DE2924887A1 - METHOD AND DEVICE FOR STATISTIC RESTRICTION OF AT LEAST ONE CATEGORY OF GEOMETRIC ERRORS OF RAILWAY RAILWAYS AND DOCUMENT THEREFORE FROM THIS RESTRICTION - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR STATISTIC RESTRICTION OF AT LEAST ONE CATEGORY OF GEOMETRIC ERRORS OF RAILWAY RAILWAYS AND DOCUMENT THEREFORE FROM THIS RESTRICTIONInfo
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Description
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur statistischen Umschreibung wenigstens einer Kategorie geometrischer Fehler von Eisenbahnschienen sowie ein durch diese Umschreibung gewonnenes Dokument, welche bestimmt sind zur Erstellung von Diagnosen hinsichtlich des Schienenzustands, zur Vorbereitung von Programmen der kurz-, mittel- und langfristig im Hinblick auf diesen Zustand erforderlichen Wartungsarbeiten sowie zur Kontrolle dieser Arbeiten. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen Dokumentträger nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 bzw. 3.The invention relates to a method and a device for the statistical description of at least one category geometric error of railroad tracks as well as a document obtained by this paraphrase, which determines are used to make diagnoses with regard to the condition of the rails, to prepare programs for the short-, medium- and long-term maintenance work required for this condition as well as to control this work. In particular The invention relates to a method, a device and a document carrier according to the preambles of claims 1, 2 and 3, respectively.
Die geometrische Vermessung der beiden Schienenstränge bei Eisenbahnschienen zur Programmierung der Schienenwartungsarbeiten findet erst seit kurzem Anwendung. Sie ermöglicht die Vermeidung unnötiger Arbeiten, die bei den früheren Programmierverfahren notwendig waren, bei denen die Durchführung dieser Arbeiten in festen Abständen vorgesehen war, wobei sämtliche Wartungsarbeiten einbezogen wurden. Die Anwendung der geometrischen Schienenvermessung bringt also Zeit- und Kostengewinne.The geometrical measurement of the two rail lines on railroad tracks for programming the rail maintenance work has only recently been used. It allows you to avoid unnecessary work that was done in the past Programming procedures were necessary in which this work was to be carried out at fixed intervals, with all maintenance work included. The application of the geometric rail measurement thus brings Time and cost savings.
Damit diese geometrischen Messungen für diesen Zweck verwendbar sind, müssen sie aber in eine Form umgeschrieben werden, die möglichst gut die Entwicklung des geometrischen Zustands der Schiene darstellt, um die Auswertung und Analyse der Meßwerte zu erleichtern.In order for these geometric measurements to be usable for this purpose, however, they must be rewritten into a form which represents the development of the geometrical state of the rail as well as possible for the evaluation and analysis to facilitate the readings.
In der jüngsten Vergangenheit und auch derzeit erfolgen bei bestimmten Eisenbahnnetzen diese Untersuchungen ausgehend von grafischen Aufzeichnungen, die ein Analogbild der geometrischen Eigenschaften der beiden Schienenstränge wiedergeben, wobei die gewonnenen Ergebnisse mit zuvor aufgestellten Toleranzen verglichen werden.In the recent past and also currently, these investigations have been carried out on the basis of certain railway networks of graphic records, which is an analog image of the geometric Reproduce properties of the two rail tracks, with the results obtained using previously established Tolerances are compared.
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Dieses Auswertungs- und Analyseverfahren ausgehend von grafischen Aufzeichnungen ist jedoch langwierig und erfordert hochqualifiziertes Personal, denn das erhaltene Bild ist in Amplitude und Lage je nach der verwendeten Meßvorrichtung mehr oder weniger deformiert. Das Personal muß also dieses Bild unter Bezugnahme auf eine sog. "Umschreibungsfunktion" interpretieren, die die Eingangsgröße mit der als bekannt und direkt nutzbar vorausgesetzten Ansprechgröße der verwendeten Meßvorrichtung verbindet. Da dieses Bild in rein analoger Form vorliegt, muß das Personal die Ergebnisse unter Bezugnahme auf eine in der Grafik angegebene Größeneinteilung quantifizieren und in verschiedene Kategorien zunehmender Größe nach den charakteristischen Schienenabschnitten einteilen, bevor eine optimale Programmierung dieser Arbeiten erstellt werden kann.This evaluation and analysis process based on however, graphical recording is tedious and required highly qualified personnel, because the image obtained is in amplitude and position depending on the measuring device used more or less deformed. The staff must therefore use this image with reference to a so-called "paraphrasing function" interpret the input variable with the response variable assumed to be known and directly usable Measuring device connects. Since this picture in pure analogous form is available, the staff must evaluate the results with reference to a size classification given in the graphic quantify and in different categories of increasing size according to the characteristic rail sections before an optimal programming of this work can be created.
Es sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 definierten Art bekannt, die es ermöglichen, diese Quantifizierung und Einteilung automatisch durchzuführen. Das durch eine solche Umschreibung gewonnene Dokument, welches im Oberbegriff des Anspruchs 3 definiert ist, hat die Form einer Tabelle, deren die Anzahl der geometrischen Fehler jeder Klasse darstellenden Zahlenwerte die Gesamtheit der Oberfläche bedecken, und zwar innerhalb der Grenzen der Anzahl von Klassen und Anzahl von Meßstreckenabschnitten.A method and a device of the type defined in the preambles of claims 1 and 2 are already known, which make it possible to carry out this quantification and classification automatically. That through such a description obtained document, which is defined in the preamble of claim 3, has the form of a table whose numerical values representing the number of geometrical errors of each class cover the entirety of the surface, and although within the limits of the number of classes and number of test route sections.
Diese Umschreibung vereinfacht sehr die Aufgabe des Personals zur Auswertung der geometrischen Schienenvermessung, liefert jedoch kein Bild der Entwicklung dieser Meßwerte. Eine schnelle visuelle Interpretation dieser Entwicklung und ihrer kritischen Werte ist also auf einem solchen Dokument nicht möglich, wodurch die Schnelligkeit bei der Interpretation der Ergebnisse, die in dieser rein digitalen Form präsentiert werden, beeinträchtigt wird.This description greatly simplifies the task of the staff to evaluate the geometric rail measurement, provides however, no picture of the development of these measured values. A quick visual interpretation of this development and their critical values is therefore not possible on such a document, thereby reducing the speed of interpretation the results presented in this purely digital form is affected.
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Der in den Ansprüchen 1/2 und 3 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ den oben dargelegten Mangel zu beheben, indem die Einteilung der die Anzahl von Fehlern jeder Amplitudenklasse auf der Oberfläche des durch die Umschreibung entstandenen Dokuments darstellenden numerischen Werte für die aufeinanderfolgenden Meßabschnitte zu einem analogen Abbild ihrer Entwicklung gestaltet wird.The invention characterized in claims 1/2 and 3 The objective is to remedy the deficiency set out above by dividing the number of errors numerical representing each amplitude class on the surface of the document created by the paraphrase Values for the successive measurement sections is designed to form an analog image of their development.
Durch Unterdrückung der Werte, die kleiner oder gleich dem gewählten Minimum sind, wird eine einfache Lösung geschaffen, die die Einhüllende der Amplitudenwerte hervorhebt, die über diesem Fehlerminimum liegen und für jeden Meßabschnitt gezählt und eingeteilt sind, wobei die Gestalt dieser Einhüllenden bedeutsam für die Entwicklung der Amplituden an den aufeinanderfolgenden Abschnitten ist.By suppressing the values that are less than or equal to the selected minimum, a simple solution is created, which highlights the envelope of the amplitude values which are above this minimum error and for each measurement section are counted and divided, the shape of this envelope being significant for the development of the amplitudes the successive sections.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the description of exemplary embodiments on the basis of FIG Drawing. In the drawing show:
Fig. 1 eine Grafik zur Erläuterung des Umschreibungsverfahrens; 1 is a diagram for explaining the transcription method;
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Umschreibungsvorrichtung; undFig. 2 is a block diagram of the rewriting device; and
Fig. 3 eine Teilansicht des durch die Umschreibung entstandenen Dokuments.3 shows a partial view of the document resulting from the transcription.
Das hier angeführte Beispiel betrifft die Oberflächenfehler der Schienenlauffläche eines Schienenstrangs, wobei zur Vereinfachung angenommen wird, daß die minimale gewählte Fehleranzahl gleich Null ist. Das Verfahren ist jedoch auch auf alle anderen Geometriefehler der Schiene anwendbar, z.B. Fehler der Längen- und Transversalnxvellxerung undThe example given here concerns surface defects the rail running surface of a rail track, assuming for the sake of simplicity that the minimum selected Number of errors is zero. However, the method can also be used for all other rail geometrical errors, e.g. errors in length and transversal scaling and
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Richtfehler, und die gewählte minimale Anzahl kann auch von Null verschieden sein oder z.B. einen Prozentsatz der an jedem Abschnitt gemessenen Fehler ausdrücken.Alignment errors, and the selected minimum number can also be different from zero or, for example, a percentage of the express the error measured at each section.
Die Kurve C in Fig. 1 stellt die Entwicklung der Amplitude a von Oberflächenfehlern der Schienenlauffläche eines Schienenstrangs 2 dar, der in Fig. 2 gezeigt ist; dieser Schienenstrang wird von einem Meßwagen 3 kontinuierlich durchlaufen und abgetastet, der von einem nicht dargestellten Fahrzeug gezogen wird und mit einem elektronischen Fühler 4 ausgerüstet ist, der ein Analogsignal liefert, das proportional zur Amplitude der Fehler ist; dieser Wagen gehört zu einer Meßvorrichtung 1 .The curve C in FIG. 1 represents the development of the amplitude a of surface defects of the rail running surface of a rail track Figure 2 shown in Figure 2; this rail track is traversed continuously by a measuring carriage 3 and scanned, which is pulled by a vehicle, not shown, and with an electronic sensor 4, which supplies an analog signal proportional to the amplitude of the errors; this car belongs to a measuring device 1.
In der Grafik sind die gemessenen Fehleramplitudeη auf der Abszisse Oa aufgetragen, und die Lage dieser Fehler in bezug auf einen räumlichen Ursprung ist auf der Ordinate Ok aufgetragen.The measured error amplitudes are shown in the graphic is plotted on the abscissa Oa, and the position of these errors with respect to a spatial origin is on the ordinate Applied ok.
Zur Gewinnung der Digitalwerte aus den gemessenen Fehleramplituden ist der elektronische Fühler 4 mit einem Analog/-Digital-Umsetzer verbunden. Die Wiedergabe der Meßsignale in Abhängigkeit von dem vom Meßwagen 3 durchlaufenen Raum wird durch einen magnetischen Annäherungsdetektor 6 ermöglicht, der mittels eines Zahnrads 7, das mit einem Rad des Meßwagens 3 fest verbunden ist, jeweils einen Impuls pro χ Einheiten der Linearbewegung liefert, bei dem hier beschriebenen Beispiel jeweils pro 100 mm. Dieser Wert χ entspricht in der Grafik den Untereinheiten der Einteilung der Achse Ok für die durchlaufenen Abstände, und die Amplitudeneinteilungen auf der Achse Oa stellen die mit 1 bis 9 numerierten zunehmenden Amplitudenklassen dar, die nach ihren dynamischen Auswirkungen auf die Schiene und die darauf fahrenden Züge gewählt sind, wobei jede dieser Klassen gleiche oder unterschiedliche Amplitudenabweichungen überdecken kann. Bei dem beschriebenen Beispiel erstrecken sichTo obtain the digital values from the measured error amplitudes the electronic sensor 4 is connected to an analog / digital converter. The reproduction of the measurement signals Depending on the space traversed by the measuring carriage 3, a magnetic proximity detector 6 enables by means of a gear 7, which is firmly connected to a wheel of the measuring carriage 3, one pulse per each χ Units of linear movement are supplied, in the example described here, each per 100 mm. This value corresponds to χ in the graphic the sub-units of the graduation of the axis Ok for the traversed distances, and the amplitude gradations on the axis Oa represent those numbered from 1 to 9 increasing amplitude classes according to their dynamic effects on the rail and on it moving trains are selected, each of these classes covering the same or different amplitude deviations can. In the example described, extend
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ο ο
diese Amplitudenklassen von 0,1 mm für Klasse 1 bis 1 mm für Klasse 9.these amplitude classes from 0.1 mm for class 1 to 1 mm for class 9.
Zur Umschreibung der mit Hilfe der Meßvorrichtung 1 gewonnenen Ergebnisse der durchgeführten Messungen ist die Meßvorrichtung an eine Verarbeitungsschaltung 8 angeschlossen. Diese enthält:To describe the results of the measurements carried out obtained with the aid of the measuring device 1 is the Measuring device connected to a processing circuit 8. This includes:
- einen Speicher 9 zur Aufzeichnung der Fehleramplitude, die an den aufeinanderfolgenden Meßabschnitten bestimmter Länge gemessen werden, wobei diese Länge hier den Einheiten der Achse Ok für die durchlaufenen Abstände entspricht; jede Einheit enthält zehn Amplitudenmessungen, die jeweils den Abstand χ voneinander haben;- a memory 9 for recording the error amplitude, those determined at the successive measuring sections Length can be measured, whereby this length here corresponds to the units of the axis Ok for the distances traveled; each unit contains ten amplitude measurements, each at a distance χ from one another;
- eine Klassifizierungseinheit 10 zur Einteilung der Amplitudan in eine Mehrzahl von Klassen steigender Größe, wobei es sich hier um die bereits beschriebenenen Klassen handelt, die mit 1 bis 9 bezeichnet sind;a classification unit 10 for classifying the amplitudes into a plurality of classes of increasing size, whereby these are the classes already described, which are labeled 1 to 9;
- einen Zähler 11 zum Zählen ihrer Anzahl in jeder dieser Klassen und für jeden Meßabschnitt 0,1 - 0,2 - 0,3 - usw.;a counter 11 for counting their number in each of these classes and for each measuring section 0.1-0.2-0.3 etc .;
- einen Diskriminator 12 zur Eliminierung aller Zahlen, die aus einem Zählvorgang resultieren, dessen interessierender Wert kleiner oder gleich dem gewählten Minimum ist, das bei diesem Beispiel gleich Null ist;- a discriminator 12 for eliminating all numbers that result from a counting process whose value of interest is less than or equal to the selected minimum, the is zero in this example;
- einen Drucker 13 zur Aufzeichnung der übrigen Zahlen auf einem Dokumentträger, der im einzelnen in Fig. 3 gezeigt ist und in zwei zueinander senkrechten Richtungen abzulesen ist, wovon die eine Richtung k die Aufeinanderfolge der Meßabschnitte und die andere a die Aufeinanderfolge der Amplitudenklassen zunehmender Größe darstellt.a printer 13 for recording the remaining numbers on a document carrier, which is shown in detail in FIG and can be read in two mutually perpendicular directions, of which one direction k is the sequence of the Measuring sections and the other a represents the sequence of the amplitude classes of increasing size.
Aus der Grafik in Fig. 1 ist zu erkennen, daß das Dokument 14 für jeden Meßabschnitt gegenüber von allein bestimmten Amplitudenklassen eine Zahl angibt, die die Fehlerzahl darstellt, deren Amplitude in den jeweiligen Klassen liegt, unter Ausschließung der anderen Klassen, in die keiner der zehn gemessenen Fehler gehört und die auf dem Dokument nachFrom the graph in FIG. 1 it can be seen that the document 14 is determined by itself for each measuring section Amplitude classes specifies a number that represents the number of defects whose amplitude lies in the respective classes, excluding the other classes to which none of the ten measured errors belong and those on the document after
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dem bekannten Verfahren gleich Null sind, denn das gewählte Minimum ist Null.the known method are equal to zero, because the selected minimum is zero.
Für die Strecke 0,1 —*· 0,2 haben z.B. die zehn gemessenen Fehler Amplituden, die nur in die Klassen 5, 6 und 7 fallen; nur ihre Anzahl in jeder Klasse ist auf dem Dokument aufgezeichnet, während auf dem bekannten Dokument die Aufeinanderfolge der für diese Strecke aufgezeichneten Zahlen folgende wäreFor the distance 0.1 - * 0.2, for example, the ten have measured Error amplitudes that only fall into classes 5, 6 and 7; only their number in each class is recorded on the document, while on the known document the sequence of the numbers recorded for this route is as follows were
: 0, 2*000034300: 0, 2 * 000034300
Für die anschließenden StreckenFor the subsequent routes
würde sich ergeben * _ , _ n Λ ,would result * _ , _ n Λ ,
:0, 3*022600000: 0.3 * 022600000
0, 4*0222220000, 4 * 022222000
0, 5*0000015400.5 * 000001540
0, 6*000005-5 000, 6 * 000005-5 00
0, 7*0052300000.7 * 005230000
0, 8*14 3 2000000.8 * 14 3 200000
Beim Vergleich dieser beiden Umschreibungsweisen wird der durch die Erfindung erzielte Fortschritt deutlich, durch den es erreicht wird, daß die Einhüllende der Amplitudenwerte der auf jedem Meßabschnitt gemessenen, gezählten und klassifizierten Fehler in Erscheinung tritt, wobei das Aussehen dieser Einhüllenden Aussagekraft über die Entwicklung dieser Amplituden an den aufeinanderfolgenden Abschnitten hat.When comparing these two ways of paraphrasing, the progress achieved by the invention becomes clear through it is achieved that the envelope of the amplitude values of the measured on each measuring section, counted and classified errors appear, whereby the The appearance of these envelopes provides information about the development of these amplitudes on the successive ones Has sections.
Gemäß einer von vielen möglichen anderen Ausführungsformen der Erfindung ist eine andere Meßvorrichtung 1 vorgesehen, die auf Beschleunigungsmessungen beruht; es ist auch eine Kombination aus linearer Messung und Beschleunigungsmessung möglich, wie dies auf diesem Gebiet der Technik üblich ist, vorausgesetzt, daß die gelieferten Meßwerte die Amplitude der gemessenen Fehler ausdrücken.According to one of many possible other embodiments of the invention, another measuring device 1 is provided, based on acceleration measurements; it is also a combination of linear measurement and acceleration measurement possible, as is customary in this field of technology, provided that the measured values supplied reflect the amplitude express the measured error.
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Der Speicher 9, die Klassifizierungseinheit 10, der Zähler 11 und der Diskriminator 12 der Verarbeitungsschaltung können auch durch einen programmierten Prozessor ersetzt werden, der dieselben Aufgaben erfüllt.The memory 9, the classification unit 10, the counter 11 and the discriminator 12 of the processing circuit can also be replaced by a programmed processor, who fulfills the same tasks.
Das Dokument 14 kann ferner weitere Aufzeichnungen enthalten, die den zweiten Schienenstrang und weitere Fehlerkategorien betreffen, je nach der gewünschten Anzahl von Wartungen oder Kontrollen.Document 14 can also contain further records, which concern the second track and other error categories, depending on the desired number of Maintenance or checks.
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