DE19953677C1 - Rail vehicle derailment detection method, uses detection of acceleration of rail vehicle component in vertical or transverse direction relative to rail track - Google Patents

Rail vehicle derailment detection method, uses detection of acceleration of rail vehicle component in vertical or transverse direction relative to rail track

Info

Publication number
DE19953677C1
DE19953677C1 DE1999153677 DE19953677A DE19953677C1 DE 19953677 C1 DE19953677 C1 DE 19953677C1 DE 1999153677 DE1999153677 DE 1999153677 DE 19953677 A DE19953677 A DE 19953677A DE 19953677 C1 DE19953677 C1 DE 19953677C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acceleration
signal
acceleration sensor
track
derailment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1999153677
Other languages
German (de)
Inventor
Yong Guo
Mario Saeglitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DB REISE & TOURISTIK AG, 60326 FRANKFURT, DE
Original Assignee
Deutsche Bahn AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Bahn AG filed Critical Deutsche Bahn AG
Priority to DE1999153677 priority Critical patent/DE19953677C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19953677C1 publication Critical patent/DE19953677C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0891Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values with indication of predetermined acceleration values
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F9/00Rail vehicles characterised by means for preventing derailing, e.g. by use of guide wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B61L15/0081On-board diagnosis or maintenance

Abstract

The derailment detection method detects the acceleration of a rail vehicle component in direct or indirect contact with the rail track (14), in a direction which is vertical or transverse to the track direction (12), for comparison of its double integral with an upper and/or lower limit value, for indicating the derailment of the rail vehicle (10). An Independent claim for a rail vehicle derailment detection device is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Erkennung einer Entgleisung eines spur­ gebundenen Fahrzeugs.The invention relates to a method and a direction for detecting derailment of a track bound vehicle.
Es ist bekannt, daß spurgebundene Fahrzeuge, bei­ spielsweise Personenwagen, Güterwagen, Triebfahr­ zeuge, U-Bahnen, S-Bahnen, Straßenbahnen oder der­ gleichen mittels Radsätzen entlang einer Fahrspur, insbesondere von Schienen, bewegbar sind. Die Rad­ sätze rollen hierbei über die Schienen ab und über­ nehmen einerseits eine Führung der Fahrzeuge und an­ dererseits eine Übertragung einer Antriebs- bezie­ hungsweise Bremsenergie. Bekannt ist, daß infolge von technischen Problemen, beispielsweise Material­ ermüdungen oder dergleichen, oder von auf den Schienen befindlichen Hindernissen, es zu einer Ent­ gleisung der Fahrzeuge kommen kann. Dies ist regel­ mäßig mit hohen materiellen und gegebenenfalls personellen Schäden verbunden. Insbesondere kann das Entgleisen eines einzelnen Radsatzes eines Zuges zur Auslösung einer Kettenreaktion führen, infolgedessen mehrere Fahrzeuge des Zuges entgleisen und erhebli­ chen Schaden verursachen können.It is known that track-bound vehicles, at for example, passenger cars, freight cars, motor vehicles witness, subways, S-Bahn, trams or the same by means of wheel sets along a lane, especially of rails, are movable. The wheel sentences roll over and over the rails on the one hand take a lead of the vehicles and on the other hand, a transfer of a drive relationship approximately braking energy. It is known that as a result of technical problems, such as material fatigue or the like, or from on the Rail obstacles, there is an ent track of the vehicles can come. This is the rule moderately with high material and where appropriate personal damage associated. In particular, it can Derailing a single wheel set of a train for  Cause a chain reaction, as a result derail several vehicles of the train and elevate cause damage.
Allgemein sind Beschleunigungssensoren bekannt. Diese werden in vielfältigen Gebieten der Technik einge­ setzt, um eine auf Baugruppen oder dergleichen ein­ wirkende Beschleunigung zu detektieren. Die Be­ schleunigungssensoren umfassen in der Regel schwin­ gend aufgehängte seismische Massen, die bei einer Be­ schleunigungseinwirkung auslenken. Die Auslenkung der seismischen Masse wird erfaßt und hieraus ein der einwirkenden Beschleunigung proportionales Ausgangs­ signal bereitgestellt.Acceleration sensors are generally known. This are used in various areas of technology uses one on assemblies or the like to detect acting acceleration. The Be acceleration sensors usually include schwin the seismic masses that are suspended in a loading deflect the effect of acceleration. The deflection of the seismic mass is recorded and from this one of the acting acceleration proportional output signal provided.
Aus der DE 25 07 645 A1 ist eine Anordnung zur Erfassung, Übertragung und Überwachung von Messwerten bekannt, mittels der entgleiste Achsen eines spur­ gebundenen Fahrzeugs erkannt werden können. Hierzu wird vorgeschlagen, an einem Achslager eines Eisenbahnwagens ein Messgerät vorzusehen, das einen Beschleunigungsmesser umfasst, mittels dem die beim Entgleisen einer Achse auftretenden starken Erschüt­ terungen erkannt werden sollen. Diese von den Erschütterungen herrührenden Beschleunigungen werden auf Überschreiten eines eingespeicherten Grenzwertes geprüft. Bei der bekannten Anordung ist nachteilig, dass eine Auswertung der Beschleunigungen nur stark fehlerbehaftet erfolgen kann, da keine Ausgangs­ bedingungen vorliegen. Somit ist ein frühzeitiges Erkennen einer Entgleisung nicht möglich.From DE 25 07 645 A1 an arrangement for Acquisition, transmission and monitoring of measured values known, by means of the derailed axes of a track bound vehicle can be recognized. For this is proposed on a axle bearing one Railway car to provide a measuring device that one Accelerometer, by means of which the Derailment of an axis occurring strong shock should be recognized. This one from the Accelerations resulting from vibrations if a stored limit value is exceeded checked. In the known arrangement it is disadvantageous that an evaluation of the accelerations is only strong can be done incorrectly since no output conditions exist. So it is early Detection of derailment not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, mittels denen in einfacher Weise eine Ent­ gleisung eines Fahrzeugs frühzeitig durch eine ver­ besserte Auswertung gemessener Beschleunigungssignale erkannt werden kann.The invention has for its object a Ver drive and a device of the generic type specify by means of which a Ent track of a vehicle early on by a ver better evaluation of measured acceleration signals can be recognized.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Ver­ fahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen ge­ löst. Dadurch, daß eine Beschleunigung eines mit der Fahrspur direkt oder indirekt in Kontakt stehenden Bauelementes des spurgebundenen Fahrzeugs vertikal und/oder quer zu einer Fahrrichtung ermittelt wird und wobei die Beschleunigung mit einem Beschleuni­ gungssensor gemessen wird und ein von ihm geliefertes Signal zweifach über die Zeit integriert wird und dieses zweifach integrierte Beschleunigungssignal mit einem oberen und/oder unteren Grenzwert (Gu, Gs) verglichen wird und bei Unterschreiten und/oder Überschreiten des Grenzwertes auf eine Entgleisung erkannt wird, ist vorteilhaft möglich, unmittelbar nach Auftreten einer Entgleisung diese sicher zu detektieren. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, daß bei Entgleisung eines Radsatzes dieser - durch Ab­ kommen von der Fahrspur - eine Beschleunigung vertikal und/oder quer zur Fahrtrichtung erfährt, die als Eintritt eines Ereignisses, hier einer Ent­ gleisung, auswertbar ist. Durch die zweifache Integration des Beschleunigungssignals kann die Auswertung von - sich auch ändernden - definierten Messbedingungen aus erfolgen. According to the invention, this object is achieved by a ver drive ge with the features mentioned in claim 1 solves. By accelerating one with the Lane directly or indirectly in contact Component of the track-bound vehicle vertically and / or is determined transversely to a direction of travel and the acceleration with an acceleration sensor is measured and one supplied by it Signal is integrated twice over time and this double integrated acceleration signal an upper and / or lower limit (Gu, Gs) is compared and when falling below and / or Exceeding the limit on a derailment is recognized is advantageously possible immediately after a derailment occurs, it is sure to detect. This takes advantage of the fact that if a wheel set is derailed, this - from Ab come from the lane - an acceleration experiences vertical and / or transverse to the direction of travel, the as the occurrence of an event, here an Ent track, is evaluable. By the double Integration of the acceleration signal can Evaluation of - also changing - defined Measurement conditions take place from.  
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 12 genannten Merk­ malen gelöst. Dadurch, daß einem direkt oder indirekt mit der Fahrspur in Kontakt stehenden Bauelement des spurgebundenen Fahrzeugs ein Beschleunigungssensor zugeordnet ist, der Beschleunigungssensor mit einer Datenerfassungs- und Auswerteeinheit verbunden ist, wobei die Datenerfassungs- und Auswerteeinheit das vom Beschleunigungssensor gelieferte Signal zweifach über der Zeit integriert, und das verarbeitete Signal mit wenigstens einem oberen und/oder unteren vorgeb­ baren Grenzwert vergleicht und bei Unterschreiten und/oder Überschreiten des Grenzwertes eine Aktion, insbesondere ein Abbremsen des spurgebundenen Fahr­ zeugs, auslösbar ist, läßt sich in einfacher Weise die während des bestimmungsgemäßen Einsatzes der spurgebundenen Fahrzeuge, auf die mit dem Beschleu­ nigungssensor ausgestatteten Bauelement einwirkenden, insbesondere vertikal und quer zu einer Fahrtrichtung einwirkenden Beschleunigungen, detektieren und gegebenenfalls eine entsprechende Gegenmaßnahme bei Entgleisung initiieren. According to the invention, the object is further achieved by a Device with the noted in claim 12 paint solved. The fact that one directly or indirectly component in contact with the lane track-bound vehicle an acceleration sensor is assigned, the acceleration sensor with a Data acquisition and evaluation unit is connected, the data acquisition and evaluation unit Signal delivered by the acceleration sensor twice integrated over time, and the processed signal with at least one upper and / or lower compares the limit value and if it falls below and / or exceeding the limit an action, in particular braking the track-bound driving stuff that can be triggered can be easily which during the intended use of the track-bound vehicles on which the acceleration component equipped with the inclination sensor, in particular vertically and transversely to a direction of travel accelerations, detect and if necessary, a corresponding countermeasure Initiate derailment.  
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.He further preferred embodiments of the invention give up from the rest, in the subclaims mentioned features.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs­ beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment example with reference to the accompanying drawings explained. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahr­ gestells eines Eisenbahnwagens; Fig. 1 is a schematic side view of a chassis of a railroad car;
Fig. 2 einen prinzipiellen Verlauf eines zweifach integrierten Beschleunigungssignals; Fig. 2 shows a schematic curve of a doubly integrated acceleration signal;
Fig. 3 schematisch in einem Diagramm die Bestim­ mung der Länge von Integrationsintervallen und Fig. 3 shows schematically in a diagram the determination of the length of integration intervals and
Fig. 4 schematische Kennlinienverläufe zur Bestim­ mung der Anfangsparameter eines Integra­ tionsintervalls. Fig. 4 schematic characteristic curves for determination of the initial parameters of an integration interval.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10, das in Fahrtrichtung 12 auf einem Gleis 14 bewegbar ist. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich beispielsweise um einen Güterwagen oder Personenwagen eines Zuges, um ein Triebfahrzeug oder dergleichen eines Zuges, einen Straßenbahnwagen, U-Bahnwagen, S-Bahnwagen oder der­ gleichen. Das Gleis 14 besteht bekannterweise aus zwei parallel zueinander angeordneten Schienen, die auf einem entsprechenden Unterbau angeordnet sind. Das Gleis 14 bildet eine Fahrspur 16 für das Fahrzeug 10. Das Fahrzeug 10 umfaßt wenigstens ein Drehgestell 18, das über ein sekundäres Federungssystem 20 mit einem Wagenkasten 22 des Fahrzeugs 10 verbunden ist. Nach weiteren Ausführungsbeispielen besitzen die Fahrzeuge kein sekundäres Federungssystem 20. Dem Drehgestell 18 ist wenigstens ein, hier zwei Radsätze 24, zugeordnet. Das Drehgestell 18 stützt sich über ein primäres Federungssystem 26 an einem Radsatz­ lagergehäuse 28 ab. Ein derartiger Aufbau eines Fahrgestells von Wagen 10 ist allgemein bekannt, so daß hierauf im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht näher eingegangen werden soll. Fig. 1 shows schematically a vehicle 10 which is movable on a track 14 in the direction of travel 12 . The vehicle 10 is, for example, a freight car or passenger car of a train, a locomotive or the like of a train, a tram car, subway car, S-Bahn car or the like. The track 14 is known to consist of two rails arranged parallel to each other, which are arranged on a corresponding substructure. The track 14 forms a lane 16 for the vehicle 10 . The vehicle 10 comprises at least one bogie 18 which is connected to a body 22 of the vehicle 10 via a secondary suspension system 20 . According to further exemplary embodiments, the vehicles do not have a secondary suspension system 20 . The bogie 18 is assigned at least one, here two wheel sets 24 . The bogie 18 is supported on a wheel set bearing housing 28 via a primary suspension system 26 . Such a structure of a chassis of car 10 is generally known, so that this will not be discussed in more detail in the present description.
Die Funktion der primären Federungssysteme 26 und sekundären Federungssysteme 20 besteht darin, während des bestimmungsgemäßen Einsatzes des Fahrzeugs 10 auftretende Stöße im Schienenweg zu dämpfen, so daß der Wagenkasten 22 des Fahrzeugs 10 von gegebenen Stößen im wesentlichen unbeeinflußt ist.The function of the primary suspension systems 26 and secondary suspension systems 20 is to dampen impacts occurring on the railroad path during the intended use of the vehicle 10 , so that the body 22 of the vehicle 10 is essentially unaffected by given impacts.
Dem primären Federungssystem 26 ist ein Beschleuni­ gungssensor 30 zugeordnet. Der Beschleunigungssensor 30 ist hierbei an einem fest mit dem Radsatzlager­ gehäuse 28 und damit dem Radsatzlager verbundenen Bauelement 32 verbunden. Ein derartiger Beschleuni­ gungssensor 30 ist an wenigstens einem Radsatz 28 eines Drehgestells 18 vorgesehen. Hierbei ist bevor­ zugt, wenn beiden Rädern eines Radsatzes 28 jeweils ein Beschleunigungssensor 30 zugeordnet ist. Die Beschleunigungssensoren 30 besitzen - entsprechend dem in Fig. 1 angedeuteten Koordinatensystem - wenigstens eine in z-Richtung verlaufende Detektionsrichtung. Vorzugsweise sind Beschleunigungssensoren 30 eingesetzt, die eine Detektionsrichtung in z-Rich­ tung und y-Richtung besitzen. Denkbar sind auch Be­ schleunigungssensoren 30, die in z-Richtung, y-Rich­ tung und x-Richtung Beschleunigungseinwirkungen detektieren können. Hierbei ist im Rahmen der vor­ liegenden Erfindung eine Beschleunigungseinwirkung in x-Richtung, das heißt in beziehungsweise ent­ gegengesetzt der Fahrtrichtung 12, uninteressant. Die z-Richtung ist vertikal zur Fahrtrichtung 12 und die y-Richtung quer zur Fahrtrichtung 12 definiert.The primary suspension system 26 is associated with an acceleration sensor 30 . The acceleration sensor 30 is in this case connected to a component 32 which is fixedly connected to the wheelset bearing housing 28 and thus to the wheelset bearing. Such an acceleration sensor 30 is provided on at least one wheel set 28 of a bogie 18 . It is preferred before an acceleration sensor 30 is assigned to both wheels of a wheel set 28 . Acceleration sensors 30 have - corresponding to the coordinate system indicated in FIG. 1 - at least one detection direction running in the z direction. Acceleration sensors 30 are preferably used, which have a detection direction in the z direction and the y direction. Acceleration sensors 30 are also conceivable, which can detect acceleration effects in the z-direction, y-direction and x-direction. Here, in the context of the present invention, an acceleration effect in the x direction, that is to say in or opposite to the direction of travel 12 , is of no interest. The z direction is defined vertically to the direction of travel 12 and the y direction is defined transversely to the direction of travel 12 .
Das Fahrzeug 10 umfaßt eine Datenerfassungs- und Auswerteeinheit 31, die mit dem wenigstens einen Be­ schleunigungssensor 30 verbunden ist. Die Daten­ erfassungs- und Auswerteeinheit 31 ist ferner mit Anzeigeeinrichtungen für einen Triebfahrzeugführer des Fahrzeugs 10 und/oder mit Aktoren des Fahrzeugs 10 zum Einleiten eines Bremsvorgangs verbunden.The vehicle 10 includes a data acquisition and evaluation unit 31 , which is connected to the at least one acceleration sensor 30 . The data acquisition and evaluation unit 31 is also connected to display devices for a driver of the vehicle 10 and / or to actuators of the vehicle 10 for initiating a braking operation.
Aufbau und Wirkungsweise von Beschleunigungssensoren sind allgemein bekannt, so daß hierauf im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ebenfalls nicht näher ein­ gegangen werden soll.Structure and mode of operation of acceleration sensors are generally known, so that in the context of this description also not in more detail should be gone.
Mittels des Beschleunigungssensors 30 wird eine Beschleunigung des Bauelementes 32, und da dieses fest mit dem Radsatzlager (Radsatzlagergehäuse 28) verbunden ist, eine Beschleunigung der Räder des Rad­ satzes 24 in z-Richtung erfaßt. Beim bestimmungs­ gemäßen Einsatz des Fahrzeugs 10 werden in z-Richtung wirkende Beschleunigungen durch Unebenheiten, Schienenstöße, Weichenübergänge, Brückenein- oder -aus­ fahrten, Tunnelein- oder -ausfahrten erfaßt. Bei einer angenommenen Entgleisung des Radsatzes 24 springt dieses plötzlich von den Schienen des Gleises 14, so daß eine zusätzliche Beschleunigung zumindest in z-Richtung (bei seitlichem Auslenken auch in y- Richtung) erfolgt. Für das Erkennen einer derartigen Entgleisung wird das vom Beschleunigungssensor 30 ge­ lieferte Signal - wie nachfolgend beschrieben - ausgewertet. Das vom Beschleunigungssensor 30 ge­ lieferte Signal kann in der Datenerfassungs- und Auswerteeinheit 31 zunächst einer Filterung, ins­ besondere einer Tiefpaßfilterung, unterzogen werden, um fahrbedingte Störsignalanteile zu eliminieren.By means of the acceleration sensor 30 , an acceleration of the component 32 , and since this is firmly connected to the wheel set bearing (wheel set bearing housing 28 ), an acceleration of the wheels of the wheel set 24 is detected in the z direction. When the vehicle 10 is used as intended, accelerations due to bumps, rail joints, switch junctions, bridge entries or exits, tunnel entries or exits are detected in the z direction. If the wheelset 24 is assumed to be derailed, it suddenly jumps off the rails of the track 14 , so that an additional acceleration takes place at least in the z direction (in the case of lateral deflection also in the y direction). To detect such a derailment, the signal delivered by acceleration sensor 30 is evaluated, as described below. The signal delivered by the acceleration sensor 30 can first be subjected to filtering, in particular low-pass filtering, in the data acquisition and evaluation unit 31 in order to eliminate interference signals caused by driving.
Zunächst wird ein ortsfestes Koordinatensystem defi­ niert. Diese Definition erfolgt derart, wie in Fig. 1 hilfsweise eingetragen, daß zu einem Zeitpunkt t0 das Radsatzlager 28 einen Abstand S0 in Vertikal­ richtung zum Ursprung des Koordinatensystems auf­ weist. Während einer Fahrt des Zuges 10 in Fahrt­ richtung 12 besitzt das Radsatzlager 28 zu beliebigen Zeitpunkten ti jeweils einen beliebigen Abstand Si zum Ursprung. In Fig. 1 ist hierzu beispielsweise eingetragen, daß zum Zeitpunkt t1 der Abstand S1 beträgt. Durch die starre Kopplung des Beschleuni­ gungssensors 30 mit dem Bauelement 32 (Radsatzlager 28) und dessen bekannte definierte Entfernung vom Radsatzlager 28 kann mit Hilfe des Beschleunigungs­ sensors 30 die Wegänderung ΔS = S1 - S0 beziehungs­ weise allgemein formuliert ΔS = Sj - Sj-1 ermittelt werden. Der Beschleunigungssensor 30 ist somit in einer definierten, unveränderbaren Position zu dem Berührungspunkt zwischen Rad und Schiene.First, a fixed coordinate system is defined. This definition is carried out as entered in FIG. 1 alternatively that at a time t 0 the wheelset bearing 28 has a distance S 0 in the vertical direction from the origin of the coordinate system. While the train 10 is traveling in the direction of travel 12 , the wheelset bearing 28 has an arbitrary distance S i from the origin at any time t i . For this purpose, it is entered in FIG. 1, for example, that the distance S 1 is at time t 1 . Due to the rigid coupling of the acceleration sensor 30 with the component 32 (wheelset bearing 28 ) and its known defined distance from the wheelset bearing 28 , the path change ΔS = S 1 - S 0 or generally formulated ΔS = S j - S with the aid of the acceleration sensor 30 j-1 can be determined. The acceleration sensor 30 is thus in a defined, unchangeable position relative to the point of contact between the wheel and the rail.
Diese in z-Richtung sich ergebenden Wegdaten werden beziehungsweise können mit dem Beschleunigungssensor 30 nicht direkt ermittelt werden. Hierbei gilt, daß der Informationsgehalt von Beschleunigungssignalen geringer ist als der von Wegsignalen. Während sich über die mathematische Ableitung der Wegsignale die Beschleunigung ermitteln läßt, ist aus den Be­ schleunigungssignalen (gemäß der Erfindung von dem Beschleunigungssensor 30 geliefert) an sich nur über die Kenntnis der Anfangsbedingungen der Weg ermittel­ bar. Es wurde jedoch gefunden, daß auch ohne direkte Wegmessung mittels des Beschleunigungssensors 30 eine sichere Entgleisungserkennung des Fahrzeugs 10 mög­ lich ist. Hierbei wird davon ausgegangen, daß die Beziehung zwischen Weg, Geschwindigkeit und Be­ schleunigung sich aus der Beziehung
These path data resulting in the z direction cannot or cannot be determined directly with the acceleration sensor 30 . It applies here that the information content of acceleration signals is less than that of path signals. While the acceleration can be determined via the mathematical derivation of the path signals, the path can only be determined from the acceleration signals (supplied by the acceleration sensor 30 according to the invention) only by knowing the initial conditions. It was found, however, that reliable derailment detection of the vehicle 10 is possible even without direct displacement measurement by means of the acceleration sensor 30 . Here it is assumed that the relationship between distance, speed and acceleration is derived from the relationship
ergibt. Hierbei ist ti-1 der Anfangszeitpunkt eines betrachteten Integrationsintervalls, ti der Endzeit­ punkt des Integrationsintervalls, V0 die Geschwindig­ keit des Radsatzlagers 28 zum Zeitpunkt ti-1 in z- Richtung und S0 der bereits erläuterte Abstand des Radsatzlagers 28 zum Ursprung des Koordinatensystems; a ist die mittels des Beschleunigungssensors 30 gemessene Beschleunigung des Radsatzlagers 28 in z- Richtung; Si ist der Abstand des Radsatzlagers 28 vom Ursprung des ortsfesten Koordinatensystems zum Zeit­ punkt ti.results. Here, t i-1 is the start time of an integration interval under consideration, t i is the end time of the integration interval, V 0 is the speed of the wheelset bearing 28 at the time t i-1 in the z direction and S 0 is the already explained distance of the wheelset bearing 28 to the origin the coordinate system; a is the acceleration of the wheelset bearing 28 in the z direction measured by means of the acceleration sensor 30 ; S i is the distance of the wheelset bearing 28 from the origin of the fixed coordinate system at the point in time t i .
Fig. 2 verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Hierbei ist der Weg (Abstand) S über der Zeit t aufgetragen. Zum Zeitpunkt t0 beträgt der Abstand S0. Gleichzeitig ist die Geschwindigkeit V0 zum Zeitpunkt t0 gegeben. Das vom Beschleunigungssensor 30 bereitgestellte und in der Datenerfassungs- und Auswerteeinheit 31 zweifach integrierte Beschleunigungssignal ist mit 34 bezeich­ net. Dieses verläuft mit Schwankungen um eine Nullinie 36. Das zweifach integrierte Beschleuni­ gungssignal 34 ist demnach sinkend oder steigend, je nachdem ob der Abstand des Radsatzlagers 28 zum Ursprung des ortsfesten Koordinatensystems abnimmt (S wird kleiner) oder zunimmt (S wird größer). Das zweifach integrierte Beschleunigungssignal 34 steigt über der Zeit t in der Grundtendenz exponential an. Dies ist durch in der Integration auftretende unver­ meidliche Meßfehler und numerische Rechenfehler sowie geologische Störeinflüsse bedingt. Um diese Fehler­ quellen zu eliminieren, wird - wie nachfolgend noch erläutert wird - für die Auswertung des zweifach integrierten Beschleunigungssignals 34 jeweils ein Gesamt-Integrationsintervall Δt = t1 - t0 festgelegt. Fig. 2 illustrates the relationships between distance, speed and acceleration. The path (distance) S is plotted against the time t. At time t 0 , the distance S 0 . At the same time, the speed V 0 is given at time t 0 . The acceleration signal provided by the acceleration sensor 30 and integrated twice in the data acquisition and evaluation unit 31 is denoted by 34 . This runs with fluctuations around a zero line 36 . The dual integrated acceleration signal 34 is accordingly decreasing or increasing, depending on whether the distance of the wheelset bearing 28 to the origin of the fixed coordinate system decreases (S becomes smaller) or increases (S becomes larger). The twice integrated acceleration signal 34 increases exponentially over time t. This is due to inevitable measurement errors and numerical calculation errors as well as geological disturbances that occur in the integration. In order to eliminate these sources of error, a total integration interval Δt = t 1 - t 0 is defined for the evaluation of the twice integrated acceleration signal 34 , as will be explained below.
In Fig. 2 ist gleichzeitig ein Grenzbereich Gs ein­ getragen, der von einem unteren Grenzwert Gu und einem oberen Grenzwert Go definiert ist. Diese Grenzwerte Gu und Go definieren einen Abstand S des Radsatzlagers 28 zum Ursprung des ortsfesten Koordi­ natensystems, wobei bei Unterschreiten und/oder Über­ schreiten der Grenzwerte auf eine Entgleisung erkannt wird. Dies ist möglich, da bei einer Entgleisung das Rad des Radsatzes 24 und somit das Radsatzlager 28 von der Schiene 14 abkommt und somit sich in z-Rich­ tung des Koordinatensystems verlagert. Hierdurch kommt es zu einer Änderung des Abstands S sowie zu einer Beschleunigung des Radsatzlagers 28 in z-Rich­ tung. Diese Beschleunigung kann mittels des Be­ schleunigungssensors 30 ausgewertet werden.In FIG. 2, a boundary G is s supported a the same time, which is defined by a lower limit and an upper limit G u G o. These limit values G u and G o define a distance S of the wheelset bearing 28 from the origin of the stationary coordinate system, detection of a derailment if the limit values are undershot and / or exceeded. This is possible because in the event of derailment, the wheel of the wheelset 24 and thus the wheelset bearing 28 comes off the rail 14 and thus shifts in the z-direction of the coordinate system. This leads to a change in the distance S and an acceleration of the wheelset bearing 28 in the z-direction. This acceleration can be evaluated by means of the acceleration sensor 30 .
Auch kann vorgesehen sein, eine Bandbreite des oberen und unteren Umkehrpunktes des zweifach integrierten Beschleunigungssignals 34 zu erfassen und bei Über­ schreiten einer vorgebbaren Bandbreite auf das Ent­ gleisen zu erkennen.Provision can also be made to detect a bandwidth of the upper and lower reversal point of the twice integrated acceleration signal 34 and to detect on the track when a predeterminable bandwidth is exceeded.
Die Formel zur Ermittlung des Abstands Si des Rad­ satzlagers 28 zum Ursprung zum Zeitpunkt ti umfaßt als Unbekannte die Geschwindigkeit V0 und den Abstand S0 des Radsatzlagers 28 zum Zeitpunkt t0. Für die Betrachtung einer Entgleisung des Fahrzeugs 10 sind diese Anfangsbedingungen jedoch nicht relevant, da wie bereits erläutert, entscheidend die Wegänderung A S zum Zeitpunkt ti gegenüber dem Zeitpunkt ti-1 beziehungsweise t1 gegenüber t0 ist. Es wird also deutlich, daß durch zweifache Integration des Beschleunigungssignals 34 auf eine Wegänderung ΔS geschlossen werden kann. Die ebenfalls unbekannte Geschwindigkeit V0 zum Zeitpunkt t0 läßt sich aufgrund ihres bekannten linearen Anteils an dem zweifach integrierten Beschleunigungssignal 34 an diesem in einfacher Weise trennen. Hierbei gilt für einen Winkel α, der von der Zeitachse und der Regres­ sionslinie des zweifach integrierten Beschleunigungs­ signals 34 gespannt ist, V0 = tan(α). Durch Er­ mittlung des Winkels α kann somit auf die Ge­ schwindigkeit V0 geschlossen werden, so daß sich die Tendenz des Signalverlaufs des zweifach integrierten Beschleunigungssignals 34 auf 0 setzen läßt.The formula for determining the distance S i of the wheel set bearing 28 from the origin at the time t i includes, as unknown, the speed V 0 and the distance S 0 of the wheel set bearing 28 at the time t 0 . However, these initial conditions are not relevant for the consideration of a derailment of the vehicle 10 , since, as already explained, the change in route AS at time t i compared to time t i-1 or t 1 compared to t 0 is decisive. It is thus clear that a change in the path ΔS can be concluded by double integration of the acceleration signal 34 . The speed V 0 at time t 0 , which is also unknown, can be separated in a simple manner on the basis of its known linear component in the twice integrated acceleration signal 34 . Here, for an angle α, which is spanned by the time axis and the regression line of the twice integrated acceleration signal 34 , V 0 = tan (α). By determining the angle α, the speed V 0 can thus be deduced, so that the tendency of the signal curve of the twice integrated acceleration signal 34 can be set to 0.
Anhand der erläuterten Auswertung des zweifach integrierten Beschleunigungssignals 34 kann somit die Wegänderung ΔS des Radsatzlagers 28 zwischen zwei aufeinanderfolgend festgelegten Zeitpunkten t0 und t1, die ein Integrationsintervall Δt bilden, ermit­ telt werden. Hieraus ergibt sich aufgrund der bereits erläuterten Zusammenhänge eindeutig, ob der Abstand S des Radsatzlagers 28 zum Zeitpunkt t1 den Grenzwert Gu beziehungsweise Go über- beziehungsweise unter­ schritten hat und/oder die vorgegebene Bandbreite überschritten hat, so daß auf eine Entgleisung er­ kannt werden kann.Based on the explained evaluation of the twice integrated acceleration signal 34 , the path change ΔS of the wheelset bearing 28 between two successively defined times t 0 and t 1 , which form an integration interval Δt, can be determined. From the relationships already explained, this clearly shows whether the distance S of the wheelset bearing 28 at time t 1 has exceeded or fallen below the limit value G u or G o and / or has exceeded the predetermined bandwidth, so that it knows of a derailment can be.
Fig. 3 verdeutlicht die Definition der Integrations­ intervalle Δt. Die Integrationsintervalle Δt sind so festzulegen, daß einerseits ein kompletter möglicher Entgleisungsvorgang erkannt wird und dieser aller­ dings so schnell erkannt wird, daß unmittelbar nach Entgleisung eine entsprechende Aktion, beispielsweise Stoppen des Fahrzeugs 10 oder dergleichen eingeleitet werden kann. Fig. 3 illustrates the definition of the integration intervals At. The integration intervals Δt are to be determined in such a way that on the one hand a complete possible derailment process is recognized and this is however recognized so quickly that a corresponding action, for example stopping the vehicle 10 or the like, can be initiated immediately after the derailment.
Anhand der Fig. 3 und 4 soll die Festlegung des Integrationsintervalls Δt verdeutlicht werden. Fig. 3a zeigt hier zunächst den Verlauf des zweifach inte­ grierten Beschleunigungssignals 34 über der Zeit t. Das Integrationsintervall wird durch den Zeitpunkt t0 und den Zeitpunkt t1 bestimmt. Hierbei besitzt der Verlauf des zweifach integrierten Beschleunigungs­ signals 34 zunächst noch einen relativ flachen An­ stieg. Dies ergibt sich daraus, daß der Zeitpunkt t0 als Auswertebeginn des zweifach integrierten Be­ schleunigungssignals 34 definiert ist. Ist das Inte­ grationsintervall Δt gemäß Fig. 3a beendet, wird der Zeitpunkt t1 als neuer Zeitpunkt t0 - wie Fig. 3b verdeutlicht - definiert, so daß ein neues Integra­ tionsintervall Δt vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 beginnt. Aufgrund der Neudefinition als Zeitpunkt t0 befindet sich das zweifach integrierte Beschleuni­ gungssignal 34 wiederum im Bereich eines relativ fla­ chen Anstiegs. Fortgesetzt wird, wie noch in Fig. 3c angedeutet ist, der jeweilige Zeitpunkt t1 für die nachfolgende Integration des Beschleunigungssignals 34 als neuer Zeitpunkt t0 festgelegt. Hierdurch er­ gibt sich, wie in Fig. 4a angedeutet, eine Anein­ anderreihung von Integrationsintervallen Δt zwischen jeweils den aufeinanderfolgenden Zeitpunkten t0 und t1. Die Länge eines Integrationsintervalls Δt ist so gewählt, daß einerseits die bereits erwähnten Stör­ einflüsse auf das Beschleunigungssignal 34 eliminiert sind. Dies erfolgt durch die jeweilige Neufestlegung des Zeitpunktes t0. Ferner muß das Integrationsinter­ vall Δt so lang sein, daß ein kompletter Entglei­ sungsvorgang sicher erfaßbar ist. Eine Länge des Integrationsintervalls Dt beträgt beispielsweise zwischen 0,1 und 1,0, insbesondere zwischen 0,2 und 0,5 sec.Referring to Figs. 3 and 4, the fixing of the integration interval .DELTA.t is to be clarified. Fig. 3a shows here first the course of the twice integrated acceleration signal 34 over time t. The integration interval is determined by the time t 0 and the time t 1 . Here, the course of the double integrated acceleration signal 34 initially still has a relatively flat rise. This results from the fact that the time t 0 is defined as the start of evaluation of the double integrated acceleration signal 34 . . Is the Inte grationsintervall .DELTA.t of FIG ends 3a, the time t 1 as a new time t 0 - as FIG. 3b illustrates - defined, so that a new Integra t tion interval .DELTA.t from time 0 to time t 1 starts. Due to the redefinition as time t 0 , the twice integrated acceleration signal 34 is again in the region of a relatively flat increase. Continues, as is indicated more in Fig. 3c, the respective time t 1 for the subsequent integration of the acceleration signal 34 as a new time t 0 is set. As a result, as indicated in FIG. 4a, there is a series of integration intervals Δt between the successive times t 0 and t 1 . The length of an integration interval .DELTA.t is selected so that, on the one hand, the disturbing influences already mentioned on the acceleration signal 34 are eliminated. This is done by redefining the time t 0 . Furthermore, the integration interval Δt must be so long that a complete Entglei solution process can be reliably detected. The length of the integration interval Dt is, for example, between 0.1 and 1.0, in particular between 0.2 and 0.5 sec.
Da der tatsächliche Zeitpunkt ti einer möglichen Ent­ gleisung des Fahrzeugs 10 nicht vorhersagbar ist, wird gemäß der in Fig. 4b verdeutlichten bevorzugten Variante eine Überlappung der Integrationsintervalle Δt vorgenommen. Hierbei beginnt jeweils ein zeitver­ setztes Auswerten des zweifach integrierten Beschleu­ nigungssignals 34. Die Überlappung der Integrations­ intervalle Δt beträgt zwischen 0,2 und 0,5 Δt, beispielsweise 0,5 Δt. So wird sichergestellt, daß zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine Entgleisung des Fahrzeugs 10 sicher erkannt wird.Since the actual time t i of a possible derailment of the vehicle 10 cannot be predicted, the integration intervals Δt are overlapped in accordance with the preferred variant illustrated in FIG. 4b. Here, a time-shifted evaluation of the double integrated acceleration signal 34 begins. The integration intervals Δt overlap between 0.2 and 0.5 Δt, for example 0.5 Δt. This ensures that derailment of vehicle 10 is reliably detected at any time.
Anhand der vorhergehenden Figuren wurde die Auswer­ tung des zweifach integrierten Beschleunigungssignals 34 eines Beschleunigungssensors 30 erläutert. Um die Sicherheit der Entgleisungserkennung zu erhöhen, kann vorgesehen sein, daß die Beschleunigungssignale 34 von zwei Beschleunigungssensoren 30 ausgewertet wer­ den. Dies können beispielsweise an gegenüberliegenden Radsatzlagern eines Radsatzes 24 angeordnete Be­ schleunigungssensoren 30 sein. Gegebenenfalls können die Beschleunigungssensoren 30 auch an in Fahrtrich­ tung 12 aufeinanderfolgenden Radsätzen 24 angeordnet sein. Durch Vergleich der beiden Beschleunigungs­ signale können diese verifiziert werden, indem be­ triebsbedingte Störeinflüsse eliminierbar sind. So kann beispielsweise bei in Fahrtrichtung 12 auf­ einanderfolgend angeordneten Beschleunigungssensoren 30 beispielsweise eine Weichenfahrt durch sich in Fahrzeuglängsrichtung fortsetzende Stoßereignisse er­ kannt werden. Bei einer Entgleisung eines Fahrzeugs 10 werden normalerweise beide Räder eines Radsatzes 24 und/oder die Räder an aufeinanderfolgenden Rad­ sätzen entgleisen, so daß an diesen die in z-Richtung wirkende Wegänderung und Beschleunigung auftritt. Tritt eine derartige Wegänderung oder Beschleunigung nur an einem Rad auf, kann entweder auf einen betriebsbedingten Störeinfluß geschlossen werden, der keine Entgleisung darstellt. Andererseits läßt sich allerdings bei Auswertung des zweifach integrierten Beschleunigungssignals 34 eines Beschleunigungs­ sensors 30 auch ein Radbruch, Radreifenbruch oder dergleichen detektieren. Ein derartiger Radbruch bedeutet nicht zwangsläufig eine sofortige Ent­ gleisung des Fahrzeugs 10. Allerdings tritt dann einseitig eine Wegänderung ΔS auf, die aus der fest­ gelegten Bandbreite Gs fällt, so daß auf einen nicht tolerierbaren Störeinfluß geschlossen werden kann, so daß entsprechende Gegenmaßnahmen, beispielsweise Stoppen des Fahrzeugs 10, eingeleitet werden können.The evaluation of the twice integrated acceleration signal 34 of an acceleration sensor 30 was explained on the basis of the preceding figures. In order to increase the security of the derailment detection, it can be provided that the acceleration signals 34 are evaluated by two acceleration sensors 30 . These can be, for example, acceleration sensors 30 arranged on opposite wheel set bearings of a wheel set 24 . If appropriate, the acceleration sensors 30 can also be arranged on wheelsets 24 which follow one another in the direction of travel 12 . By comparing the two acceleration signals, these can be verified, as operational interference can be eliminated. For example, in the direction of travel 12 on successively arranged acceleration sensors 30, for example a turnout can be recognized by shock events which continue in the longitudinal direction of the vehicle. In the event of derailment of a vehicle 10 , both wheels of a wheel set 24 and / or the wheels on successive wheel sets are normally derailed, so that the path change and acceleration acting in the z direction occur on these. If such a change in path or acceleration occurs only on one wheel, it can either be concluded that there is an operational interference which does not constitute derailment. On the other hand, when evaluating the twice integrated acceleration signal 34 of an acceleration sensor 30 , a broken wheel, broken tire or the like can also be detected. Such a wheel break does not necessarily mean an immediate derailment of the vehicle 10 . However, a path change ΔS then occurs unilaterally, which falls outside the specified bandwidth G s , so that an intolerable interference can be concluded, so that appropriate countermeasures, for example stopping the vehicle 10 , can be initiated.

Claims (17)

1. Verfahren zur Erkennung einer Entgleisung eines spurgebundenen Fahrzeugs, wobei eine Beschleunigung eines mit der Fahrspur direkt oder indirekt in Kontakt stehenden Bauelementes des spurgebundenen Fahrzeugs vertikal und/oder quer zu einer Fahrt­ richtung ermittelt wird und wobei die Beschleunigung mit einem Beschleunigungssensor gemessen wird und ein von ihm geliefertes Signal zweifach über die Zeit integriert wird und dieses zweifach integrierte Beschleunigungssignal mit einem oberen und/oder unteren Grenzwert (Gu, Gs) verglichen wird und bei Unterschreiten und/oder Überschreiten des Grenzwertes auf eine Entgleisung erkannt wird.1. Method for detecting a derailment track-bound vehicle, with an acceleration one with the lane directly or indirectly in Contact standing component of the track-bound Vehicle vertically and / or across a journey Direction is determined and the acceleration is measured with an acceleration sensor and a signal delivered by him twice over time is integrated and this double integrated Acceleration signal with an upper and / or lower limit (Gu, Gs) is compared and at Falling below and / or exceeding the limit is recognized on a derailment.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bandbreite zwischen einem oberen und unteren Umkehrpunkt des zweifach integrierten Beschleuni­ gungssignals mit einer vorgebbaren Bandbreite ver­ glichen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that a bandwidth between an upper and lower Reversal point of the double integrated acceleration supply signal with a predeterminable bandwidth is compared.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschleunigungssignal zur Eliminierung von fahrtbedingten Signalanteilen gefiltert, insbesondere tiefpaßgefiltert wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that that the acceleration signal to eliminate filtered signal components due to driving, in particular is low pass filtered.  
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem zweifach inte­ grierten Beschleunigungssignal eine Wegänderung (ΔS) des direkt oder indirekt mit der Fahrspur in Kontakt stehenden Bauelementes zu einem definierten Ursprung eines Koordinatensystems zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten (ti) und (ti-1) beziehungsweise (t1) und (t0) ermittelt wird.4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that from the double integrated acceleration signal, a path change (ΔS) of the component directly or indirectly in contact with the lane to a defined origin of a coordinate system at successive times (t i ) and (t i-1 ) or (t 1 ) and (t 0 ) is determined.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung des zwei­ fach integrierten Beschleunigungssignals innerhalb eines festlegbaren Integrationsintervalls (Δt) er­ folgt.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the evaluation of the two fold integrated acceleration signal within a definable integration interval (Δt) follows.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Weg­ änderung (ΔS) innerhalb eines Integrationsintervalls (Δt) das vom Beschleunigungssensor gelieferte Be­ schleunigungssignal zweifach über die Zeit integriert wird und ein auf eine Ausgangsgeschwindigkeit (V0) zurückgehender Anteil am zweifach integrierten Beschleunigungssignal eliminiert wird.6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that for determining the path change (ΔS) within an integration interval (Δt), the acceleration signal supplied by the acceleration sensor is integrated twice over time and an output speed (V 0 ) decreasing portion of the double integrated acceleration signal is eliminated.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsintervalle (Δt) aufeinander­ folgend festgelegt werden, wobei der Endzeitpunkt (t1) eines Integrationsintervalls (Δt) immer den Anfangszeitpunkt (t0) des nächsten Integrations­ intervalls (Δt) bildet. 7. The method according to claim 6, characterized in that the integration intervals (Δt) are determined successively, the end time (t 1 ) of an integration interval (Δt) always forming the start time (t 0 ) of the next integration interval (Δt).
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Integrationsintervalle (Δt) über­ lappend zeitversetzt beginnen.8. The method according to claim 6 or 7, characterized records that the integration intervals (Δt) over start lapping with a time lag.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überlappung der Integrationsintervalle zwischen 0,2 bis 0,5 Δt beträgt.9. The method according to claim 8, characterized in that an overlap of the integration intervals is between 0.2 and 0.5 Δt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Länge der Integrationsintervalle (Δt) zwischen 0,1 und 0,5 Sekunden, insbesondere 0,2 Sekunden beträgt.10. The method according to any one of claims 6 to 9, there characterized in that a length of Integration intervals (Δt) between 0.1 and 0.5 Seconds, in particular 0.2 seconds.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungs­ signale von wenigstens zwei Beschleunigungssensoren miteinander verglichen werden.11. The method according to any one of claims 2 to 10, characterized in that the acceleration signals from at least two acceleration sensors be compared with each other.
12. Vorrichtung zur Erkennung einer Entgleisung eines spurgebundenen Fahrzeugs, gekennzeichnet durch einen Beschleunigungssensor (30), der einem direkt oder indirekt mit der Fahrspur (16) in Kontakt stehenden Bauelement des spurgebundenen Fahrzeugs (10) zugeord­ net ist, wobei der Beschleunigungssensor (30) mit einer Datenerfassungs- und Auswerteeinheit (31) ver­ bunden ist, die das vom Beschleunigungssensor (30) gelieferte Signal (34) zweifach über die Zeit integriert, und das bearbeitete Signal mit einem oberen und/oder unteren Grenzwert (Gu, Gs) vergleicht und bei Unterschreiten und/oder Überschreiten des Grenzwertes (Gu, Gs) eine Aktion auslösbar ist. 12. Device for detecting derailment of a track-bound vehicle, characterized by an acceleration sensor ( 30 ) which is assigned to a component of the track-bound vehicle ( 10 ) that is in direct or indirect contact with the lane ( 16 ), the acceleration sensor ( 30 ) is connected to a data acquisition and evaluation unit ( 31 ) which integrates the signal ( 34 ) delivered by the acceleration sensor ( 30 ) twice over time, and compares the processed signal with an upper and / or lower limit value (Gu, Gs) and an action can be triggered if the limit value is undershot and / or exceeded (Gu, Gs).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Beschleunigungssensor (30) im Be­ reich der Radsatzlagerung einem primären Federungs­ system (26) des Fahrzeugs (10) zugeordnet ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the acceleration sensor ( 30 ) in the loading area of the wheelset storage is assigned a primary suspension system ( 26 ) of the vehicle ( 10 ).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungssensor (30) an einem Radsatzlagergehäuse angeordnet ist.14. Device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the acceleration sensor ( 30 ) is arranged on a wheelset bearing housing.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rad eines Radsatzes (24) ein Beschleunigungssensor (30) zugeordnet ist.15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that an acceleration sensor ( 30 ) is assigned to each wheel of a wheel set ( 24 ).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungs­ sensoren (30) wenigstens eine vertikal zu einer Fahrtrichtung (12) verlaufende Detektionsrichtung (z-Richtung) besitzen.16. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the acceleration sensors ( 30 ) have at least one vertical to a direction of travel ( 12 ) direction of detection (z-direction).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungs­ sensoren (30) eine vertikal und eine quer zur Fahrtrichtung (12) verlaufende Detektionsrichtung (z-Richtung, y-Richtung) besitzen.17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the acceleration sensors ( 30 ) have a vertical and a transverse to the direction of travel ( 12 ) direction of detection (z-direction, y-direction).
DE1999153677 1999-11-09 1999-11-09 Rail vehicle derailment detection method, uses detection of acceleration of rail vehicle component in vertical or transverse direction relative to rail track Expired - Lifetime DE19953677C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999153677 DE19953677C1 (en) 1999-11-09 1999-11-09 Rail vehicle derailment detection method, uses detection of acceleration of rail vehicle component in vertical or transverse direction relative to rail track

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999153677 DE19953677C1 (en) 1999-11-09 1999-11-09 Rail vehicle derailment detection method, uses detection of acceleration of rail vehicle component in vertical or transverse direction relative to rail track

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19953677C1 true DE19953677C1 (en) 2001-06-21

Family

ID=7928289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999153677 Expired - Lifetime DE19953677C1 (en) 1999-11-09 1999-11-09 Rail vehicle derailment detection method, uses detection of acceleration of rail vehicle component in vertical or transverse direction relative to rail track

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19953677C1 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004009420A1 (en) * 2002-07-23 2004-01-29 Db Reise & Touristik Ag Method for onboard diagnosis of wheelset guiding elements
WO2005030554A1 (en) * 2003-09-26 2005-04-07 Bombardier Transportation Gmbh Lateral acceleration control system
WO2008141775A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device and method for error monitoring for undercarriage components of rail vehicles
WO2008141774A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device for error monitoring of chassis components of rail vehicles
CN100453374C (en) * 2003-05-15 2009-01-21 西门子运输系统有限公司 Detection of derailment by determining the rate of fall
WO2009149862A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method for monitoring at least one system parameter which influences the operating behaviour of vehicles or trains of vehicles
DE102011008730A1 (en) 2011-01-17 2012-07-19 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Device for monitoring error of vehicle connecting portion, has processing unit which detects error condition of vehicle of vehicle connecting portion as function of vibration and/or location information of vehicles from digital route map
WO2015193333A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Derailing recognition method and device
DE102015119392A1 (en) 2015-11-11 2017-05-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method and device for comparison-controlled derailment detection
DE102016104722A1 (en) 2016-03-15 2017-09-21 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method for generating data for the validation of derailment detection systems
CN107521520A (en) * 2017-08-18 2017-12-29 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of method and system of wheel derailment early warning
CN108749849A (en) * 2018-06-05 2018-11-06 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of wheel derailment method for early warning, apparatus and system
CN108974041A (en) * 2018-06-05 2018-12-11 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of wheel derailment method for early warning, apparatus and system
DE102018204481A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Measuring arrangement and method for detecting a derailment
WO2020089035A1 (en) * 2018-10-31 2020-05-07 Siemens Mobility Austria Gmbh Method and device for detecting a derailment state of a rail vehicle
EP3778344A2 (en) 2019-08-05 2021-02-17 PJ Monitoring GmbH Device for the recognition of the derailing of a wheelset which can be displayed for information purposes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2507645A1 (en) * 1975-02-19 1976-09-09 Licentia Gmbh ARRANGEMENT FOR ACQUISITION, TRANSMISSION AND MONITORING OF MEASURED VALUES

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2507645A1 (en) * 1975-02-19 1976-09-09 Licentia Gmbh ARRANGEMENT FOR ACQUISITION, TRANSMISSION AND MONITORING OF MEASURED VALUES

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10233527A1 (en) * 2002-07-23 2004-02-12 Db Reise & Touristik Ag Procedure for onboard diagnosis of wheelset guidance elements
DE10233527B4 (en) * 2002-07-23 2004-07-22 Db Reise & Touristik Ag Procedure for onboard diagnosis of wheelset guidance elements
WO2004009420A1 (en) * 2002-07-23 2004-01-29 Db Reise & Touristik Ag Method for onboard diagnosis of wheelset guiding elements
CN100453374C (en) * 2003-05-15 2009-01-21 西门子运输系统有限公司 Detection of derailment by determining the rate of fall
EP1622802B2 (en) 2003-05-15 2012-05-30 Siemens Transportation Systems GmbH & Co. KG Detection of derailment by determining the rate of fall
KR101126575B1 (en) * 2003-05-15 2012-03-20 지멘스 에이지 외스터 라이히 Detection of derailment by determining the rate of fall
US7937192B2 (en) * 2003-05-15 2011-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Osterreich Detection of derailment by determining the rate of fall
WO2005030554A1 (en) * 2003-09-26 2005-04-07 Bombardier Transportation Gmbh Lateral acceleration control system
DE102007024066B4 (en) * 2007-05-22 2017-06-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Bogie of a rail vehicle with a device for fault monitoring of suspension components
DE102007024065B8 (en) * 2007-05-22 2009-05-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device and method for fault monitoring of chassis components of rail vehicles
DE102007024065B3 (en) * 2007-05-22 2009-01-02 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device and method for fault monitoring of chassis components of rail vehicles
DE102007024066A1 (en) 2007-05-22 2008-11-27 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device for fault monitoring of chassis components of rail vehicles
CN101678850B (en) * 2007-05-22 2011-09-21 克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司 Device and method for error monitoring for undercarriage components of rail vehicles
WO2008141774A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device for error monitoring of chassis components of rail vehicles
WO2008141775A1 (en) * 2007-05-22 2008-11-27 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Device and method for error monitoring for undercarriage components of rail vehicles
CN101678849B (en) * 2007-05-22 2012-06-13 克诺尔-布里姆斯轨道车辆系统有限公司 Device for error monitoring of chassis components of rail vehicles
KR101489334B1 (en) * 2007-05-22 2015-02-03 크노르-브렘제 시스테메 퓌어 쉬에넨파쩨우게 게엠베하 Device and method for error monitoring for undercarriage components of rail vehicles
US8234917B2 (en) 2007-05-22 2012-08-07 Knorr-Bremse Systeme Fur Schienenfahrzeuge Gmbh Device and method for error monitoring for undercarriage components of rail vehicles
RU2460658C2 (en) * 2007-05-22 2012-09-10 Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх Device and method for fault control of rolling stock unit running gear
RU2494902C2 (en) * 2007-05-22 2013-10-10 Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх Device to control faults of railway car running gear elements
US8276440B2 (en) 2007-05-22 2012-10-02 Knorr-Bremse Systeme Fur Schienenfahrzeuge Gmbh Device for error monitoring of chassis components of rail vehicles
US8577522B2 (en) 2008-06-13 2013-11-05 Knorr-Bremse Systeme Fur Schienenfahrzeuge Gmbh Method for monitoring at least one system parameter which influences the operating behaviour of vehicles or trains of vehicles
WO2009149862A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method for monitoring at least one system parameter which influences the operating behaviour of vehicles or trains of vehicles
DE102011008730A1 (en) 2011-01-17 2012-07-19 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Device for monitoring error of vehicle connecting portion, has processing unit which detects error condition of vehicle of vehicle connecting portion as function of vibration and/or location information of vehicles from digital route map
WO2015193333A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-23 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Derailing recognition method and device
DE102014108685A1 (en) 2014-06-20 2015-12-24 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method and device for derailment detection
DE102015119392A1 (en) 2015-11-11 2017-05-11 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method and device for comparison-controlled derailment detection
CN108780024A (en) * 2016-03-15 2018-11-09 克诺尔轨道车辆系统有限公司 Method for generating the data for being used for confirming derailing detection system
DE102016104722A1 (en) 2016-03-15 2017-09-21 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method for generating data for the validation of derailment detection systems
WO2017157734A1 (en) 2016-03-15 2017-09-21 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Method for generating data for the validation of derailment detection systems
CN108780024B (en) * 2016-03-15 2020-05-19 克诺尔轨道车辆系统有限公司 Method for generating data for validating a derailment detection system
CN107521520B (en) * 2017-08-18 2019-04-05 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of method and system of wheel derailment early warning
CN107521520A (en) * 2017-08-18 2017-12-29 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of method and system of wheel derailment early warning
DE102018204481A1 (en) * 2018-03-23 2019-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Measuring arrangement and method for detecting a derailment
CN108749849A (en) * 2018-06-05 2018-11-06 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of wheel derailment method for early warning, apparatus and system
CN108974041B (en) * 2018-06-05 2020-04-17 唐智科技湖南发展有限公司 Wheel derailment early warning method, device and system
CN108974041A (en) * 2018-06-05 2018-12-11 唐智科技湖南发展有限公司 A kind of wheel derailment method for early warning, apparatus and system
WO2020089035A1 (en) * 2018-10-31 2020-05-07 Siemens Mobility Austria Gmbh Method and device for detecting a derailment state of a rail vehicle
EP3778344A2 (en) 2019-08-05 2021-02-17 PJ Monitoring GmbH Device for the recognition of the derailing of a wheelset which can be displayed for information purposes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1692026B1 (en) Method and arrangement for monitoring a measuring device located in a wheeled vehicle
AU2009242050B2 (en) Variable-width bogie with rotating axles and a stationary apparatus for changing track width
EP0903267B1 (en) Apparatus and method for controlling the inflation of a restraint system in a vehicle
DE102004045457B4 (en) Method for diagnosis and condition monitoring of switches, crossings or intersection points and rail joints by a rail vehicle
EP2386455B2 (en) Rail inspecting device
EP1667851B1 (en) Wheel for goods wagon and wheel set
ES2361226T3 (en) Device for monitoring failures of components of vehicle rail transfer mechanisms.
EP1303433B1 (en) Method and device for stabilizing a road vehicle
EP1298020B1 (en) Vehicle mass determination method taking into account different driving situations
EP1940668B1 (en) Method for the detection and consideration of crosswind loads in a traveling railway vehicle, and the accordingly configured last car thereof
EP1312527B1 (en) Articulated coupling
EP2812225B1 (en) Method for generating action recommendations for the driver of a rail vehicle or control signals for the rail vehicle by means of a driver assistance system and driver assistance system
DE19827271A1 (en) Sensor supported ON LINE determination system with evaluation of wheel and track related data during train travel
DE4302377C2 (en) Device for automating the maneuvering of rail vehicles
EP1855928B1 (en) Control unit for a rail vehicle
DE102011113084A1 (en) Brake control device for a brake system of a rail vehicle, brake system, rail vehicle and method for performing a state analysis of a rail vehicle
DE102011113086A1 (en) Brake force detection for dynamic braking of a rail vehicle
DE102009053801B4 (en) Method and device for condition monitoring at least one wheelset bogie of a rail vehicle
EP2741944B1 (en) Brake controller for a vehicle
EP1622802B2 (en) Detection of derailment by determining the rate of fall
EP2359104B1 (en) System for analysis of vehicle condition in rail vehicles
DE102010052667B4 (en) Device and method for detecting disturbances of a rolling motion of a wagon wheel of a train
EP1236633A2 (en) Method for a general detection of derailment
EP1104734A1 (en) Method and apparatus for detecting railroad car derailment
EP1422119A1 (en) Inductive derailment sensor

Legal Events

Date Code Title Description
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DB REISE & TOURISTIK AG, 60326 FRANKFURT, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DB FERNVERKEHR AG, 60326 FRANKFURT, DE

R071 Expiry of right