene und umgekehrt mittels horizontaler Querverladung mittels von jeweils einem Waggonuntergestell (7) eines Güterwaggons (5) abnehmbaren, Güter aufnehmenden Waggonaufsätzen (8) handelt.
25. Güterumschlagvorrichtung (1) nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine Güterumschlagvorrichtung (1) für ein Güterumschlagverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22 handelt.
26. Güterumschlagvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Güterumschlagvorrichtung (1) a) eine Gleisanlage (3) mit zwei Gleissträngen (3a;3b), b) zumindest eine neben der Gleisanlage (3) und parallel zu dieser angeordnete Verladebahn (6a-d), c) Vorzugsweise ortsfeste Hubeinrichtungen zum Anheben und Absenken der Waggonaufsätze (8) von bzw. auf dem jeweiligen Waggonuntergestell (7), d) Mehrere quer zu der Gleisanlage (3) verfahrbare Shuttlebalken (18) für den Quertransport der Waggonaufsätze (8) von den Güterwaggons (5) auf die Verladebahn (6a-d) und umgekehrt aufweist.

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