DE19837476A1 - Verfahren zum vorbeugenden Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Durch fahrzeugseitige Sensoren (D1 bis D3) wird das Schall- und Schwingungsverhalten der Achsen oder Drehgestelle von Fahrzeugen (F1) während der Fahrt erfaßt. Die erfaßten Werte werden verglichen (V) mit entsprechenden Referenzwerten in einem Referenzspeicher (SR). Diese Werte sind zuvor auf einem Prüfstand oder in praktischen Fahrversuchen auf Referenzgleisen ermittelt worden. Bei ordnungsgerechtem Betriebsverhalten der Fahrzeugkomponenten eines Fahrzeugs, die Auswirkung auf das Schwingungsverhalten der Achsen oder Drehgestelle haben, liegen die aktuellen Schall- und Schwingungswerte innerhalb vorgebener Toleranzen der entsprechenden Referenzwerte. Beim Befahren von Streckenabschnitten, an denen sich das Lauf- und Schwingungsverhalten der Achsen und Drehgestelle erwartungsgemäß markant ändern wird, ist der Vergleich mit den entsprechenden Referenzwerten entweder vorübergehend auszusetzen oder aber die aktuellen und/oder die Referenzwerte sind fahrortbezogen zu modifizieren. Durch zusätzliches Bewerten der aktuellen Schall- und Schwingungswerte einer Vielzahl von Fahrzeugen lassen sich auch Aussagen über den Streckenzustand herleiten.

Description

Die Steuerung des Bahnverkehrs geschieht auf einem sehr hohen Sicherheitsniveau. Dabei werden eine Vielzahl von strecken­ seitigen und fahrzeugseitigen Parametern entweder laufend, in vorgegebenen Abständen und/oder ereignisgesteuert überwacht oder überprüft, wobei etwaige Unregelmäßigkeiten möglichst frühzeitig und zuverlässig erkannt werden und zu entsprechen­ den Sicherheitsreaktionen des Systems führen sollen. Dennoch hat sich gezeigt, daß es ausnahmsweise doch zu schwerwiegen­ den Schadens fällen kommen kann, die offensichtlich auf einer Fehleinschätzung des möglichen Störungspotentials einzelner Fahrzeugkomponenten oder auf der fehlerhaften Annahme beru­ hen, daß diese Fahrzeugkomponenten so zuverlässig sind, daß mit nicht rechtzeitig erkennbaren Defekten nicht zu rechnen ist. So hat man bislang jedenfalls allgemein auf eine laufen­ de Überwachung der Radkränze von Schienenfahrzeugen in der Annahme verzichtet, daß es dort nur zu schleichenden ver­ schleißbedingten Abnutzungserscheinungen kommt, die bei tur­ nusmäßigen Inspektionen zuverlässig erkannt werden. Tatsache ist aber, daß etwaige Defekte an den Radreifen wie z. B. Här­ terisse bei optischen Inspektionen nicht ohne weiteres er­ kennbar sind und daß es durch das Ablösen eine Radreifens zu gegebenenfalls folgenschweren Schadensfällen mit hohen Mate­ rial- und Personenverlusten kommen kann. Schäden, die zu ei­ nem plötzliche Ablösen von Radreifen führen, haben ihre Ursa­ che meist in Ereignissen, die zeitlich deutlich vor dem ei­ gentlichen Schadensfall liegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum vorbeugenden Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahr­ zeugen mit dem Ziel anzugeben, sich anbahnende Schäden insbe­ sondere an den Schienenfahrzeugen zuverlässig und möglichst aufwandsarm zu erkennen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Anwendung der kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Danach sol­ len die sich bei mechanischer Beanspruchung und mechanischem Verschleiß mit der Zeit verändernden Eigenschaften und Funk­ tionen von Fahrzeugkomponenten dadurch erkannt werden, daß die aktuellen Schall- und Schwingungswerte der Achsen oder Drehgestelle der Fahrzeuge mit entsprechenden Referenzwerten solcher Schall- und Schwingungswerte verglichen werden, die sich dort bei ordnungsgerechtem Zustand der betreffenden Fahrzeugkomponenten und bei ordnungsgerechtem Zustand der be­ fahrenen Strecke einstellen. An bestimmten Streckenpunkten, an denen sich die zu erwartenden Schall- und Schwingungswerte der Achsen und Drehgestelle aufgrund von Streckengegebenhei­ ten wie z. B. Brücken, Tunnels und Weichenfeldern erwartungs­ gemäß verändern, sind die Referenzwerte oder die entsprechen­ den aktuellen Schall- und Schwingungswerte entsprechend zu modifizieren oder aber der Vergleich ist vorübergehend aus zu­ setzen, solange die Schwingungsmuster erwartungsgemäß vom vorgegebenen Muster abweichen. Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt zu seiner Anwendung nur eine relativ geringe Anzahl von Referenzwerten und kommt daher mit entsprechend wenig um­ fangreichen Speichern für die Bereitstellung dieser Werte und einem entsprechend geringen Aufwand fuhr das Lesen dieser Wer­ te aus.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

So sollen nach der Lehre des Anspruches 2 laufend die Ampli­ tuden und die Frequenzspektren der Lauf- und Körperschallge­ räusche und/oder anderer Schwingungen an den Achsen oder Drehgestellen der Fahrzeuge ermittelt und mit entsprechenden Referenzwerten verglichen werden, weil diese Größen sich im Vorfeld eines sich anbahnenden Schadens verändern.

In vorteilhafter Weise sollen die miteinander zu vergleichen­ den Werte gemäß Anspruch 3 digitalisiert werden bzw. in digi­ taler Form vorliegen, so daß sie datentechnisch behandelt werden können.

Um die Datenmengen zu reduzieren, sieht Anspruch 4 vor, die miteinander zu vergleichenden Daten vor dem Vergleichsvorgang auf geeignete Weise einer Vorverarbeitung zuzuführen; dies reduziert den Aufwand für den Vergleich der Ist- mit den Soll-Daten.

In besonders vorteilhafter Weise ist nach der Lehre des An­ spruches 5 vorgesehen, die in den Vergleich einzubeziehenden Referenzwerte als Wertebänder vorzugeben, die den Spielraum bezeichnen, innerhalb dessen die entsprechenden aktuellen Schall- und Schwingungswerte als ordnungsgerecht oder als nicht ordnungsgerecht zu klassifizieren sind.

Nach der Lehre des Anspruches 6 sollen die Referenzwer­ te/-wertebänder durch Mitteln der auf mindestens einem Prüf­ stand oder bei praktischen Fahrversuchen an den Achsen oder Drehgestellen aufgenommenen Schall- und/oder Schwingungswerte bestimmt werden. Dies macht eine problemlose Ermittlung und Vorgabe der Referenzwerte möglich, beispielsweise in der Wei­ se, daß sie den Fahrzeugen auf einer CD oder einem sonstigen Speichermedium mitgegeben werden können. Dabei gibt es für jede Achse oder jedes Drehgestell vorzugsweise jeweils nur ein einziges Schall- oder Schwingungsspektrum, das für das Befahren der gesamten Strecke mit Ausnahme der Streckenab­ schnitte gilt, an denen sich das Fahrverhalten des Fahrzeugs streckenbedingt erwartungsgemäß verändert. Allenfalls gibt es möglicherweise noch Modifizierungen der Referenzdaten hin­ sichtlich der Vorrückgeschwindigkeit des Fahrzeugs.

Nach der Lehre des Anspruches 7 ist vorgesehen, daß die Ein­ zelfahrzeuge eines Fahrzeugverbandes jeweils für sich die ak­ tuellen Schall- und Schwingungswerte bestimmen, daß aber die Auswertung dieser Werte an zentraler Stelle auf nur einem einzigen Fahrzeug geschieht; das macht es möglich, auf diesem Fahrzeug, z. B. dem führenden Triebfahrzeug, über den Zustand des gesamten Fahrzeugverbandes Bescheid zu wissen und dort an zentraler Stelle entscheiden zu können, wie im Fall einer Störung zu reagieren ist. Allerdings ist auch eine individu­ elle Bewertung auf den einzelnen Fahrzeugen möglich, was ins­ besondere für den Fall gleichartig ausgerüsteter Fahrzeuggar­ nituren in Frage kommt.

Eine sicherheitsrelevante Störung wird gemäß Anspruch 8 nicht nur vom Abweichen der tatsächlichen Schwingungswerte von den entsprechenden Referenzwerten abhängig gemacht, sondern auch vom Vorhandensein dieser Störung über eine vorgegebene Min­ destzeit. Dadurch sollen Stör-Reaktionen auf nur kurzzeitig wirkende Ereignisse wie z. B. das Überfahren eines Schienen­ stoßes vermieden werden.

Nach der Lehre des Anspruches 9 ist eine gesonderte Bewertung des Schall- und Schwingungsverhaltens der vorderen Achsen ei­ nes Zuges vorgesehen. Damit soll das Überfahren eines Astes oder eines Steines erkannt werden. Diese Fremdkörper werden durch den ersten Radsatz des Fahrzeuges von der Strecke ge­ räumt bzw. zermahlen, so daß sie von den folgenden Fahrzeu­ grädern nicht mehr erkannt werden können. Ein solches Ereig­ nis soll nicht zu einer Störungsmeldung für einen anormalen Fahrzeugzustand führen. Dennoch kann natürlich das Erkennen eines solchen Ereignisses auf dem Fahrzeug zu einer entspre­ chenden Meldung führen, die auch an eine Leitstelle abgesetzt werden kann.

Nach der Lehre des Anspruches 10 ist vorgesehen, daß aus den für die einzelnen Achsen oder Drehgestelle eines Fahrzeugs ermittelten Schall- und Schwingungswerten ein Mittelwert ge­ bildet und dieser mit den für die einzelnen Achsen oder Dreh­ gestelle ermittelten Einzelwerten verglichen wird. Dadurch soll eine etwaige Veränderung des Laufverhaltens einer Achse oder eines Drehgestells , die ihre Ursache in der Veränderung der Eigenschaften oder Funktionen einer Fahrzeugkomponente oder mehrerer Fahrzeugkomponenten hat, möglichst frühzeitig erkannt werden.

Auch dieser Vergleich soll gemäß Anspruch 11 unter Berück­ sichtigung der Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeuge und der zu erwartenden Beeinflussung der Schall- und Schwingungsspektren durch die Strecke durchgeführt werden.

Das laufende Erfassen aktueller Schall- und Schwingungswerte beschreibt nicht nur das Fahrverhalten des Fahrzeugs sondern mindestens auch in gewisser Weise den jeweiligen Streckenzu­ stand. Wenn die aktuellen Schall- und Schwingungswerte einer Vielzahl von Fahrzeugen gemäß Anspruch 12 z. B. an den End­ punkten einer Strecke gesammelt und gemeinsam bewertet wer­ den, so lassen sich hieraus Angaben über den jeweiligen Ist-Streckenzustand herleiten. Solche Angaben können beispiels­ weise für die Wartung und die Instandhaltung der Strecke ge­ nutzt werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu­ tert.

Die Zeichnung zeigt ein Eisenbahnfahrzeug F1, das über zugin­ terne Fernwirkleitungen L oder ein Bussystem in Verbindung steht mit weiteren nicht dargestellten Fahrzeugen; die Fahr­ zeuge bilden zusammen einen Zug, der von dem dargestellten Fahrzeug F1 aus gesteuert und überwacht wird. Bei dem Zug soll es sich insbesondere um einen Hochgeschwindigkeitszug handeln. Die Spurführung des Fahrzeuges F1 geschieht durch Räder R1, R2, die auf den Fahrschienen S eines Gleises abrol­ len. Das Fahrzeug F1 ist wie auch die übrigen Fahrzeuge des Zuges mit Sensoren D1 und D2 zum Erfassen der Laufgeräusche und sonstigen Schwingungen noch Amplituden und Frequenzspek­ tren an den Achsen oder Drehgestellen des Fahrzeugs ausge­ rüstet. Bei nicht mit durchgehenden Achsen versehenen Fahr­ zeugen ist für jede Kurzachse mindestens ein eigener Sensor vorzusehen, bei durchgehenden Achsen sind diese Sensoren den beiden Achslagern der Achse zuzuordnen. Es ist aber auch denkbar, daß zum Überwachen von auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Fahrzeugrädern oder von in einem gemeinsamen Drehgestell gelagerten Fahrzeugrädern jeweils nur ein einzi­ ger Sensor vorgesehen ist.

Als Sensoren können bewährte Schwingungsaufnehmer verwendet sein, wie sie aus dem Werkzeugmaschienenbau bekannt sind. Im Prinzip können diese Sensoren wie Stimmgabeln arbeiten, die, wenn sie auf einen Resonanzkörper, wie z. B. ein Achslager, aufgelegt werden, einfach mitschwingen. Sie sind konstruktiv so in die Achslagergehäuse zu integrieren, daß sie von direk­ ten Umwelteinflüssen möglichst geschützt sind. Die von ihnen aufgenommenen Daten können z. B. über Lichtwellenleiter oder Kupferkabel oder gegebenenfalls auch drahtlos der Bewertung zugeführt werden.

Die von den Fahrzeugsensoren aufgenommenen aktuellen Geräu­ sche und Schwingungen werden einem Speicher SA zugeführt und dort gespeichert. Der Speicher SA nimmt aber nicht nur die Daten auf, die das Schall- und Schwingungsverhalten der dem eigenen Fahrzeug zugeordneten Achsen und Drehgestelle be­ zeichnen, sondern in entsprechender Weise auch die diesbezüg­ lichen Daten der Achsen und Drehgestelle der weiteren Fahr­ zeuge des Fahrzeugverbandes. Diese werden ihm über die zugin­ ternen Fernwirkleitungen L oder auf sonstige Art und Weise zugeführt. Die im Speicher SA abgelegten aktuellen Schall- und Schwingungswerte der Achsen und Drehgestell werden erfin­ dungsgemäß verglichen mit entsprechenden Soll-Werten, die von einem Referenzspeicher SR zur Verfügung gestellt werden. Für den Vergleich der aktuellen Werte und der Referenzwerte steht ein in der Zeichnung schematisch angedeuteter Vergleicher V, der vorzugsweise softwaremäßig realisiert ist. Der Referenz­ speicher SR ist vorzugsweise als Kompakt-Disc ausgeführt. Die in ihm enthaltenen Referenzdaten wurden zuvor auf einem oder mehreren Prüfständen bzw. bei praktischen Fahrversuchen auf Referenzstrecken ermittelt; sie beziehen sich auf die Schall- und Schwingungswerte an den Achsen oder Drehgestellen wie sie sich bei ordnungsgerechtem Zustand und ordnungsgerechtem Be­ triebsverhalten aller Fahrzeugkomponenten der Fahrzeuge - so­ weit sie Einfluß haben auf das Schall- und Schwingungsverhal­ ten der Achsen oder Drehgestelle - und ordnungsgerechtem Zu­ stand der befahrenen Gleise einstellen. Gebildet werden die Referenzwerte dadurch, daß eine möglichst große Anzahl von Fahrzeugen auf dem Prüfstand bzw. in den Referenzgleisen hin­ sichtlich des aktuellen Schall- und Schwingungsverhaltens ih­ rer Achsen oder Drehgestelle untersucht wird und daß durch Mitteln der gefundenen Werte nach statistischen Verfahren hieraus die Werte/Wertebänder für die Referenzwerte bestimmt werden, innerhalb derer sich die aktuellen Schall- und Schwingungswerte der Achsen oder Drehgestelle bei ordnungsge­ rechtem Verhalten der überwachten Fahrzeugkomponenten aufhal­ ten müssen. Zu diesem Zwecke werden die aktuellen Schall- und Schwingungswerte der einzelnen Fahrzeuge, wie sie sich auf den Referenzgleisen einstellen, aus dem Speicher SA in eine zentrale Verarbeitungseinrichtung übermittelt, die daraus die Referenzwerte oder Referenzwertebänder bestimmt.

Zur Begrenzung der Menge der miteinander zu vergleichenden aktuellen Werte und der Referenzwerte sollten diese einer Vorverarbeitung unterzogen sein, in der sie z. B. durch Mit­ telwertbildung bestimmten Werteklassen zugeordnet werden; die Darstellung der Werte geschieht vorzugsweise in digitaler Form.

Solange die beim Befahren einer Strecke erzeugten aktuellen Schall- und Schwingungswerte innerhalb der durch die entspre­ chenden Referenzwerte bzw. Referenzwertebänder definierte Grenzen liegen, kann von einem weitgehend ordnungsgerechten Betriebsverhalten der überwachten Fahrzeugkomponenten ausge­ gangen werden. Erst wenn die aktuellen Schall- und Schwin­ gungswerte der Achsen oder Drehgestelle aus den vorgegebenen Referenzwertebändern auswandern, insbesondere wenn sie plötz­ lich, dann aber anhaltend, auswandern, darf eine Störung ver­ mutet werden, die zum Einstellen eines Störungsmelders SM verwendet werden kann. Eine solche Störungsmeldung soll aber nur dann ausgegeben werden, wenn die Störung auch tatsächlich eine vorgegebene Mindestzeitspanne andauert. Das ist nicht der Fall, wenn das Fahrzeug über einen Schienenstoß, einen kleineren Ast oder einen Stein fährt. Zwar können dadurch entsprechende Meldungen veranlaßt werden, die z. B. zu einer Streckenbegehung führen, aber auf dem Fahrzeug selbst sollen diese kurzzeitigen Beeinflussungen noch nicht zu einer Stö­ rungsreaktion führen. Durch das zeitliche Bewerten der Sen­ sormeldungen lassen sich nur kurzzeitig wirksame Störeinflüs­ se wie z. B. das Überfahren eines Schienenstoßes aus dem Ver­ gleichsvorgang zuverlässig ausblenden. Auch das Auftreten von kuzzeitigen extremen Sensorsignalen nur an den vorderen Ach­ sen oder einem vorderen Drehgestell eines führenden Fahrzeugs läßt sich eindeutig von länger anhaltenden echten Störfällen unterscheiden und aus der Störungsmeldung ausklammern.

Beim Befahren bestimmter Streckenabschnitte, beispielsweise beim Befahren von Brücken, Tunnels und Weichen, wird sich das Schall- und Schwingungsverhalten der Achsen und Drehgestelle eines Zuges markant ändern gegenüber dem Schall- und Schwin­ gungsverhalten beim Befahren eines Prüfgleises. Der Vergleich der aktuellen Schall- und Schwingungswerte mit den zugehöri­ gen Referenzwerten ist während des Befahrens solcher markan­ ter Streckenabschnitte entweder auszusetzen oder aber es sind entweder die aktuellen Schall- und Schwingungswerte und/oder die entsprechenden Referenzwerte in vorgegebener Weise zu mo­ difizieren oder durch entsprechende Referenzwerte zu erset­ zen. In allen diesen Fällen bedarf es eines Streckenatlasses A, der die Streckenpunkte bezeichnet, zwischen denen der Wer­ tevergleich auszusetzen oder die Werte fahrortbezogen zu mo­ difizieren oder zu ersetzen sind. Das Modifizieren oder Er­ setzen der Schall- und-Schwingungswerte bewirkt eine fahrort­ abhängige gegenseitige Anpassung von aktuellen Schall- und Schwingungswerten und zugehörigen Referenzwerten.

Der Streckenatlas A ist auf geeignete Weise mit der Strecke zu synchronisieren, d. h. er hat an jedem Fahrort festzustel­ len, wo konkret sich das Fahrzeug auf der Strecke befindet. Dies kann z. B. durch Satellitennavigation, durch Auswerten der Kreuzungsstellen von im Gleis verlegten Linienleitern oder anderen Ortungshilfen geschehen. In der Zeichnung ist eine punktförmig wirkende gleisseitige Markierungseinrichtung M angedeutet, die beim Vorbeibewegen des Fahrzeugs F1 über Kopplungseinrichtungen K ein Synchronisationskennzeichen an den Streckenatlas A übermittelt und ihm damit anzeigt, daß sich ein fahrzeugseitiger Bezugspunkt B an einem dem Fahrzeug bekannten Fahrort, nämlich dem Standort der Markierungsein­ richtung M, befindet. Beim weiteren Vorrücken orientiert sich der Streckenatlas beispielsweise an den Wegimpulsen eines fahrzeugseitigen Wegimpulsgebers, bis er an einer folgenden Markierungseinrichtung erneut synchronisiert wird.

Für den Fall, daß unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten ei­ nen nennenswerten Einfluß auf das Schall- und/oder Schwin­ gungsverhalten einzelner Fahrzeugkomponenten haben, kann es vorteilhaft sein, entweder entsprechende geschwindigkeitsab­ hängige Referenzwerte vorzugeben oder entweder die aktuellen Zustandswerte und/oder die zugehörigen Referenzwerte nach Maßgabe der jeweiligen Geschwindigkeit zu verändern, um so zu normierten Vergleichsgrößen zu gelangen.

Die laufende Bewertung der aktuellen Schall- und Schwingungs­ werte anhand gespeicherter Referenzwerte kann zeitabhängig, geschwindigkeitsabhängig, wegabhängig oder ereignisabhängig vorgenommen werden; anzustreben ist dabei eine kurze Folge­ zeit, um etwaige Defekte möglichst frühzeitig erkennen zu können.

Die möglichen Reaktionen des Fahrzeugs auf einen erkennbar werdenden Schaden oder einen plötzlich auftretenden Schaden können von Fall zu Fall verschieden sein; sie sind nicht Ge­ genstand der vorliegenden Erfindung.

Wenn die Fahrzeuge die von ihnen ermittelten aktuellen Schall- und Schwingungswerte entweder jedes für sich oder al­ le Fahrzeuge eines Zugverbandes gemeinsam in einem entspre­ chenden Speicher SA hinterlegen, dann ist es möglich, die dort gespeicherten Daten von Zeit zu Zeit beispielsweise in den Depots der Fahrzeuge einer zentralen Datenverarbeitung zuzuführen, die aus diesen Werten durch Mitteln bestimmte Aussagen über den Streckenzustand herleiten kann. Vorausset­ zung dabei ist allerdings, daß die aktuellen Schall- und Schwingungswerte der Fahrzeuge fahrortbezogen aufgezeichnet werden oder daß zumindestens ein gewisser Bezug zum Fahrort gegeben ist. Wenn z. B. an zentraler Stelle erkennbar ist, daß alle Fahrzeuge beim Befahren eines bestimmten Streckenab­ schnittes ein gegenüber früher geändertes Schwingungsverhal­ ten zeigen, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß sich der Streckenzustand in der Zwischenzeit verändert hat. Gegebenen­ falls ist aus dem Grad der Abweichung der aktuellen Schall- und Schwingungswerte gegenüber früher gemessenen entsprechen­ den Werten ein Hinweis z. B. für das Nachschleifen oder gege­ benenfalls das Auswechseln der Schienen des betreffenden Gleises herzuleiten.

Ahnliches gilt für die Fahrzeuge. Hier kann aus dem gegensei­ tigen Vergleich der aktuellen Schall- und Schwingungswerte der Achsen oder Drehgestelle noch weit im Vorfeld einer et­ waigen Störung auf einen sich anbahnenden Schaden geschlossen werden, der vorbeugend zu behandeln ist; auch der plötzliche Ausfall eines einzigen Sensors ist erkennbar und kann als un­ kritisch eingestuft werden. Ein solcher Vergleich kann über­ all dort vorgenommen werden wo die entsprechenden Daten vor­ liegen, also z. B. auf einem Fahrzeug, aber auch in einer Leitstelle oder einem Depot, an das die aktuellen Schall- und Schwingungswerte der Fahrzeuge von Zeit zu Zeit übergeben werden. Durch das automatische vorbeugende Erkennen sich an­ bahnender Schäden an den Fahrzeugen und an den Gleisen ist es möglich, mindestens auf einen Teil der bislang erforderlichen aufwendigen Wartungsmaßnahmen zu verzichten. Die finanziellen Aufwendungen für die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in dafür erforderliche Fahrzeuggeräte werden durch den Fortfall dieser Wartungsmaßnahmen weitgehend abgedeckt; das erfindungsgemäße Verfahren finanziert sich damit selbst.

Claims (12)

1. Verfahren zum vorbeugenden Überwachen des Fahrverhaltens von Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Änderungen der Eigenschaften und Funktionen von Fahrzeugkomponenten beeinflußten Laufgeräusche und/oder son­ stige Schwingungen der Achsen oder Drehgestelle der einzelnen Fahrzeuge beim Befahren einer Strecke detektiert und online mit zuvor ermittelten, ggf. für die jeweilige Fahrgeschwin­ digkeit geltenden Referenzwerten solcher Laufgeräusche und/oder Schwingungen verglichen werden, die bei ordnungsge­ rechtem Zustand der Fahrzeugkomponenten zu erwarten sind, wobei vorzugsweise die Referenzwerte fahrortbezogen nach Maß­ gabe von das Schall- und/oder Schwingungsverhalten der Fahr­ zeuge beeinflussenden Streckenausprägungen modifiziert werden zur Vorgabe von fahrortspezifischen Referenzwerten oder durch für entsprechende Referenzgleise geltende Schall- und/oder Schwingungswerte ersetzt werden oder daß der Vergleich für den Fall, daß eine Streckenausprä­ gung eine gravierende Veränderung der aktuellen Schall- und/oder Schwingungswerte erwarten läßt, der Vergleich dieser Werte mit den entsprechenden Referenzwerten fahrortbezogen solange ausgesetzt wird, wie die gravierenden Veränderungen zu erwarten sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegel und Frequenzspektren der aktuellen Lauf- oder Körperschallgeräusche und/oder der aktuellen Schwingungen an den Achsen oder an den Drehgesteilen der Fahrzeuge detektiert und einem amplituden- bzw. frequenzmäßigen Vergleich mit ent­ sprechenden Referenzwerten zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen Schall- und/oder Schwingungswerte digitali­ siert und mit entsprechenden digitalisierten Referenzwerten verglichen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vergleich der aktuellen Schall- und/oder Schwin­ gungswerte mit den entsprechenden Referenzwerten sowohl die aktuellen als auch die entsprechenden Referenzwerte einer die Datenmenge reduzierenden Vorverarbeitung unterzogen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die in den Vergleich einzubeziehenden Refe­ renzwerte als Wertebänder mit oberen und unteren Grenzwerten vorgegeben werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzwerte/-wertebänder durch Mitteln der auf min­ destens einem Prüfstand und/oder bei praktischen Fahrversu­ chen auf Referenzstrecken an den Achsen oder Drehgestellen aufgenommenen Schall- und/oder Schwingungswerte bestimmt wer­ den.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen Schall- und/oder Schwingungswerte fahrwerk­ spezifischen ermittelt und ggf. vorverarbeitet einer zentra­ len Datenverarbeitung auf einem Fahrzeug des betreffenden Fahrzeugverbandes zugeführt werden, in dem die aktuellen Schall- und/oder Schwingungswerte der einzelnen Fahrzeuge mit den fahrortbezogenen Referenzwerten auf Übereinstimmung ver­ glichen werden oder daß der Vergleich auf den Einzelfahrzeu­ gen stattfindet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine sicherheitsrelevante Störung aus der unzulässigen Abweichung aktueller Schall- und/oder Schwingungswerte von den entsprechenden Referenzwerten und aus dem Vorhandensein solchen Abweichungen über definierte Mindestzeiten erkannt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem ausschließlichen und vorübergehenden Auftreten markanter Geräusche und/oder Schwingungen an den vorderen Achsen oder dem ersten Drehgestell eines Fahrzeugs oder Zuges auf das Überfahren eines Fremdkörpers auf dem betreffenden Gleis und aus dem andauernden Auftreten solcher Geräusche und/oder Schwingungen an irgendeiner Achse oder irgendeinem Drehgestell eines Fahrzeugs auf eine fahrzeugseitige Beein­ trächtigung oder einen fahrzeugseitigen Schaden geschlossen wird, der sich über diese Geräusche bzw. Schwingungen an die­ sen Achsen oder diesem Drehgestell manifestiert.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Schall- und/oder Schwingungswerten für die ein­ zelnen Achsen oder Drehgestelle eines Fahrzeugs ein für meh­ rere Achsen oder Drehgestelle geltender Mittelwert gebildet und dieser unter Berücksichtigung vorgebbarer zulässiger Ab­ weichungen mit den achs- oder drehgestellbezogenen Lauf- und/oder Schwingungswerten der einzelnen Fahrzeuge verglichen wird, wobei aus dem Erkennen von vorgebbaren Abweichungen noch innerhalb des zulässigen Referenzbandes auf sich anbah­ nende Schäden geschlossen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Vergleich fahrgeschwindigkeitsabhängige und/oder fahrortspezifische Geräusch- und/oder Schwingungswerte heran­ gezogen werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuellen Schall- und/oder Schwingungswerte oder et­ waige Abweichungen gegenüber den Referenzwerten unter Bezug­ nahme auf den Fahrort, an dem sie aufgetreten sind, gespei­ chert werden und daß die gespeicherten Werte zu einer aktua­ lisierten Streckenzustandsbeschreibung herangezogen werden.