DE602004004246T2 - Method and system for detecting defects and dangerous properties of passing railway vehicles - Google Patents
Method and system for detecting defects and dangerous properties of passing railway vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- DE602004004246T2 DE602004004246T2 DE602004004246T DE602004004246T DE602004004246T2 DE 602004004246 T2 DE602004004246 T2 DE 602004004246T2 DE 602004004246 T DE602004004246 T DE 602004004246T DE 602004004246 T DE602004004246 T DE 602004004246T DE 602004004246 T2 DE602004004246 T2 DE 602004004246T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vehicle
- data
- sensors
- wheel
- rail vehicle
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 494
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims description 72
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 441
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 238
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 181
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 168
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 138
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 133
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 98
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 56
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 55
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 47
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 45
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 42
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 41
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 40
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 40
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 39
- 238000012015 optical character recognition Methods 0.000 claims description 39
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 38
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 38
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 37
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 35
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 28
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 28
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 25
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 claims description 24
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 12
- 238000007620 mathematical function Methods 0.000 claims description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 10
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 10
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims 2
- GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N selanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Se] GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 86
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 57
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 49
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 34
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 32
- 101000834981 Homo sapiens Testis, prostate and placenta-expressed protein Proteins 0.000 description 31
- 102100026164 Testis, prostate and placenta-expressed protein Human genes 0.000 description 31
- IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N TEPP Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OP(=O)(OCC)OCC IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 30
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 28
- 239000000047 product Substances 0.000 description 27
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 23
- 238000011161 development Methods 0.000 description 23
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 23
- 101001124620 Curvularia inaequalis Vanadium chloroperoxidase Proteins 0.000 description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 18
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 18
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 18
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 17
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 16
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 16
- 238000003491 array Methods 0.000 description 14
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 14
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 14
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 14
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 13
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 13
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 13
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 13
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 13
- 230000004044 response Effects 0.000 description 13
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 12
- 101100459998 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) NDJ1 gene Proteins 0.000 description 11
- 101100205955 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) tam1 gene Proteins 0.000 description 11
- 101150028282 TMT-1 gene Proteins 0.000 description 11
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 11
- 206010012411 Derailment Diseases 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 10
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 9
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 241000531123 GB virus C Species 0.000 description 6
- 101100006844 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) cmc4 gene Proteins 0.000 description 6
- 239000003570 air Substances 0.000 description 6
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000026676 system process Effects 0.000 description 6
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 6
- 101100060558 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) coa3 gene Proteins 0.000 description 5
- 101100424482 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) tam5 gene Proteins 0.000 description 5
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 4
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 241000252506 Characiformes Species 0.000 description 3
- 208000001836 Firesetting Behavior Diseases 0.000 description 3
- 241000533950 Leucojum Species 0.000 description 3
- 229910000661 Mercury cadmium telluride Inorganic materials 0.000 description 3
- 240000004050 Pentaglottis sempervirens Species 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 3
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 3
- -1 Bogies Substances 0.000 description 2
- 102100024330 Collectin-12 Human genes 0.000 description 2
- 101710194650 Collectin-12 Proteins 0.000 description 2
- 208000021236 Hereditary diffuse leukoencephalopathy with axonal spheroids and pigmented glia Diseases 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100459365 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) mzt1 gene Proteins 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000000528 statistical test Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-pyrazole-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(C(O)=O)=NN1 WSMQKESQZFQMFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QBCCGEPNFFWJOU-UHFFFAOYSA-N 5H-furo[3,2-g]chromen-5-one Chemical group C1=C2C(=O)C=COC2=CC2=C1C=CO2 QBCCGEPNFFWJOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150082208 DIABLO gene Proteins 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 description 1
- 101100001676 Emericella variicolor andK gene Proteins 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 239000004118 Natrolite-phonolite Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003339 best practice Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000012045 crude solution Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000012774 diagnostic algorithm Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 231100001267 hazard identification Toxicity 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000010814 metallic waste Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000009131 signaling function Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/02—Profile gauges, e.g. loading gauges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/04—Detectors for indicating the overheating of axle bearings and the like, e.g. associated with the brake system for applying the brakes in case of a fault
- B61K9/06—Detectors for indicating the overheating of axle bearings and the like, e.g. associated with the brake system for applying the brakes in case of a fault by detecting or indicating heat radiation from overheated axles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/12—Measuring or surveying wheel-rims
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
1 Technischer Bereich1 technical area
Diese Erfindung bezieht sich auf die Sicherheit im Bahntransport, und insbesondere auf die Erkennung von zumindest einer fehlerhaften und/oder gefährlichen Bedingungen für eine Zugbildung von mindestens einem passierenden Schienenfahrzeug, die Gefahren des Begrenzungslinienprofils, verrutschte Lasten, Überhitzung, Ausfälle und beginnende Ausfälle in den Achslagern, Überhitzung der Räder und Bremsen, Überhitzung des Fahrzeugkastens und Feuer an Bord umfassen. Noch genauer gesagt, betrifft sie ein Verfahren und ein System, mit dem man eine Reihe von Erkennungsfunktionen für Defekte und Gefahrensituationen von Schienenfahrzeugen ausüben kann, indem man entlang der Schienen Sensoren und Messinstrumente platziert. Es werden auch einige Aspekte wie die Wartung von Schienenfahrzeugen, Wartung von Schienen und Bahntransportlogistik im Zusammenhang mit der Integration des Systems gemäß dieser Erfindung mit anderen Bahnsystemen und/oder Systemen mit Bezug auf die Bahn angesprochen.These The invention relates to safety in rail transport, and in particular to the detection of at least one faulty one and / or dangerous Conditions for a train formation of at least one passing rail vehicle, the dangers of the gauge line profile, slipping loads, overheating, losses and incipient failures in the axle bearings, overheating the wheels and brakes, overheating of the vehicle body and fire on board. More specifically, it concerns a procedure and a system with which one can make a series of recognition functions for Can cause defects and dangerous situations of rail vehicles, by placing sensors and measuring instruments along the rails. There are also some aspects such as the maintenance of rolling stock, Maintenance of rails and rail transport logistics related to the integration of the system according to this Invention with other railway systems and / or systems with reference to addressed the web.
2 Stand der Technik2 State of the art
2.1 Einführung in den Stand der Technik2.1 Introduction to the state of the art
Eine Vielzahl verschiedener Defekte und Gefahrensituationen kann in Schienenfahrzeugen vorkommen, die verschiedene mögliche negative Folgen haben, die von einer schnelleren Abnutzung der Gleiskörper und des Schienenfahrzeuges bis hin zu schweren Unfällen wie Entgleisungen, Feuer und der Freisetzung von gefährlichen Materialien reichen. Es ist zum Beispiel bekannt, dass das Versagen eines Achslagers eines Schienenfahrzeugs oft zu einer Entgleisung des betroffenen Zuges führt. Bestimmte Versagen oder eine ungenügende Funktionsfähigkeit von Bremssystemen können zur Überhitzung von einem oder mehrerer Räder und zu deren Bruch führen, was oft die Entgleisung des Zugs zur Folge hat. Es können sich auch einige Bremsteile selbst überhitzen und, in einigen Fällen, ein Feuer auf der Fahrzeugunterseite verursachen, was zum Ausbruch eines sehr gefährlichen Großfeuers führen kann. Eine zu starke Bremskraft durch die Achse auf die Räder kann eine Verschiebung dieser Räder auf dem Schienenkopf und folglich eine Abnutzung des Radprofils und die Bildung einer Flachstelle verursachen, der wiederum die Gleiskörper beschädigt und einen Bremsbruch auslösen kann. Andere Raddefekte, z.B. ein „Anschweissen" können vorkommen und eine schnelle Abnutzung des Gleiskörpers verursachen. Ein exzessive Abnutzung des Radprofils kann zur Vergrößerung der Schlingerbewegung eines Drehgestells und folglich einer schnellen Abnutzung des Schienenkörpers und einer möglichen Entgleisung entlang einer langgezogenen Kurve führen.A Variety of different defects and dangerous situations can be found in rail vehicles occur, the various possible have negative consequences, by a faster wear of the track body and of the rail vehicle to serious accidents such as derailment, fire and the release of dangerous Rich materials. It is known, for example, that failure Of an axle box of a rail vehicle often to a derailment of the train concerned. Certain failures or insufficient functionality of braking systems can for overheating from one or more wheels and lead to their break, which often results in derailment of the train. It can be also overheat some brake parts themselves and, in some cases, cause a fire on the vehicle underside, causing the outbreak a very dangerous one large fire to lead can. Too strong braking force through the axle on the wheels can a shift of these wheels on the rail head and therefore a wear of the wheel profile and cause the formation of a flat, which in turn damages the track body and trigger a brake break can. Other wheel defects, e.g. A "welding on" can occur and cause a rapid wear of the track body. An excessive one Wear of the wheel profile can increase the rolling motion a bogie and therefore a rapid wear of the rail body and a possible Lead derailment along a long curve.
Eine zu starke Belastung einer Achse oder eines Drehgestells oder einen gesamten Waggons beschädigt den Gleiskörper und kann in einigen Fällen zur Zugentgleisung führen. Ein ungenügendes Sichern der Fracht auf einem Waggon oder die Beschädigung einer Sicherung kann dazu führen, dass die Ladefracht verrutscht und auf die daneben liegenden Gleiskörper fällt oder in eine Position gleitet, die zu einer Kollision mit einem anderen Zug oder mit einem Teil der Infrastruktur führt. Das aus einer verrutschten Ladung resultierende Ungleichgewicht eines Waggons kann sogar ein langsames Umkippen des betroffenen Fahrzeugs und die daraus folgende Entgleisung verursachen. Ein unbeabsichtigtes Öffnen einer Waggon-Tür oder einer Luke, ein unangemessenes Beladen eines Frachtwaggons oder das Vorhandensein eines kombinierten Transportmittels mit einem unzulässigen Spurbild in einem bestimmten Bahnabschnitt können ebenso Gründe für Kollisionen von Teilen mit anderen Zügen oder mit Infrastrukturelementen sein. Ungesicherte Teile von Transportladungen so wie eine Kühlerhaube eines auf einem Waggon transportierten Autos können mit der Fahrleitung in Berührung kommen und verschiedene mögliche Schäden verursachen. Es können an Bord von Lokomotiven, Waggons und Triebwagen Feuer in Folge einer Vielzahl von zufälligen Ursachen oder im Falle einer Brandstiftung ausbrechen, die möglicherweise große Verluste an Vermögenswerten, Einkommen und sogar menschlichem Leben zur Folge haben können.A excessive load on an axle or a bogie or a damaged entire wagons the track body and can in some cases lead to train derailment. An insufficient Securing the freight on a wagon or damaging one Fuse can cause that the loading cargo slips and falls on the adjacent track body or slides into a position that leads to a collision with another Train or with part of the infrastructure. That's out of a slipped Cargo resulting imbalance of a wagon can even one Slow overturning of the affected vehicle and the consequent Cause derailment. Unintentional opening of a wagon door or a Luke, an inappropriate loading of a freight car or the presence a combined means of transport with an illegal track image In a given section of the track, reasons for collisions may also be raised Share with other trains or with infrastructure elements. Unsecured parts of transport loads like that like a hood a car transported on a wagon can with the catenary in contact come and different possible damage cause. It can on board locomotives, wagons and railcars fire in a row Variety of random Causes or in the case of an arson that may break out size Losses on assets, Income and even human life.
In den letzten Jahren hat das Interesse im Bahnbereich für den Einsatz von technologischen Systemen zugenommen, die das Vorhandensein von gewissen Defekten und gefährlichen Bedingungen für Schienenfahrzeuge erkennen können. Einer der Hauptgründe hierfür ist natürlich das Interesse daran, die Infrastruktur- sowie Wartungskosten für die Schienenfahrzeuge zu senken, die immer noch einen Großteil der gesamten Operationskosten der Bahntransportsysteme ausmachen. Die in den vergangenen Jahren erfolgte deutliche Reduzierung in vielen Ländern der Stellenbesetzung in der Bahn-Infrastruktur und an Wartungsstellen hat im Allgemeinen solch Erkennungssysteme sinnvoller gemacht, zumindest da durch diese die Wahrscheinlichkeit abgenommen hat, dass Defekte und gefährliche Bedingungen durch Personal bei Inspektionen oder durch zufällige Beobachtung entdeckt werden. Hinzu kommt, dass die Reduzierung der Wartungsbudgets für Schienenfahrzeuge in einigen Ländern bzw. in einigen Bahngesellschaften zu einem häufigeren Auftreten von gefährlichen Schäden in den Fahrzeugen der betroffenen Flotten geführt hat.In recent years there has been increasing interest in the railway sector in the use of technological systems which can detect the presence of certain defects and dangerous conditions for rolling stock. One of the main reasons for this, of course, is the interest in reducing the infrastructure and maintenance costs of rail vehicles, which still account for a large part of the total operating costs of rail transport systems. The significant reductions in many countries over the past few years in rail infrastructure and service center maintenance have generally made such detection systems more meaningful, at least because they have reduced the likelihood of defects and hazardous conditions by inspection or accidental personnel Observation to be discovered. In addition, the reduction of maintenance budgets for rails vehicles in some countries or in some railway companies has led to a more frequent occurrence of dangerous damage in the vehicles of the affected fleets.
Selbstverständlich ist es möglich oder zumindest vorstellbar, viele der oben genannten Defekte und gefährlichen Bedingungen durch technologische Systeme, die auf den einzelnen Fahrzeugen basieren, zu entdecken und die meisten der neueren Fahrzeuge, besonders die Hochgeschwindigkeitszüge und Lokomotiven im Allgemeinen, sind in immer stärkerem Maße mit einer vielfältigeren und wirksameren Auswahl an Diagnose-Systemen ausgerüstet. Die Kosten für die Nachrüstung von existierenden Fahrzeugen mit Diagnose-Systemen sind jedoch, trotz deren beachtlicher durchschnittlicher Lebensdauer, so hoch, dass eine massive Installation von An-Bord-Erkennungssystemen auf den bestehenden Flotten, besonders auf Frachtfahrzeugen, nicht zu empfehlen bzw. ganz auszuschließen ist. Dementsprechend gelten Bodensysteme weiterhin als eine günstige Alternative und beachtliche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten haben die Verbesserung der existierenden Produkte sowie die Entwicklung neuer Produkte zum Ziel.Of course it is it possible or at least conceivable, many of the above defects and dangerous ones Conditions through technological systems that are based on the individual Vehicles are based to discover and most of the newer vehicles, especially the high-speed trains and locomotives in general, are in ever stronger Dimensions with a more diverse one and more effective selection of diagnostic systems. The costs for the retrofit of existing vehicles with diagnostic systems, however, are despite their considerable average lifespan, so high that a massive installation of on-board detection systems on not to the existing fleets, especially on freight vehicles recommend or exclude completely is. Accordingly, floor systems continue to be considered a cheap alternative and considerable research and development work has the improvement of existing products as well as the development of new products to the goal.
Die Wahl der Positionierung der Bodenausrüstung zur Erkennung von Defekten und gefährlichen Bedingungen von Schienenfahrzeugen ist keineswegs zufällig, sondern ist Ergebnis eines mehr oder wenig sorgfältigen Entscheidungsprozesses (z.B. bis hin zum Einsatz von quantitativen Risiko-Bewertungsmethoden), der auf Aspekten wie der Leistung von Erkennungssystemen, der durchschnittlichen Dauer, nach der ein erkennbarer Defekt einen Unfall auslöst, der Wahrscheinlichkeit, dass ein gewisser Defekt zu einem Großunfall führt, der Bedeutung eines Defekts bei der Beschädigung von Gleiskörpern, der Häufigkeit eines Defektes usw. beruht. Die Kosten für die Anwendung und Wartung eines Erkennungssystems sind natürlich ein wichtiger Aspekt und die Installation mehrerer Serien einer bestimmten am Boden installierten Erkennungsausrüstung erfolgt oft stufenweise für ein Schienennetz, und für bestimmte Installationsorte ist die Priorität höher als für andere. Ein langer Bahntunnel oder eine Reihe von Tunneln entlang eines Bahnlinienabschnitts ist ein typisches Beispiel für eine solche Priorität, die im Zusammenhang mit den höheren durchschnittlichen und maximalen Verlusten desselben Unfalls steht (z.B. ein Feuer oder eine Entgleisung oder eine Entgleisung mit anschließendem Feuer), je nachdem ob dieser in einem Tunnel oder entlang eines normalen offenen Bahnabschnitts passiert. Die Entscheidung, gewisse Systeme für die Erkennung von Defekten oder gefährlichen Bedingungen von Schienenfahrzeugen in der Nähe von Tunneln als ein Mittel zur Gefahrenreduzierung einzusetzen [063, 064] (die Zahlen in den eckigen Klammern beziehen sich auf die nummerierten Dokumente in der Referenzliste der Abschnitte 0, 0 oder 0 weiter unten im Text), sollte jedoch die Sicherheitsfunktion berücksichtigen, die solche System für das gesamte Bahnnetz erfüllen. Außerdem können weitere Schienenabschnitte mit einer mehr als durchschnittlichen Nützlichkeit dieser Erkennungssysteme assoziiert werden, so wie zum Beispiel Bahnstrecken durch stark bevölkerte Gebiete in der Nähe von Rangierbahnhöfen oder Häfen oder Industriegebieten hindurch, in denen viele Waggons mit Gefahrengut ihre Reise antreten. Lange Bahnbrücken sind ein weiteres Beispiel für einen verstärkt kritischen Bahnabschnitt.The Choice of positioning of ground equipment to detect defects and dangerous Conditions of rail vehicles is by no means coincidental, but is the result of a more or less careful decision-making process (for example, to the use of quantitative risk assessment methods), the on aspects like the performance of detection systems, the average Duration after which a detectable defect triggers an accident, the Probability that a certain defect leads to a major accident, the Meaning of a defect in the damage of track bodies, the frequency a defect, etc. is based. The cost of the application and maintenance of a recognition system are natural an important aspect and the installation of several series one certain ground-based detection equipment is often gradual for a Rail network, and for certain installation sites have a higher priority than others. A long railway tunnel or a series of tunnels along a railway line section a typical example of such a priority, those related to the higher ones average and maximum losses of the same accident (For example, a fire or a derailment or a derailment with followed by Fire), depending on whether this in a tunnel or along a normal open track section happens. The decision, certain Systems for the detection of defects or dangerous conditions of rolling stock near use of tunnels as a means of reducing risks [063, 064] (The numbers in square brackets refer to the numbered ones Documents in the reference list of sections 0, 0 or 0 continue at the bottom of the text), but should take into account the safety function, the such system for fulfill the entire railway network. Furthermore can more track sections with a more than average usefulness of these recognition systems, such as, for example Rail routes through heavily populated Areas nearby of shunting yards or ports or industrial areas where many wagons with dangerous goods start their journey. Long railway bridges are another example for one reinforced critical track section.
Natürlich ist die Empfindlichkeit eines Systems zur Erkennung von Defekten oder gefährlichen Bedingungen von Schienenfahrzeugen (d.h. die Erfolgsrate bei der positiven Erkennung von Defekten oder gefährlichen Bedingungen) ein entscheidender Aspekt, der die Kosten der Installation und Wartung eines solchen Systems rechtfertigt. Es ist genauso wichtig anzuerkennen, dass die Häufigkeit von falschen Alarmen mindestens ebenso entscheidend wie die Empfindlichkeit des Systems ist, um zu bewerten, ob ein System tatsächlich im Bahnbereich eingesetzt werden soll [064]. Die hier erwähnten Erkennungssysteme sind in der Tat Gefahrenreduziersysteme, im Gegensatz vitalen Elementen von Schienensicherheits- und Signalsystemen, die fehlerfrei arbeiten müssen. Diese Gefahrenreduziersysteme sind in der Regel nicht obligatorisch, doch wenn sie installiert sind, können ihre Alarmsignale, die einen gefährlichen Defekt oder eine gefährliche Bedingung anzeigen, nicht ignoriert werden, und daher wird ein solcher Alarm das Anhalten oder das Umleiten des betroffenen Zugs auslösen, auch wenn ein solches Alarmsignal „unecht" ist, d.h. wenn es nicht eine wirkliche fehlerhafte oder gefährliche Bedingung anzeigt. Es ist daher nicht überraschend, wenn die Toleranzschwelle für falsche Alarme bei den Bahngesellschaften extrem niedrig ist, angesichts der Tatsache, dass die sehr hohen Kosten, die in Folge eines falschen Alarms anfallen, so wie die zusätzlichen Kosten wegen einer möglichen Unterbrechung des planmäßigen Zugverkehrs vieler Züge, wegen der Verspätung des betroffenen Zugs und wegen der Verschwendung der Arbeitszeit des Personals, das den angehaltenen oder umgeleiteten Zug inspiziert. Ein Kennzeichen der meisten technologischen Systeme für die Erkennung von fehlerhaften oder gefährlichen Situationen ist ein Kompromiss zwischen Empfindlichkeit und Häufigkeit falscher Alarme. Eine erhöhte Empfindlichkeit für eine bestimmte technologische Erkennungslösung führt im Allgemeinen zu einer höheren Zahl falscher Alarme. Daher resultiert die maximale Empfindlichkeit der meisten Erkennungssysteme, die an Bahnschienen installiert werden sollen, aus einer Systemeinstellung, für die die ungefähre maximal annehmbare Zahl an falschen Alarmen ausschlaggebend ist. Diese Überlegungen spiegeln sich in der Tatsache wider, dass der am weitesten gehende Fortschritt vergangener, aktueller (und voraussichtlich auch zukünftiger) Erkennungssysteme für Defekte oder gefährliche Bedingungen (d.h. die komplexe Entwicklung der Technologie der „Erkennung heißer Achsbuchsen") mit der Verbesserung des Unterscheidungsvermögens der Systeme zwischen normalen und unnormalen Gegenständen zusammenhängt [006, 007, 010, 011, 025], und all das mit der Vorgabe einer niedrigen Rate falscher Alarme und nachhaltiger Kosten. Fachleuten in diesem Bereich ist gut bekannt, dass diese Verbesserungen teilweise durch den Einsatz von besseren oder anderen Sensoren erreicht werden, und teilweise durch den Einsatz von bessern und/oder alternativen Methoden der Verarbeitung der Grundsignale der Sensoren. Das Thema der falschen Alarme, das hier kurz angesprochen wurde, steht im Mittelpunkt der Diskussion um gewisse Grenzen des bisherigen Stands der Technik und um einige Vorteile der Erfindung, die in diesem Patentdokument erläutert wird.Of course, the sensitivity of a system to detect defects or hazardous conditions of rail vehicles (ie, the success rate of positive detection of defects or hazardous conditions) is a critical aspect that justifies the cost of installing and maintaining such a system. It is equally important to acknowledge that the frequency of false alarms is at least as critical as the sensitivity of the system to assess whether a system is actually to be used in the railway sector [064]. The detection systems mentioned here are indeed hazard reduction systems, in contrast vital elements of rail safety and signaling systems that must operate faultlessly. These hazard reduction systems are generally not mandatory, but when installed, their alarms indicating a dangerous fault or condition can not be ignored, and therefore such an alarm will trigger the stopping or rerouting of the train in question, too if such an alarm signal is "spurious", ie it does not indicate a real faulty or dangerous condition, it is therefore not surprising that the tolerance threshold for false alarms at railway companies is extremely low, given that the very high cost, incurred as a result of a false alarm, such as the additional costs of interrupting the scheduled train movement of many trains, delaying the train concerned, and wasting the time of the staff inspecting the stopped or diverted train technological systems Detecting bad or dangerous situations is a compromise between sensitivity and frequency of false alarms. Increased sensitivity for a particular technological detection solution generally results in a higher number of false alarms. Therefore, the maximum sensitivity of most detection systems to be installed on railway tracks results from a system setting for which the approximate maximum acceptable number of false alarms is crucial. These reflections are reflected in the fact that the most profound progress of past, present (and presumably future) recognitions Defective or hazardous conditions (ie, the complex development of the technology of "detection of hot axle sockets") are related to the improvement of the discrimination of systems between normal and abnormal objects [006, 007, 010, 011, 025], and all this with the Setting a low false alarm rate and sustainable costs It is well known to those skilled in the art that these improvements will be achieved, in part, through the use of better or different sensors, and in part through the use of better and / or alternative methods of processing the basic signals Sensors The topic of false alarms, which has been briefly addressed herein, is at the center of discussion about certain limitations of the prior art and some advantages of the invention discussed in this patent document.
In den folgenden Abschnitten 0, 0 und 0 werden einige spezifische vorherige Systeme und Dokumente erläutert, die besonders wichtig für diese Erfindung sind, und in die allgemeine Kategorie der oben angesprochenen Erkennungssysteme gehören. Weitere Einzelheiten bezüglich des bisherigen Stands der Technik, zu dem diese Erfindung eine günstige Alternative darstellt, sowie zum Stand der Technik, der im Rahmen der Anwendung dieser Erfindung verwendet wird oder verwendet werden kann, sind in der ausführlichen Erläuterung im Teil 5 dieses Dokuments enthalten.In The following sections 0, 0 and 0 will be some specific previous ones Systems and documents explained, the most important for This invention is in the general category of those discussed above Recognition systems include. Further details regarding of the prior art, to which this invention is a cheap alternative represents, as well as the state of the art, in the context of the application This invention is or can be used are in the detailed Explanation in the Part 5 of this document.
2.2 Bisheriger Stand der Technik für die Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von Schienenfahrzeugen2.2 Previous status of Technology for the detection of dangerous Deviations from the gauge line profile of rail vehicles
Wie
oben erwähnt,
können
unterschiedliche Ursachen (z.B. eine offene Tür oder Luke, das Verrutschen
einer Ladung auf einem flachen Bahnwagen, das unangemessene Beladen
eines offenen Waggons, die Verschiebung eines ungesicherten Frachtteils
sowie das Vorhandensein einer breiten Ladung oder eines kombinierten
Transportelements, das mit dem Infrastrukturprofil eines bestimmten
Bahnabschnitts nicht vereinbar ist) zur Kollision eines aus einem
Fahrzeug zu weit hinausragenden Teils mit einem anderen Zug oder
mit einem Element der Infrastruktur führen. In der Vergangenheit
sind eine Reihe von Unfällen
dieser Art aufgetreten, trotz der Bemühungen der Bahngesellschaften
zur Verhinderung dieser vor allem durch organisatorische Maßnahmen
und durch Feld-Prüfungen
durch das Bahnpersonal (z.B. vor Grenzübergängen, bei Waggon-Ladestationen und
bei Rangierbahnhöfen).
Die automatische Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil
von passierenden Schienenfahrzeugen ist daher für die Bahngesellschaften von
Interesse, doch die Entwicklung eines angemessenen technologischen
Systems für
diesen Zweck bietet außerordentliche
Schwierigkeiten, die von einer Reihe von technisch komplexen Zusammenhängen im
Rahmen der Merkblätter
UIC Code 505-1, 505-4, 505-5 und 506 [050, 051, 052, 053], sowie
anderer Veröffentlichungen technischer
Natur zu diesem Thema reichen. Der Anmelder hielt es für unnötig, den
Inhalt dieser UIC-Normen in diesem Dokument im Detail zu erörtern, und
die Einführung
des Abschnitts 5.9, zusammen mit
Ein
erster entscheidender Faktor für
eine mögliche
Kollision eines Fahrzeugkastens oder eines auf dem Fahrzeug befestigten
Gegenstands mit einem Element der Infrastruktur ist der Effekt der
Schienenkrümmung.
Bei einem typischen zweiteiligen Waggon zeigt eine einfache Skizze
(siehe z.B.
Dieser letzte Aspekt wird zusammen mit anderen Einzelheiten bei der Autorisierung für den Transit von breiten Ladungen beurteilt, da dabei geltende Standard-Ladevorschriften verletzt werden. Der hier erläuterte Aspekt der kinematischen Breite in Bezug auf die Schienenkrümmung dient im unten stehenden Text der Erklärung der Einschränkungen, die die unten beschriebenen Lösungen mit dem bisherigen Stand der Technik für die Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil kennzeichnen.This last aspect will be along with other details at the time of authorization for the Transit is judged by wide loads, as it is applicable standard charging get hurt. The aspect explained here the kinematic width with respect to the rail curvature is used in the text below the explanation the restrictions, the solutions described below with the prior art for the detection of dangerous Mark deviations from the boundary line profile.
Die Verfahren, die bei Ladestationen und anderen Bahnstationen wie Rangierbahnhöfen angewandt werden, um Fahrzeugprofile und ihre Lasten zu messen, werden hier nicht besprochen, da sie für die automatische Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von passierenden Fahrzeugen nicht ausschlaggebend sind. Aus dem gleichen Grund werden hier Patendokumente wie [044, 045, 046] nicht besprochen, da sie sich auf Prüfungen, die von Hand oder teilweise automatisch ausgeführt werden, beziehen, die dennoch mit der automatischen Prüfung der Kompatibilität von Begrenzungslinienprofilen von passierenden Fahrzeugen nicht kompatibel sind.The Procedures used at loading stations and other train stations, such as marshalling yards, to measure vehicle profiles and their loads will not be here Discussed as they are for the automatic detection of dangerous deviations from the boundary line profile of passing vehicles are not crucial. From the same reason, patent documents such as [044, 045, 046] are not discussed here, since they are on exams, which are performed by hand or partially automatically relate, nonetheless with automatic testing the compatibility of gauge lines of passing vehicles not are compatible.
Das Patentdokument [031] erläutert ein System zur Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von Schienenfahrzeugen, das die Unterbrechung eines oder mehrerer Erkennungsstrahlen registriert (was der Übertragung von elektromagnetischer Strahlung oder von Akustikwellen entlang eines Pfades durch Geräte wie Spiegel entspricht, die einen Strahl in eine Reihe von geraden Strahlsegmenten brechen), die so platziert sind, dass sie einem gewissen polygonalen Grenzprofil entsprechen. Eine ähnliche Anordnung mit einer Reihe von Registrierstrahlen, jeder durch ein Übertragungs- und ein Empfangsgerät implementiert, wird bei dem "CCD-1 Car Clearance Detection System" von General Electric Transportation Systems [963] verwendet. Laut Dokument [066] basiert ein elektro-optisches System zur Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil der Firma TSS aus Mailand, Italien, auf der Erkennung von vorstehenden Fahrzeugstrukturen an zwei seitlichen vertikalen Ebenen und einer horizontalen Ebene auf dem Fahrzeug. Das Patentdokument [004] erläutert ein System zur Erkennung, vor einem Bahntunnel, unterschiedlicher Gefahren für ein Schienenfahrzeug, darunter auch die Verschiebung der Last, die dank der Unterbrechung vertikaler Laser-Schranken auf den Seiten des Schienenkörpers im Innern des „Messtunnels", sofern vorgesehen, erkannt wird. Mehr als ein Paar von Laserschranken werden an verschiedenen Positionen entlang der Bahnschienen eingesetzt mit dem Ziel, eine Redundanz zu erzeugen und falsche Alarme zu unterbinden, auch dadurch, dass die Unterbrechungszeiten der verschiedenen Schranken auf die Zuggeschwindigkeit abgestimmt sind.The Patent document [031] explained a system for detecting dangerous Deviations from the gauge line profile of rail vehicles, which registers the interruption of one or more detection beams (what the transfer of electromagnetic radiation or of acoustic waves along a Path through devices like mirror equals a ray in a series of straight Break jet segments), which are placed so that they one correspond to certain polygonal limit profile. A similar arrangement with a series of registration rays, each through a transmission and a receiver is implemented in the "CCD-1 Car Clearance Detection System "by General Electric Transportation Systems [963] used. According to document [066] based an electro-optical system for detection of dangerous Deviations from the boundary line profile of the company TSS from Milan, Italy, on the detection of protruding vehicle structures two lateral vertical planes and one horizontal plane the vehicle. Patent document [004] explains a system for detecting, in front of a railway tunnel, different risks for a railway vehicle, including the shift of the load, thanks to the interruption vertical laser barriers on the sides of the rail body in the Inside the "measuring tunnel", if provided, is recognized. More than one pair of laser barriers will be at different Positions along the railway tracks used with the aim of a To create redundancy and prevent false alarms, also by that the interruption times of the various barriers to the Train speed are tuned.
Die vier Systeme, die in den o.g. Dokumenten [031, 963, 066, 004] erwähnt wurden, haben gemeinsam, dass sie die Störung des Begrenzungslinienprofils durch die Unterbrechung von fixen Erkennungsstrahlen erkennen, die entlang der Bahnschiene positioniert sind. Wenn wir annehmen, dass diese Instrumente auf einer geraden Bahnstrecke installiert werden, und dass nur Fahrzeuge mit einer Standardlast den Prüfungspunkt passieren, und dass der Abstand der vertikalen Erkennungsstrahlen von der Schienenmitte ausreichend groß ist, um das Auslösen eines falschen Alarms für die größte Breite der für den Transit auf der entsprechenden Bahnschiene zugelassenen Fahrzeuge zu verhindern, dann wird im Falle solcher vertikaler Erkennungsstrahlen bei gewissen Störungen des Begrenzungslinienprofils (z.B. eine leichte, aber gefährliche Lastverschiebung), die auf längeren und schmaleren Waggons vorkommen, kein Alarm ausgelöst. Wenn dagegen dieser Abstand des entsprechenden vertikalen Erkennungsstrahls von der Schienenmitte verkürzt wird, wird die Zahl der falschen Alarme immer größer. Hinzu kommt, dass oft eine beträchtliche Zahl von nicht-standardmäßigen "breiten Lasten" oder "außergewöhnlichen Lasten" auf Schienenfahrzeugen transportiert wird und dabei, wie oben erwähnt, diese Lasten über die Fahrzeugseiten überstehen.The four systems used in the o.g. Documents [031, 963, 066, 004] were mentioned, have in common that they are the disorder of the boundary line profile by the interruption of fixed detection beams detect, which are positioned along the rail track. If we assume that these instruments are installed on a straight railway track and that only vehicles with a standard load are the test point happen, and that the distance of the vertical detection beams from the middle of the rail is sufficiently large to trigger a false alarm for the largest width the for Transit vehicles registered on the appropriate railway track to prevent, then becomes in the case of such vertical detection beams at certain disturbances of the gauge line profile (e.g., a light but dangerous Load shift) on longer and narrower wagons occur, no alarm triggered. If however, this distance of the corresponding vertical detection beam shortened from the middle of the rail becomes, the number of false alarms is getting bigger. On top of that, often a considerable one Number of non-standard "wide loads" or "exceptional Loads "on rail vehicles transported and, as mentioned above, these loads on the Survive vehicle sides.
Folglich könnte ein System, das auf der Erkennung durch Strahlenunterbrechung mit einem vorgegebenen geometrischen Profil beruht, bei Sondertransporten falsche Alarme auslösen. So würde eine Vergrößerung des Abstands von der Schienenmitte zum vertikalen Erkennungsstrahl zur Verhinderung der Auslösung eines Alarms aufgrund von außergewöhnlichen Ladungen dazu führen, dass eine große Zahl von gefährlichen Ladesituationen gar nicht erkannt wird, wenn dieser Abstand durch die maximale Breite der Fahrzeuge bestimmt wird.Consequently, a system based on detection by beam interruption with a given geometric profile could trigger false alarms during special transports. Thus, increasing the distance from the rail center to the vertical detection beam would be to prevent the triggering alarms due to abnormal cargoes cause a large number of dangerous charging situations not to be detected, if this distance is determined by the maximum width of the vehicles.
In Anbetracht der oben beschriebenen Einwände könnten die vier Systeme der Dokumente [031, 963, 066, 004] vorgeschlagen werden, um gefährliche Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil zu entdecken, sofern sie vor Schienenabschnitten installiert werden, die keine oder nur sehr flache Kurven aufweisen (z.B. gewisse Bahnlinien in großen, weiten Ebenen), und die Seiten der Polygone zur Erkennung richtig positioniert werden. Diese eingeschränkte Anwendungsmöglichkeit dieser vier Systeme würde jedoch keine Lösung mit hoher Erkennungsrate und niedriger Rate falscher Alarme bieten, und zwar wegen der in der Serie 505 der UIC-Merkblätter erläuterten kinematischen Aspekte anderer Fahrzeuge. Insbesondere ist nicht einmal auf einer geraden Strecke die seitliche Versetzung von Fahrzeugteilen in Bezug auf die Bahnschienen konstant, vor allem wegen des Achsenquerspiels und der Wankschwingung des Fahrzeugkastens. Die Erkennungsleistung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil solcher Systeme wird durch die Unbeständigkeit der seitlichen Versetzung im Rahmen der Vorgabe der niedrigen Rate falscher Alarme eingeschränkt.In In view of the objections described above, the four systems of the Documents [031, 963, 066, 004] are proposed to be dangerous Deviations from the boundary line profile to discover, provided they be installed in front of rail sections that are no or only very have flat curves (e.g., certain railway lines in large, wide Levels), and the sides of the polygons are correctly positioned for recognition. This limited applicability these four systems would but no solution with high detection rate and low rate of false alarms, because of the kinematic explained in the series 505 of the UIC leaflets Aspects of other vehicles. In particular, not even on one straight line the lateral displacement of vehicle parts in relation constant on the railway tracks, mainly because of the transverse axis play and the swinging vibration of the vehicle body. The recognition performance of dangerous Deviations from the boundary line profile of such systems is by the instability of lateral offsetting in the context of the default low rate Alarms restricted.
Das Patentdokument [047] erläutert ein Verfahren und ein Gerät zur Messung von "Abständen von Ausführungsmodellen" von Wagenkästen beim Passieren eines Tors, an dem ein Abstandsscanner installiert ist, und diese Ausführungsmodelle werden mit einem oder mehreren vorgegebenen Ausführungsmodellen verglichen. Sein Einsatz wird für eine Vielzahl von möglichen Schutz- und/oder Sicherheitsanwendungen empfohlen, wie zum Beispiel die Unterscheidung von Personen und Fahrzeugen an einem offenen Eingang zu einer Baustelle. Die Installierung einer geeigneten Version des Geräts, die im Dokument [047] erläutert ist, an Bahnschienen würde die Ermittlung von Konturenwerten von Schienenfahrzeugen ermöglichen, die mehr Informationen enthalten als die Daten zur Strahlenunterbrechung, die von den oben beschriebenen Systemen geliefert werden, doch das Dokument [047] bietet keine Angaben zu einem vollständigen Verfahren, welches das spezielle Problem der Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von Schienenfahrzeugen mit hoher Unterscheidungsleistung (positive Identifizierung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil) und einer niedrigen Rate falscher Alarme lösen kann.The Patent Document [047] a method and a device for measuring "distances of execution models" of car bodies Passing a gate on which a distance scanner is installed, and these execution models are compared with one or more predetermined execution models. His commitment is for a variety of possible Protective and / or safety applications recommended, such as the distinction of persons and vehicles at an open Entrance to a construction site. The installation of a suitable version of the device, which is explained in document [047] is at railway tracks would enable the determination of contour values of rail vehicles, which contain more information than the radiation interruption data, which are supplied by the systems described above, but that Document [047] does not provide information on a complete procedure, which the specific problem of detection of dangerous Deviations from the gauge line profile of rail vehicles with high discrimination performance (positive identification of dangerous Deviations from the gauge line profile) and a low rate release false alarms can.
Die oben erläuterten Einschränkungen des bisherigen Stands der Technik stehen in direktem Zusammenhang mit einer genauen Unterscheidung von unzulässigen Fahrzeugprofilen, gemäß der Vorgaben der 505-Serie der UIC-Merkblätter. Der Stand der Technik ist jedoch auch unzureichend im Zusammenhang mit der Identifizierung einer Ladeverschiebung bei der Prüfung durch das Erkennungssystem, die jedoch kein unzulässiges Profil identifiziert hat. Ladevorschriften, so wie die Vorschriften, die im Rahmen der Anwendung der RIV-Vereinbarung [060] gelten, schreiben in der Tat Begrenzungen der Breite vor, die nicht einem festen Wert entsprechen, und stattdessen von der Geometrie des Fahrzeugs abhängen und auch den oben erläuterten Aspekt der seitlichen Versetzung bei einer Schienenkrümmung berücksichtigen. Daher ist der oben vorgestellte Stand der Technik nicht dazu geeignet, eine mögliche „leichte Verschiebung" einer Last zu identifizieren, die Folge der Verletzung einer Ladevorschrift sein kann, die das seitliche Lastprofil betrifft.The explained above restrictions The prior art is directly related with a precise distinction of impermissible vehicle profiles, according to the specifications the 505 series of UIC leaflets. However, the prior art is also insufficiently related with the identification of a loading shift during the test by the recognition system, which does not identify an invalid profile Has. Loading instructions, as well as the regulations, in the context of Application of the RIV agreement [060] apply, in fact, prescribe limits of width, which do not correspond to a fixed value, and instead of the Hang the geometry of the vehicle and also the one explained above Consider the lateral displacement aspect of a rail bend. Therefore, the prior art presented above is not suitable for a possible "light Shift "one Load to identify the consequence of violation of a loading instruction which concerns the lateral load profile.
Gewisse Ladevorschriften regeln andere Aspekte (die nicht den Aspekt der hier besprochenen Breite betreffen), so wie den Mindestabstand zwischen nebeneinander liegenden Waggons, wenn eine der Lasten sich über beide Waggonkasten erstreckt. Eine Verletzung dieser Vorschrift kann eine Lastverschiebung in der Länge oder eine potentiell gefährliche Bedingung anzeigen, besonders im Hinblick auf die Ladestabilität. Eine Lösung dieses Problems wird ebenfalls nicht durch den Stand der Technik geliefert.Certain Loading rules govern other aspects (which are not the aspect of width discussed here), as well as the minimum distance between adjacent wagons when one of the loads over both Wagon box stretches. A violation of this rule may be a Load shift in length or a potentially dangerous one Display condition, especially with regard to the loading stability. A solution of this Problems are also not provided by the prior art.
2.3 Bisheriger Stand der Technik für die Erkennung einer Überhitzung im Achsenbereich2.3 Previous status of Technology for the detection of overheating in the axis area
Die Erkennung einer anormalen Erhitzung oder einer Überhitzung von Achslagern war Thema intensiver Forschungs- und Entwicklungsbemühungen in der 50er Jahren [005] im Zusammenhang mit der relativ hohen Häufigkeit von Achsversagen und der Schwere ihrer Folgen (sehr oft Entgleisungen). Die Versagemechanismen von Lagern, und insbesondere der verschiedenen Typen von Zugachslagern, sind sehr ausführlich untersucht worden (besonders durch Hersteller von Lagern) und sind heutzutage gut bekannt. Für den Zweck dieses Text reicht es jedoch zu erwähnen, dass Achsversagen in der Regel durch eine exponential ansteigende Erhöhung der Reibung ausgelöst werden, die durch den gleichzeitigen Anstieg der Temperatur der Lagerschale oder anderer Teile, zu denen die durch die Lager erzeugte Wärme geleitet wird, erkannt werden kann. Das beginnende Versagen oder das vollkommene Versagen eines Lagers kann daher durch die Messung der z.B. durch einen Teil des Achslagers erzeugten Wärmestrahlung oder durch eine geeignete Verarbeitung dieser Signale erkannt werden. Es wurden auch andere Methoden zur Ermittlung von Achsversagen erprobt (z.B. durch auf dem Fahrzeug installierte Geräte oder durch die Analyse akustischer Emissionen von Lagern), doch keine dieser Methoden hat sich bis heute als eine allgemein angewandte Alternative zur Messung von Wärmestrahlung unter Nutzung von entlang der Bahnstrecke installierten Geräten (oft „HBD", für Hot Box Detector, genannt) durchgesetzt.The detection of abnormal heating or overheating of axle bearings has been the subject of intensive research and development efforts in the 1950's [005] in connection with the relatively high frequency of axle failures and the severity of their consequences (very often derailments). The failure mechanisms of bearings, and in particular the various types of towbar bearings, have been extensively studied (especially by bearing manufacturers) and are well known today. However, for the purpose of this text, it is sufficient to mention that axis failures are usually triggered by an exponentially increasing increase in friction caused by the simultaneous increase in the temperature of the bearing shell or other parts to which the heat generated by the bearings is directed, can be recognized. The incipient failure or the complete failure of a bearing can therefore be detected by the measurement of the heat radiation generated for example by a part of the axle bearing or by a suitable processing of these signals. Other methods of detecting axle failures have also been tested (eg by devices installed on the vehicle or by analysis of acoustic emissions from bearings), but none of these methods has until today been widely used as an alternative to measuring thermal radiation using devices installed along the railway line (often called "HBD", for Hot Box Detectors).
Es liegen viele Patentdokumente über HBD-Entwicklungen vor (besonders in der IPC-Klasse B61K9/06) und eine ausführliche Erörterung dieser geht weit über den Zweck dieses Textes hinaus. Im Abschnitt 5.11 dieses Dokuments werden einige spezielle HBD-Aspekte, wie zum Beispiel die Arten der Infrarot-Sensoren, dargelegt, und der unten stehende Text dieses Abschnitts beschränkt sich darauf, einige wichtige Funktionen des entsprechenden bisherigen Stands der Technik zu erwähnen.It many patent documents are over HBD developments (especially in the IPC class B61K9 / 06) and a detailed discussion this one goes far over the purpose of this text. In section 5.11 of this document Become some special HBD aspects, such as the species the infrared sensors, set out, and the text below Limited section insist on having some important features of the corresponding previous one State of the art to mention.
Die erste Generation von HBD-Produkten wurde entwickelt, bevor moderne Fest-Status-Elektronik in den Alltag eingezogen ist, und die Signale der Sensorgeräte wurden an einen Blattschreiber in einer bemannten Station gesendet, in der ein Ingenieur die empfangenen Signale interpretierte. Seitdem wurde ein beträchtlicher Teil der Entwicklungen auf die Automatisierung der Analyse von Wärmestrahlungssignalen gerichtet in dem Versuch, die HBD-Empfindlichkeit (in dem Sinn, dass ein sich entwickelndes Achsversagen so früh wie möglich erkannt wird) im Rahmen der erforderlichen niedrigen Rate falscher Alarme zu verbessern.The first generation of HBD products was developed before modern Solid-state electronics is fed into everyday life, and the signals the sensor devices were sent to a leaf writer in a manned station, in which an engineer interpreted the received signals. Since became a considerable one Part of the developments on the automation of the analysis of thermal radiation signals directed in an attempt to improve the HBD sensitivity (in the sense that developing axle failure is detected as early as possible) in the frame to improve the required low rate of false alarms.
Die Wärme von Achslagern wird durch Leitung, Konvektion und Strahlung abgeführt. Wie z.B. in [49] erkannt wurde, ist Wärmedissipation durch Konvektion ein Hauptfaktor in der Ermittlung von Oberflächentemperaturen, die durch eine HBD registrierte Wärmestrahlung abgeben, und daher ist die Temperatur einer solchen Oberfläche in Bezug auf die Umgebungstemperatur eine eher geeignete einzelne Variable als die Oberflächentemperatur allein für eine Früherkennung von Achsversagen, so wie es auch in einigen frühen HBD-Patentdokumenten, wie im Dokument [048], anerkannt wurde.The Heat from Axle bearings are dissipated by conduction, convection and radiation. As e.g. in [49], is heat dissipation by convection a major factor in the determination of surface temperatures by a HBD registered heat radiation and therefore the temperature of such a surface is related to the ambient temperature a more appropriate single variable as the surface temperature alone for an early detection axle failure, as in some early HBD patent documents, such as in document [048].
Die fortschreitende Anwendung von Kugellagern als Ersatz für Reibungslager war eine Herausforderung für die HBD-Industrie, da die relative Temperatur (Temperatur im Verhältnis zur Umgebung), bei der ein Reibungslager als funktionsuntüchtig betrachtet wird, für Kugellager die normale Arbeitsbedingung darstellt. Hinzu kommt, dass Kugellager einen größeren zulässigen Temperaturbereich haben, je nach Modell und Einsatzbedingungen. Eines der ersten HBD-Patentdokumente [025] beschreibt die Verwendung von Radsensoren, dank der Standardisierung vom Radstand von Frachtwaggons, nur für das Abtasten von Lagerbuchsen unter Ausschluss aller Signale von Lokomotiven und Personenwagen auszuschließen. Das Patentdokument [006] erläutert ein Verfahren, das auf der Verarbeitung von Wärmestrahlungssignalen beider Lager der gleichen Achse beruht. Das gleiche Prinzip wurde in verschiedenen Formen in anderen Erfindungen angewandt, um der Vielfalt von Lagern gerecht zu werden und den Effekt ihrer erst kurz zurückliegenden „historischen Sequenz operativer Bedingungen" auf ihre Temperatur auszugleichen. Das Patentdokument [007] erläutert ein System zur Unterscheidung von Reibungslagern und Kugellagern anhand ihrer unterschiedlichen Form, mit dem Ziel heiße Lagerbuchsen wirksam zu erkennen.The progressive use of ball bearings as a replacement for friction bearings was a challenge for the HBD industry, because the relative temperature (temperature in relation to the environment), at the a friction bearing is considered unfit for ball bearings represents the normal working condition. On top of that, ball bearings a larger permissible temperature range have, depending on the model and conditions of use. One of the first HBD patent documents [025] describes the use of wheel sensors, thanks to standardization from the wheelbase of freight cars, only for the scanning of bushings under Exclude exclusion of all signals from locomotives and passenger cars. The Patent Document [006] a method based on the processing of heat radiation signals of both Bearing the same axis is based. The same principle was in different Forms applied in other inventions to the variety of bearings and the effect of their recent "historical Sequence of operative conditions " to equalize their temperature. Patent Document [007] explains a system to distinguish between friction bearings and ball bearings based on their different shape, with the aim of hot bushings effective too detect.
Das Patentdokument [010] erläutert ein Verfahren und ein System zur Umgehung des Effekts, den die Temperatur einer Radnabe (die wegen einer normalen oder auch fehlerhaften Bremsung ziemlich hoch sein kann) auf die Erkennung einer Überhitzung der Lagerbuchse haben kann.The Patent Document [010] a method and system for avoiding the effect that the temperature a wheel hub (due to a normal or even faulty braking can be quite high) on the detection of overheating the bearing bush can have.
Das Patentdokument [011] beschreibt ein Verfahren zur Zuordnung von Rädern zu Schienenfahrzeugen zum Zwecke der Anwendung eines adaptiven Schwellwerts für HBD-Signale, indem die durchschnittliche und die Standardabweichung der Signalwerte aller Lager auf einer Seite desselben Schienenfahrzeugs errechnet werden. Verfahren der Zuweisung von Rädern zu Schienenfahrzeugen wurden auch von anderen Patenten erläutert, um die Verarbeitung von HBD-Sensorsignalen zu verbessern [017], oder um einen Alarm mit der Ordnungszahl einer Achse und der Ordnungszahl des Schienenfahrzeugs zu assoziieren, damit die manuelle Prüfung eines Achsversagens nach einem HBD-Alarm erleichtert wird [023].The Patent Document [011] describes a method for assigning wheels to rolling stock for the purpose of applying an adaptive threshold for HBD signals, by the average and the standard deviation of the signal values all bearings calculated on one side of the same rail vehicle become. Method of assigning wheels to rail vehicles were also explained by other patents to the processing of HBD sensor signals to improve [017], or to an alarm with the ordinal of a Axis and the ordinal number of the rail vehicle to associate, thus the manual test Axis failure is facilitated after a HBD alarm [023].
Das Patentdokument [008] geht auf die HBD-Erfassungseinheit mit einem nach oben gerichteten vertikalen Messstrahl ein (anstatt einer Reihe von schräg gerichteten Strahlen), und berücksichtigt dabei die Tatsache, dass die in der Laufrichtung hintere seitliche Oberfläche der Lagerbuchse gewöhnlich wärmer ist als die entsprechende in der Laufrichtung vordere Seite, und dass der Zugverkehr auf einer Bahnschiene in der Regel in beide Richtungen verläuft.The Patent Document [008] goes up to the HBD detecting unit directed vertical measuring beam (instead of a series of obliquely directed Rays), and taken into account doing the fact that the rear in the running direction lateral surface the bearing bush usually cozy is as the corresponding front in the running direction, and that train service on a railway track usually in both Directions runs.
Das Patentdokument [014] erläutert die Verwendung von anamorphischer Optik zur Erzeugung von einem Infrarotsensiblen Strahl mit einem sich verlängernden Ausschnitt am Messziel oder die Verwendung eines optomechanischen Scanners, wobei beide Lösungen das Achsenquerspiel berücksichtigen.The Patent Document [014] the use of anamorphic optics to produce one Infrared-sensitive beam with an extending cut-out at the target or the use of an opto-mechanical scanner, both solutions Consider the transverse axis clearance.
Das Patentdokument [018] stellt die Verwendung einer Reihe weniger pyroelektrischer Lithiumtantalat-Sensorelemente auf einem einzigen Chip mit Infrarot-Bildoptik vor, um eine Mehrzahl von Wärmestrahlungssignalen für viele verschiedene Sichtwinkel zu erzeugen. Einige Vorteile der Verwendung einer solchen Anordnung zusammen mit digitalen Signalverarbeitungsgeräten werden hier erläutert. Das Patentdokument [026] beschreibt die Verwendung einer linearen Sensor-Matrize (insbesondere einer mikro-thermopilen Matrize) mit geeigneter Bildoptik, die entlang des Schienenverlaufs seitlich positioniert wird, wobei die Sensorstrahlen hauptsächlich vertikal verlaufen und die Abtastrate der Linie proportional zur Radgeschwindigkeit ist. Infrarotbilder der passierenden Räder und Lager werden ermittelt und verarbeitet. Es werden viele Vorteile im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik angeführt, einschließlich der Möglichkeit, beide Räder und beide Lagerbuchsentemperaturen präzise zu messen, der Kompatibilität mit einer Reihe von Raddurchmessern, dem geringen Energieverbrauch, der viel geringeren Aussetzung der Sensoren gegenüber Stößen und Vibrationen, der präzisen Temperaturmessung, der dauerhaften Eichungsstabilität, der Unempfindlichkeit gegenüber Schwankungen der Umgebungstemperatur, der leichteren Ausrichtung und der Unempfindlichkeit hinsichtlich des Problems der hinteren Lagerdichtungen neuer Lager, die bei bestimmten im Handel vertriebenen HBD-Produkten das Erkennen von heißen Lagerbuchsen unmöglich machen. Das Patentdokument [026] bestätigt den Vorteil der Nutzung von Datenverarbeitungstechniken für die Pluralität der durch die lineare Matrize erzeugten Signale, doch bietet es keine ausführlichen Angaben zu den Verarbeitungsmethoden oder den Algorithmen, die gegebenenfalls verwendet werden können, um gegenüber dem bisherigen Stand der Technik in Bezug auf die Empfindlichkeit im Rahmen der erforderlichen niedrigen Alarmrate eine Verbesserung zu erreichen. Auch wenn Lagerversagen zu den wichtigsten Vorfällen im Zusammenhang mit achsbezogenen Komponenten gehören, so kommt es auch bei Rädern und Bremsen zu sicherheitskritischen Versagen, die durch eine angemessene Erfassung von Wärmestrahlung und die Verarbeitung der entsprechenden Signale erkannt werden können. Das Verfahren und das System wurden dementsprechend entwickelt, um einzelne Arten von Versagen oder gefährliche Situationen (z.B. Radüberhitzung) oder mehrere Arten von Versagen oder gefährliche Situationen (z.B. Erkennung einer Radüberhitzung und einer Bremsscheibenüberhitzung durch ein einziges Gerät) zu erkennen.The Patent Document [018] illustrates the use of a series of less pyroelectric ones Lithium tantalate sensor elements on a single chip with infrared image optics before, a plurality of heat radiation signals for many to produce different viewing angles. Some advantages of using Such an arrangement together with digital signal processing equipment explained here. Patent document [026] describes the use of a linear one Sensor die (especially a micro-thermopile die) with appropriate Image optics positioned laterally along the track is, with the sensor beams are mainly vertical and the sampling rate of the line is proportional to the wheel speed. Infrared images of passing wheels and bearings are detected and processed. There are many advantages compared to the previous one Prior art cited, including The possibility, both wheels and to accurately measure both bushing temperatures, compatibility with a Range of wheel diameters, the low energy consumption, the much lower exposure of the sensors to shocks and vibrations, precise temperature measurement, the permanent calibration stability, the insensitivity to fluctuations ambient temperature, easier alignment and insensitivity concerning the problem of the rear bearing seals of new bearings, the detection of certain commercial distributed HBD products by hot Bushings impossible do. The patent document [026] confirms the advantage of use of data processing techniques for the plurality of the linear matrix generates signals, but it does not provide detailed Details of the processing methods or algorithms, if applicable can be used opposite the prior art in terms of sensitivity in the context of the required low alarm rate an improvement to reach. Even if stock failure to the main incidents in the Related to axle-related components, so it is with wheels and Braking too safety-critical failure caused by a reasonable Detection of heat radiation and the processing of the corresponding signals can be detected. The Procedures and the system were accordingly developed to be individual Types of failure or dangerous Situations (for example, wheel overheating) or multiple types of failure or dangerous situations (e.g., detection a wheel overheating and a brake disk overheating through a single device) to recognize.
Das Patentdokument [012] beschreibt ein System zur Erkennung der Überhitzung "jeder Art von Bremsen" durch einen einzelnen Wärmestrahlungssensor, dessen Erhebung und Orientierungswinkel angemessen gewählt werden müssen. Das Patentdokument [015] beschreibt einen Apparat, der je nach Wahl der Orientierung des Sensorstrahls das Erkennen einer Überhitzung beider Räder einer Achse ermöglicht. Das Patentdokument [013] beschreibt die Anwendung eines einzelnen Wärmestrahlungsdetektors, ausgerüstet mit einer optomechanischen Abtasteinheit, der nicht orthogonal zu den Bahnschienen installiert wird und das Messen der Überhitzung von Lagern, Rädern und Bremsscheiben ermöglicht.The Patent Document [012] describes a system for detecting the overheating of "each type of brake" by a single one Thermal radiation sensor, whose elevation and orientation angle are appropriately selected have to. Patent document [015] describes an apparatus of choice the orientation of the sensor beam, the detection of overheating both wheels an axis allows. Patent document [013] describes the application of a single one Thermal radiation detector, equipped with an optomechanical scanning unit that is not orthogonal to the railway tracks is installed and measuring the overheating of bearings, wheels and brake discs allows.
Bedeutende Fortschritte wurden auch im Hinblick auf die Verkleidung und die Installation der Sensoren der oben genannten Detektoren von Defekten achsbezogener Komponenten gemacht, besonders bei der Befestigung der Sensoreinheiten (oft „Scanner" genannt) an einer Schiene, beim Schutz der Optik, beim Schutz vor Schnee und Gefrieren und bei der Eichung und den Testgeräten. Bei einigen der neuesten Geräte [963, 964] sind zum Beispiel die Wärmestrahlungssensoren zusammen mit den wichtigsten optischen und elektronischen Teilen in speziellen tiefen Schwellen untergebracht und bieten dadurch bedeutende Vorteile im Hinblick auf die Robustheit, die Einfachheit der Ausrichtung, den Schutz vor Umwelteinflüssen und der Vereinbarkeit mit Wartungsarbeiten an den Schienen. Der oben in diesem Abschnitt angesprochene Stand der Technik zur Erkennung von Lagerversagen und von einer Überhitzung von Rädern und Bremsteilen hat in der Tat im Laufe der Jahre eine relative Reife erlangt. Weitere Verbesserungen sind dennoch möglich, vor allem, aber nicht ausschließlich, im Bereich des Unterscheidungsvermögens von abnormalen und normalen Bedingungen im Rahmen der Vorgabe einer sehr niedrigen Rate falscher Alarme.significant Progress has also been made in terms of disguise and the Installation of the sensors of the above detectors of defects Axial components made, especially in the attachment the sensor units (often called "scanner") on one Rail, the protection of the optics, the protection against snow and freezing and in the calibration and test equipment. For some of the latest equipment [963, 964], for example, the heat radiation sensors are combined with the most important optical and electronic parts in special accommodated deep sleepers and thus offer significant benefits in terms of robustness, ease of alignment, the protection against environmental influences and compatibility with maintenance work on the rails. Of the Prior art discussed above in this section of bearing failure and overheating of wheels and brake parts has indeed been a relative over the years Maturity attained. Further improvements are still possible before everything, but not exclusively, in the field of discrimination of abnormal and normal Conditions under the specification of a very low rate wrong Alarms.
2.4 Bisheriger Stand der Technik bei der Erkennung von Feuer an Bord von Schienenfahrzeugen2.4 Current status of Technology in the detection of fire on board rail vehicles
Das erste dem Anmelder bekannte Patentdokument [001] mit Bezug auf die automatische Erkennung (durch einen Apparat, der auf der Infrastruktur montiert ist) eines Feuers auf einem passierenden Schienenfahrzeug erläutert den Einsatz von Sensoren, und speziell Ionisierungssonden, die auf einer Signalbrücke montiert werden, um „versteckte" Glühfeuer in mit Kohle beladenen Schienenwagens zu erkennen, die angehalten würden, bevor sie eine Kohle-Massendeponie oder einen Bereich, in dem Dampfkessel installiert sind, erreichen.The first patent document [001] known to the Applicant with reference to FIGS automatic detection (by an apparatus operating on the infrastructure mounted) of a fire on a passing rail vehicle explained the use of sensors, and especially ionization probes, on a signal bridge mounted be in to "hidden" glowfire in recognizable with coal laden rail car, which would be stopped before a coal-landfill or reach an area where steam boilers are installed.
Teil A des Patentdokuments [002] erläutert ein System, dessen Ziel die Erkennung von Schwelungen oder Flammen an Bord von Schwertransportfahrzeugen ("HGV" für "Heavy Goods Vehicles") ist, bevor diese einen geschlossenen Bereich, vor allem einen Tunnel, erreichen. Das Feuer wird durch Sensoren, z.B. Infrarotsensoren und "infrarot-sensitive Bildumwandler" erkannt, die auf einer Signalbrücke montiert sind, die über den vorgegebenen HGV-Weg reicht. Das System umfasst weitere Aspekte wie, im Einzelnen, Videokameras zur Überwachung des Eintritts in den Erkennungsbereich aus einem Kontrollraum und Mittel zur Umleitung eines HGV zu einer Feuerlösch-Plattform oder zur Genehmigung der Weiterfahrt auf der vorgesehenen Strecke, je nach Ergebnis des Erkennungsprozesses.Part A of Patent Document [002] illustrates a system whose goal is to detect fumes or flames on heavy duty vehicles ("HGVs") before they reach a closed area, especially a tunnel. The fire is triggered by sensors, eg Infra Red sensors and "infrared-sensitive image converter" are detected, which are mounted on a signal bridge, which extends over the predetermined HGV path. The system includes other aspects such as, in particular, video cameras for monitoring entry into the detection area from a control room and means for diverting a HGV to a fire extinguisher platform or for approving onward travel on the intended route, depending on the outcome of the recognition process.
Das Patentdokument [003] erläutert ein "thermographisches System zur Kontrolle und Verhinderung von Feuer in einem Fahrzeug", das "eine Vielzahl von Sensoren umfasst, die durch eine bogenförmige Struktur getragen werden und dazu geeignet sind, die Temperatur bestimmter Bereiche eines Fahrzeugs zu ermitteln". Die Sensoren sind mit einer logischen Kontrolleinheit verbunden, die "geeignet ist, mindestens ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn die durch mindestens einen Sensor ermittelte Temperatur die vorgegebenen Werte überschreitet". Es sind verschiedene Lösungen vorgesehen, nämlich die Abtastung des Fahrzeugs durch feste Sensoren auf einer festen Struktur, durch feste Sensoren auf einer beweglichen Struktur und durch bewegliche Sensoren auf einer festen Struktur. Im Einzelnen ist vorgesehen, dass „visuelle Infrarotsensoren" verwendet werden und dass die logische Einheit einen Alarm auslösen kann, wenn sie die Sensordaten mit „thermischen Karten" von Fahrzeugen vergleicht, die im mit der logischen Einheit verknüpften Speicher registriert sind. Das Dokument [065] beschreibt ein "Infrarot-Abtastsystem für die automatische Erkennung von Überhitzung und beginnenden Feuern in Lastwagen, die sich einem Tunnel nähern". Es werden zwei Versionen dieses Systems erläutert und die zweite sieht für das Abtasten der Fahrzeuge eine Reihe von Apparaten vor, einschließlich eines schnellen Geräts für die Erzeugung von Infrarotbildern und eines schnellen Geräts mit einer linearen CCD-Matrize zur Erzeugung von Schwarz-Weiß-Bildern („B/W") zusammen mit den dazugehörigen Bildverwaltungs- und bearbeitungseinheiten. Die Fahrzeuggeschwindigkeit, die für die Erzeugung der Bilder auf Grundlage der Ergebnisse der linearen Bilderzeugungsgeräte benötigt wird, wird durch einen speziellen elektro-optischen Apparat gemessen. Der Prozess zur Erzeugung des entsprechenden Alarms umfasst einen ersten Schritt der Klassifizierung der „Wärmeeigenschaften" der thermalen Bilder in eine Reihe von Kategorien wie Bremsen, Räder, Ablufteinheiten, Ladevolumen und oberer Kabinenplatz. Spezielle Alarmkriterien werden für die unterschiedlichen Kategorien der Wärmeeigenschaften verwendet und basieren auf einer statistischen Analyse von Daten aus dem Erkennungssystem selbst. Das Dokument [066] bespricht auch das im Dokument [065] beschriebene System zur Erkennung von Feuern und überhitzten Gegenständen in Schwertransportern auf Straßen, bevor sie in einen Tunnel hineinfahren, und liefert weitere Informationen zur statistischen Leistung des Systems im Hinblick auf die Häufigkeit der (echten oder falschen) Alarme für verschiedene HGV-Klassen. Zusätzliche Informationen werden über ein ähnliches System geliefert, das (für die Aufnahme und den Schutz der Sensoren) im Innern eines Bahntunnels entwickelt und installiert wurde und der Erkennung von potentiell gefährlichen abnormalen thermalen Bedingungen und beginnenden Feuern in passierenden Zügen dient, die auf einen längeren Tunnel zufahren. Die Erzeugungseinheiten von linearen Infrarotbildern (IR) und VIS-Bildern („sichtbar") sind im Netz mit Servern der Installation verbunden. Eine Reihe von Radsensoren ist entlang der Schienenstrecke installiert, um das Heranfahren eines Zugs zu erkennen, um eine Echtzeit-Schätzung der Zuggeschwindigkeit durchzuführen und um die relativen Positionen der Achsen in einem Zug zu bewerten. Das System klassifiziert die Elemente mit entsprechenden höheren Temperaturen in Kategorien, auf der Grundlage ihrer Morphologie und Position. Wenn ein Feuer oder eine sehr gefährliche Überhitzung von mechanischen Elementen erkannt wird, erzeugt das System einen Alarm für das Signalisierungs- und Sicherheitssystem der Bahngesellschaft, damit der Zug gestoppt wird. Ein Warnsignal wird hingegen erzeugt, wenn ein bezüglich seiner Wärme nicht sehr kritisches abnormales Element entdeckt wird, damit an dem nächstmöglichen Haltepunkt eine Prüfung vorgenommen werden kann.The Patent Document [003] explained a "thermographic System for controlling and preventing fire in a vehicle "that" a variety of Includes sensors that are supported by an arcuate structure and are suitable to the temperature of certain areas of a Vehicle. " Sensors are connected to a logical control unit that is "capable, at least to generate an alarm signal when passing through at least one sensor determined temperature exceeds the given values. "There are different solutions provided, namely the scanning of the vehicle by fixed sensors on a fixed Structure, through solid sensors on a moving structure and by moving sensors on a solid structure. In detail is provided that "visual Infrared sensors "are used and that the logical unit can trigger an alarm if it senses the sensor data compares with "thermal maps" of vehicles, registers the memory associated with the logical unit are. Document [065] describes an "infrared scanning system for the automatic Detection of overheating and starting fires in trucks approaching a tunnel. "There are two Versions of this system are explained and the second looks for scanning the vehicles before a series of apparatus, including one fast device for the Generation of infrared images and a fast device with one Linear CCD matrix for generating black and white images ("B / W") along with the associated Image management and processing units. The vehicle speed, the for the generation of images based on the results of the linear Imaging equipment need is measured by a special electro-optical apparatus. The process for generating the corresponding alarm includes a first step of classifying the "thermal properties" of the thermal images in a number of categories such as brakes, wheels, exhaust units, load volumes and upper cabin space. Special alarm criteria will be for the different ones Categories of thermal properties used and based on a statistical analysis of data from the recognition system itself. Document [066] also discusses the fire detection system described in document [065] and overheated objects in heavy goods vehicles on roads, before they enter a tunnel and provide more information the statistical performance of the system in terms of frequency of (real or false) alarms for different HGV classes. additional Information is about a similar System supplied that (for receiving and protecting the sensors) inside a railway tunnel has been developed and installed and the detection of potentially dangerous abnormal thermal conditions and incipient fires in passing Serves trains, the on a longer one Drive to the tunnel. The generating units of linear infrared images (IR) and VIS images ("visible") are in the network with Servers connected to the installation. There are a number of wheel sensors Installed along the railway track to approach a Train to detect a real-time estimate of train speed perform and to evaluate the relative positions of the axles in one go. The system classifies the elements with corresponding higher temperatures in categories, based on their morphology and position. If a fire or a very dangerous overheating of mechanical elements is detected, the system generates an alarm for the signaling and Safety system of the railway company, so that the train is stopped. A warning signal, however, is generated when a respect to his Heat not very critical abnormal element is discovered, so that at the next possible Stop a test can be made.
Das Patentdokument [004] beschreibt ein System zum Schutz vor Unfällen in Tunneln. Sensoren für mindestens eine Art von Gefahr werden in angemessenem Abstand vom Eingang zum Bahntunnel installiert, damit ein Zug mit einem defekten Bahnwagen nicht in den Tunnel hinein fährt, sondern sicher auf einen Schutzstumpf gelenkt werden kann. Ein „Messtunnel" wird auf Höhe der Sensoren vor dem normalen Bahntunnel installiert. Er ist so konzipiert, dass ein wirksames Prüfen von Gasen, Dämpfe oder Rauch aus dem passierenden Zug möglich ist. Verschiedene Methoden für die Feuererkennung werden beschrieben, einschließlich der Verwendung von einem Rauch-Analysegeräts für die vom Zug stammende Luft aus dem Messtunnel sowie von infrarot- und/oder ultravioletten Flammendetektoren. Zusätzlich ist die Installation eines Infrarotbilderzeugungsgeräts für jede Zugseite vorgesehen, das die „heißen Stellen" erkennen soll, damit „versteckte" Feuer und/oder unnatürlich heiße elektrische Komponenten erkannt werden. Am besten geeignet sind Infrarot-Strahlungssensoren (zumindest im Rahmen der Sensoren, die für die oben genannte Feuererkennung angesprochen wurden), um (durch am Bahnweg installierte Apparate) eine beginnende Schwelung oder Flammen im Innern von Bahnwagen zu erkennen, da aufsteigende Rauchschwaden oft nicht ausreichen, um durch Rauch-Analysegeräte erkannt zu werden, und weil eine direkte Beobachtung von Flammen oder glühenden Oberflächen in der Regel nicht möglich ist. Die Erkennung dieser Art von Feuer ist sehr wichtig, da sie sich oft innerhalb von wenigen Minuten oder innerhalb weniger 10-Minuten-Intervalle ab dem Moment der Abtastung durch einen Detektor zu einem voll entwickelten Großfeuer entwickeln können, d.h. wenn das Fahrzeug den sehr gefährlichen Bahnabschnitt bereits erreicht hat (z.B. den Tunnel oder den Rangierbahnhof, in dem sich viele andere Waggons mit Gefahrengut befinden können). Eine zuverlässige Erkennung dieser Feuer durch die Verarbeitung von Infrarot-Abgabedaten erfordert, um eine inakzeptable Häufigkeit falscher Alarme zu verhindern, ein Verfahren, das „heiße Stellen", die zu tatsächlichen versteckten Feuern gehören, eindeutig von anderen Punkten, die „wärmer als der Durchschnitt" sind und normalerweise in Bahnwaggons vorhanden sind (z.B. elektrische Apparate, Heizsysteme, Kühlung, Kompressoren von gekühlten Waggons und Wärmeaustauscher, Dieselmotoren und Abgase von Lokomotiven, Widerstandsregler, Küchenofen von Restaurant-Wagen usw.) unterscheiden kann und dabei auch eine Vielzahl von Positionen, Morphologien und Intensitätsstufen in Anbetracht der großen Vielfalt von Schienenfahrzeugen berücksichtigt. Ebenso erfordert die Identifizierung einer heißen Stelle aufgrund eines Defekts in einem elektrischen Kreislauf oder die Erkennung einer abnormal hohen Temperatur an einer repräsentativen Stelle einer Lokomotivenfläche das Vermögen, die relevanten Wärmeeigenschaften von der Vielfalt der Wärmeeigenschaften, die nichts mit dem Auftraten einer gefährlichen Situation zu tun haben, zu unterscheiden. Ziel ist es daher, die oben genannten Einschränkungen des bisherigen Stands der Technik bei der Erkennung von Feuern oder Überhitzungen an Bord von Schienenfahrzeugen durch neue Verfahren mit einer erhöhten Unterscheidungskapazität zwischen abnormalen oder normalen erhöhten Temperatureigenschaften zu überwinden, damit eine höhere Erkennungsempfindlichkeit erreicht wird und dabei die Rate der falschen Alarme doch angemessen niedrig bleibt.Patent document [004] describes a system for protection against accidents in tunnels. Sensors for at least one type of hazard are installed at a reasonable distance from the entrance to the railway tunnel so that a train with a defective rail car does not enter the tunnel but can be steered safely onto a protective stump. A "measurement tunnel" is installed at the level of the sensors in front of the normal railway tunnel and is designed to allow effective testing of gases, vapors or fumes from the passing train, and various methods of fire detection are described, including the use of one In addition, the installation of an infrared imaging device for each draw side intended to detect the "hot spots", so that "hidden" fires and / or smoke detectors are provided for train-derived air from the measurement tunnel and infrared and / or ultraviolet flame detectors The most suitable are infrared radiation sensors (at least in the context of the sensors mentioned for the above-mentioned fire detection) to detect (by apparatuses installed on the railway) an incipient fouling or flames inside railway wagons , as rising clouds of smoke are often not au to be detected by smoke analyzers, and because direct observation of flames or glowing surfaces is usually not possible. The detection of this type of fire is very important as it is often within a few minutes or within less than 10-minute intervals from the moment of sampling by a detector to a fully developed large fire, ie when the vehicle has already reached the very dangerous section of the track (eg the tunnel or marshalling yard in which many other wagons can be located with dangerous goods). Reliable detection of these fires by the processing of infrared delivery data requires, in order to prevent an unacceptable frequency of false alarms, a procedure that "hot spots" that belong to actual hidden fires, clearly from other points that are "warmer than the average "and are normally present in railway wagons (eg electrical appliances, heating systems, refrigeration, compressors of refrigerated wagons and heat exchangers, diesel engines and exhaust gases from locomotives, resistance regulators, kitchen ovens, restaurant wagons, etc.), as well as a variety of positions, Morphologies and intensity levels, given the wide variety of rail vehicles considered. Also, the identification of a hot spot due to a defect in an electrical circuit or the detection of an abnormally high temperature at a representative location of a locomotive surface requires the ability to have the relevant thermal characteristics of the variety of thermal properties unrelated to the occurrence of a hazardous situation to distinguish. The aim is therefore to overcome the above-mentioned limitations of the prior art in the detection of fires or overheating on board rail vehicles by new methods with an increased discrimination capacity between abnormal or normal elevated temperature characteristics, so that a higher detection sensitivity is achieved Rate of false alarms remains reasonably low.
3. Beschreibung der Erfindung3. Description of the invention
3.1 Ziel der Erfindung3.1 Object of the invention
Das Hauptziel der Erfindung ist die Erkennung in einem oder mehreren passierenden Schienenfahrzeugen von einer oder mehreren fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen, und zwar im Einzelnen die Gefahren des Begrenzungslinienprofils, verschobene Frachten, Überhitzung, Ausfälle und beginnende Ausfälle in den Achslagern, Überhitzung der Räder und Bremsen, Überhitzung von Teilen des Fahrzeugkastens und Feuer an Bord, durch die Anwendung des in diesem Dokument beschriebenen sowie in den Ansprüchen 1 und 42 definierten Verfahrens (hier zusammenfassend „Verfahren") und Systems (hier zusammenfassend „System").The The main object of the invention is detection in one or more passing rail vehicles of one or more faulty and dangerous Conditions, specifically the dangers of the gauge line profile, suspended loads, overheating, losses and incipient failures in the axle bearings, overheating the wheels and brakes, overheating parts of the vehicle body and fire on board, by the application of the document described in this document and in claims 1 and 42 defined method (collectively "method") and system (collectively "system").
Außerdem strebt
diese Erfindung durch Erreichen des oben genannten Hauptziels auch
an, einer Reihe von Anforderungen und/oder Vorzügen gerecht zu werden, insbesondere
den folgenden:
eine ausreichend niedrige Zahl von falschen
Alarmen zu erzeugen, die akzeptabel für Bahngesellschaften ist, wobei
die Gefahrenreduzierung und die Senkung der Wartungskosten, die
aus der Installation und Operation des Systems resultieren, zu berücksichtigen
sind;
präzise
und mit einer hohen Trefferquote das Vorkommen von unzulässigen Fahrzeug-
und Frachtprofilen im Rahmen der entsprechenden UIC-Code Merkblätter zu
erkennen [050, 051, 052, 053] und so die Einschränkungen des bisherigen Stands
der Technik, die in Abschnitt 0 beschrieben sind, zu überwinden;
geometrische
Merkmale eindeutig und effizient zu erkennen, die nicht den geltenden
Ladevorschriften entsprechen und die Zeichen für eine mögliche Gefahr sein können, so
wie eine mögliche
Frachtverschiebung, die (zur Zeit der Abtastung des Fahrzeugs noch
nicht zu einem unzulässigen
Begrenzungslinienprofil geführt
hatte), oder andere abnormale Frachtmerkmale, und so die Einschränkungen
des bisherigen Stands der Technik, die in Abschnitt 0 beschrieben
sind, zu überwinden;
das
Auftreten von Feuern an Bord von Schienenfahrzeugen jeder Art und
das Vorhandensein abnormaler Wärmebedingungen
in gewissen Fahrzeugen, z.B. Lokomotiven, zu entdecken und so die
Einschränkungen
des bisherigen Stands der Technik, die in Abschnitt 0 beschrieben
sind, zu überwinden;
Ausfälle oder
beginnende Ausfälle
von Achslagern und die abnormale Erhitzung von Rädern und von bestimmten Bremsteilen
wie den Bremsscheiben zu erkennen und so eine Verbesserung gegenüber den
Leistungen des bisherigen Stands der Technik, die in Abschnitt 0
beschrieben sind, zu erreichen;
einen Vorteil, sofern gewünscht, aus
der möglichen
Verfügbarkeit
eines Fahrzeug-Identifizierungssystems zu ziehen, welches nicht
zum System gehört
(z.B. durch am Fahrzeug befestigte Kennzeichen oder spezielle Markierungstafeln
oder die Kommunikation mit einem oder mehreren Fahrzeugen in einer
Zugbildung oder satelliten-gesteuerte
Ortung oder kabellose Telefontechnik von mehr oder weniger komplexen
Logistik-Informationssystemen), das aber in das System integriert
werden kann, und dabei jedoch eine solche Verfügbarkeit nicht unbedingt fordern;
die
Möglichkeit
zu haben, das System mit einer Vielzahl von existierenden oder zukünftigen
Schienensignalisierungs- und Sicherheitssystemen oder Untersystemen
zu integrieren, wofür
möglicherweise
nur geringfügige weitere
Entwicklungen oder Aktualisierungen einiger Implementierungsmodule
des Systems nötig
wären;
Crewmitglieder
(Bahncrews und Bahnservice-Crews) bei ihrer direkten Prüfung vom
Auftreten von fehlerhaften oder gefährlichen Bedingungen unterstützen, indem
durch das System präzise
Informationen zur Art der entdeckten Gefahrenmerkmale, Angaben zum
individuellen Fahrzeug sowie zur Position auf dem betroffenen Fahrzeug
geliefert werden;
zu ermöglichen,
dass die überwiegende
Aktualisierung und die Verwaltung der Wartungssoftware sowie der permanenten
Daten ausgeführt
werden, ohne dass dazu Eingriffe irgendeines Operators an den System-Installierungen
entlang der Bahnschienen nötig
wäre;
im
Allgemeinen kompatibel mit jeder Fahrzeugart und jedem Fahrzeugmodell
zu sein und sich neuen Fahrzeugmodellen anzupassen, ohne dass dafür Änderungen
des Systems nötig
wären,
ausgenommen geringfügiger Änderungen
der permanenten Systemdaten und eventuell in einigen Software-Modulen;
eine
hohe Verfügbarkeit
der System-Installierungen zu garantieren, dank der möglichen
Verwendung von redundanten und Backup-Kommunikationsmitteln zur Überwachung
solcher Installationen, einschließlich von Satelliten und mobilen
Telekommunikations-Infrastrukturen;
eine direkte und indirekte
Integration der System-Installierungen
mit wartungs-spezifischen Informationssystemen und besonders mit
Verwaltungssystemen für
die Wartung von Schienenfahrzeugen zu ermöglichen, um die durchschnittlichen
Wartungskosten für
Schienenfahrzeuge und die Bahn-Infrastruktur zu reduzieren;
die
automatische Erkennung von bestimmten sicherheitskritischen Defekten
und sehr gefährlichen
Bedingungen in passierenden Schienenfahrzeugen durchzuführen, so
wie die Erkennung von Feuer an Bord, von unzulässigen Fahrzeug- und Frachtprofilen,
von fehlerhaften Achslagern und von überhitzten Rädern und
Bremsen, d.h. ohne dass dafür
ein Eingriff oder ein Beurteilung durch eine Person erforderlich
ist;
das Liefern der entsprechenden Informationen an eine Bezugsperson,
wie einen Operator in einem Bahn-Kontrollzentrum,
zu ermöglichen,
damit dieser das Auftreten von bestimmten Defekten oder gefährlichen
Bedingungen in einem passierenden Fahrzeug beurteilen kann, wie
zum Beispiel ein loses Waggonblech oder eine Lastverschiebung, die
in dem Moment noch innerhalb der zulässigen Profil-Schwellenwerte
liegt, für
die eine hochsensible vollautomatische Erkennung durch eine Systemimplementierung
eine zu hohe Zahl an falschen Alarmen auslösen könnte;
bei der Implementierung
des Systems die geeigneten Hardware- und Softwareelemente zu kombinieren,
damit, wie beschrieben, eine Vielzahl von Defekten und gefährlichen
Bedingungen entdeckt werden können,
und so das Kosten-Nutzen-Verhältnis im
Vergleich zur Installation und dem Betrieb verschiedener Systeme
vorteilhafter ist, da bestimmte Kosten geteilt werden und die von
den entsprechenden Hardware- und Softwareelementen erzeugten Informationen
synergetisch genutzt werden;
die entsprechenden Erkennungsfunktionen
für Fahrzeuge
auszuführen,
die die Stelle, an der die Systemsensoren installiert sind, mit
einer Geschwindigkeit von bis zu 120 km/h (Höchstgeschwindigkeit der meisten Frachtwaggons
und der meisten Frachtzüge
in ganz Europa) passieren, oder, wenn gewünscht, auch für eine höhere Fahrgeschwindigkeit;
die
entsprechenden Erkennungsfunktionen für Fahrzeuge ausführen, ohne
dass dafür
die Systemsensoren an einer geraden Bahnstrecke installiert werden
müssen,
d.h. sie können,
wenn das einfacher ist, auch an einer Krümmung der Bahnschienen installiert
werden;
die entsprechenden Erkennungsfunktionen für Fahrzeuge
auszuführen,
wenn die Systemsensoren an einer geraden Bahnstrecke installiert
sind, auf der sich eine oder mehrere nebeneinander liegende Schienen
befinden, deren Abstand von Spurmitte zu Spurmitte nicht größer als
die gewöhnlich
bei Hauptlinien vorzufindenden Abstände sind, d.h. mindestens 4000
mm bei den meisten europäischen
Linien bei einer Standard-Spurweite von 1435 mm [062], d.h. also,
ohne dass ein größerer Abstand
als normal zwischen nebeneinander liegenden Schienen notwendig ist;
die
entsprechenden Erkennungsfunktionen für Fahrzeuge auszuführen, indem
die Systemsensoren so installiert werden, dass sie keine Sicherheits-
oder Betriebsprobleme trotz der Nähe zu Hochspannungsfahrleitungen
für einzelne
Schienen oder mehrere nebeneinander liegende Schienen darstellen;
die
entsprechenden Erkennungsfunktionen für Fahrzeuge mit einer Installation
der Systemsensoren auszuführen,
dank derer bedeutende Schwierigkeiten bei der Durchführung von
gewöhnlichen
und außergewöhnlichen Wartungsarbeiten
an Schienen verhindert werden, besonders was das Schienenschleifen,
das Verdämmen der
Gleise und das Nivellieren der Gleise anbelangt;
die entsprechenden
Erkennungsfunktionen für
Fahrzeuge auszuführen,
ohne dass dazu irgendein Systemsensor im Innern eines Bahntunnels
oder unter einem zu diesem Zweck gebauten Schutztunnel installiert
werden muss;
die entsprechenden Erkennungsfunktionen für Fahrzeuge
auszuführen,
ohne dass dazu irgendein Systemsensor durch eine besondere Art von
Struktur, wie eine Signalbrücke
oder eine bogenförmige
Struktur, getragen werden muss;
die entsprechenden Erkennungsfunktionen
für Fahrzeuge
bei jeder Art natürlicher
Lichtverhältnisse
und bei jeder Art von Wetter auszuführen, mit der möglichen
Ausnahme von außergewöhnlich unwirtlichen
Wetterbedingungen;
die entsprechenden Erkennungsfunktionen
für Fahrzeuge
auszuführen,
ohne irgendeine geographische Orientierung der Bahnstrecke auszuschließen, an
der die Systemsensoren installiert werden;
die Integrierung
des Systems mit verschiedenen Apparaten und Systemen zu ermöglichen,
deren Sensoren in der Nähe
der Systemsensoren installiert werden können, wie zum Beispiel unterschiedliche
Systeme und Apparate für Messungen
und/oder mit anderen oder redundanten Erkennungsfunktionen im Vergleich
zu den oben im Rahmen der Beschreibung des Hauptziels dieser Erfindung
aufgelisteten Erkennungsfunktionen, sowie besonders Apparate oder
Systeme, die die Rad- oder Achsbelastung oder die Belastung ganzer
Schienenfahrzeuge messen und/oder Raddefekte und/oder Stromabnehmerdefekte
und/oder andere Defekte, für
die ein geeignetes System existiert, doch das nicht die erforderlichen
Eigenschaften für
eine Integration mit dem System hat, erkennen;
die entsprechenden
Erkennungsfunktionen für
Fahrzeuge so auszuführen,
dass Personen (Reisende und/oder Bahncrews) gemäß der geltenden Sicherheitsnormen-
und Vorschriften keiner infraroten, unsichtbaren oder ultravioletten
Strahlung ausgesetzt werden, ohne dass die Durchführung der
relevanten Fehler-Erkennungsfunktionen dieser Schienenfahrzeuge
mit einer oder mehren Personen an Bord oder möglicherweise an Bord verhindert
wird;
die Ausführung
der relevanten Erkennungsfunktionen von Fahrzeugen in einem Zeitraum,
in dem die Fahrzeuge die Stelle, an der die Systemsensoren installiert
sind, komplett passieren, auszuführen,
der dadurch, wenn auch nur in gewissem Maß, verkürzt werden kann, dass im System
eine höhere
Zahl von Rechnungseinheiten und/oder schnelleren oder leistungsstärkeren Rechnungseinheiten
eingesetzt werden, sofern dies wegen der Nähe zu einer kritischen Stelle
entlang der Bahnschiene und zu der Stelle, an der die Systemsensoren
installiert sind, erforderlich ist.Moreover, by achieving the above main object, this invention also seeks to meet a number of requirements and / or benefits, in particular the following:
to generate a sufficiently low number of false alarms that is acceptable to railway companies, taking into account the risk reduction and the reduction in maintenance costs resulting from the installation and operation of the system;
accurately and with a high hit rate to detect the occurrence of impermissible vehicle and freight profiles in the context of the corresponding UIC code leaflets [050, 051, 052, 053] and so the limitations of the prior art, which are described in Section 0, to overcome;
identify clearly and efficiently geometrical features that do not comply with applicable charging rules and that may be indicative of a potential hazard, such as a possible cargo shift that (at the time of scanning the vehicle has not yet resulted in an inadmissible gauge line profile), or others abnormal cargo characteristics, thus overcoming the limitations of the prior art described in Section 0;
to detect the occurrence of fires aboard rail vehicles of all kinds and the presence of abnormal heat conditions in certain vehicles, eg locomotives, thus overcoming the limitations of the prior art described in Section 0;
To detect failures or incipient failures of axle bearings and the abnormal heating of wheels and of certain brake parts such as the brake discs and so to achieve an improvement over the prior art, described in Section 0;
an advantage, if desired, from the possible availability of a vehicle identification system that does not belong to the system (eg, by vehicle-mounted license plates or special marker panels or communicating with one or more vehicles in a train or satellite-controlled location or wireless Telephone technology of more or less complex logistics information systems), but which can be integrated into the system, but do not necessarily demand such availability;
having the ability to integrate the system with a variety of existing or future rail signaling and security systems or subsystems, which may require only minor further development or upgrades of some system implementation modules;
Assist crew members (train crews and train service crews) in their direct assessment of the occurrence of faulty or dangerous conditions by providing the system with accurate information on the nature of the identified hazard characteristics, individual vehicle information and position on the affected vehicle;
to enable the vast updating and management of maintenance software and permanent data to be performed without the need for any operator intervention in the system installations along the railways;
to be generally compatible with each vehicle type and model and adapt to new vehicle models without the need for system modifications, except for minor changes in permanent system data and possibly in some software modules;
to guarantee a high availability of system installations, thanks to the possible use of redundant and backup communication means to monitor such installations, including satellites and mobile telecommunications infrastructures;
to enable the direct and indirect integration of system installations with maintenance-specific information systems, and in particular with rail vehicle maintenance management systems, in order to reduce the average maintenance costs for rolling stock and the rail infrastructure;
perform the automatic detection of certain safety-critical defects and very dangerous conditions in passing rail vehicles, such as the detection of fire on board, inadmissible vehicle and cargo profiles, faulty axle bearings and overheated wheels and brakes, ie without intervention or Judgment by a person is required;
to provide the relevant information to a caregiver, such as an operator in a railway control center, to allow it to assess the occurrence of certain defects or hazardous conditions in a passing vehicle, such as a loose waggon sheet or a load shift occurring in within the allowable profile thresholds for which highly sensitive, fully automatic detection by a system implementation could trigger too many false alarms;
in the implementation of the system, to combine the appropriate hardware and software elements to discover, as described, a variety of defects and hazardous conditions, and thus the cost-benefit ratio is more advantageous compared to the installation and operation of different systems, because certain costs are shared and the information generated by the corresponding hardware and software elements are used synergistically;
to carry out the corresponding detection functions for vehicles passing the point at which the system sensors are installed at a speed of up to 120 km / h (maximum speed of most freight wagons and most freight trains throughout Europe) or, if desired, also for a higher driving speed;
Carry out the corresponding detection functions for vehicles, without the system sensors must be installed on a straight track, ie, if that is easier, they can also be installed on a curvature of the railway tracks;
to carry out the corresponding vehicle recognition functions, when the system sensors are installed on a straight line on which there are one or more adjacent rails whose distance from lane center to lane center is not greater than the distances normally found at main lines, ie at least 4000 mm most European lines with a standard gauge of 1435 mm [062], ie without a greater distance than normal between adjacent tracks;
perform the appropriate vehicle recognition functions by installing the system sensors so that they do not pose safety or operational issues despite their proximity to high-voltage overhead rails for single rails or multiple adjacent rails;
to carry out the corresponding detection functions for vehicles with a system sensor installation which avoids significant difficulties in carrying out ordinary and exceptional rail maintenance, in particular rail grinding, track daming and leveling of the tracks;
to carry out the corresponding detection functions for vehicles without the need to install any system sensor inside a railway tunnel or under a protective tunnel built for this purpose;
perform the corresponding vehicle recognition functions without having to carry any system sensor by a particular type of structure, such as a signal bridge or arched structure;
to carry out the corresponding detection functions for vehicles in any kind of natural light conditions and in any kind of weather, with the possible exception of exceptionally inhospitable weather conditions;
to perform the appropriate vehicle recognition functions without excluding any geographic orientation of the railway at which the system sensors are installed;
to enable the integration of the system with various apparatuses and systems whose sensors can be installed in the vicinity of the system sensors, such as different systems and apparatus for measurements and / or with other or redundant detection functions compared to those described above in the description of The main objectives of this invention listed detection functions, and especially apparatus or systems that measure the wheel or axle load or the load of entire rail vehicles and / or wheel defects and / or pantograph defects and / or other defects for which a suitable system exists, but not the required Recognize features for integration with the system;
Carry out the corresponding detection functions for vehicles in such a way that persons (passengers and / or train crews) are not exposed to infrared, invisible or ultraviolet radiation in accordance with the applicable safety standards and regulations without carrying out the relevant fault detection functions of these rolling stock with one or more persons is prevented on board or possibly on board;
the execution of the relevant detection functions of vehicles in a period in which the vehicles pass completely through the place where the system sensors are installed, which can thereby be shortened, albeit to a certain extent, that the system has a higher number units of account and / or faster or more efficient units of account, if necessary because of the proximity to a critical location along the track rail and to the location where the system sensors are installed.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist, ein Verfahren und ein System mit einer Reihe von alternativen Optionen in Bezug auf bestimmte Methoden im Rahmen des Verfahrens sowie bestimmte Hardware- und Softwareelemente im Rahmen des Systems zu liefern, was es möglich macht, das System in einer oder mehreren Versionen zu implementieren, es den einzelnen Schienengegebenheiten anzupassen, verschiedene Erkennungsfunktionen nach und nach zu implementieren und zukünftige Verbesserungen und/oder die "Feineinstellung" von Erkennungsmethoden zu erleichtern.One Another object of this invention is a method and system with a number of alternative options regarding certain Methods in the process as well as certain hardware and To deliver software elements within the system, which makes it possible to implement the system in one or more versions, it adapt to the individual rail conditions, different detection functions gradually implement and future improvements and / or the "fine tuning" of detection methods to facilitate.
3.2 Allgemeine Beschreibung der Erfindung3.2 General description the invention
Dieser
Abschnitt dieses Dokuments enthält
eine allgemeine und einführende
Beschreibung der Erfindung und bezieht sich im Einzelnen auf
Schienenfahrzeuge werden in der Regel mit einem Fahrzeugausführungsmodell assoziiert, das den Großteil ihrer Merkmale wie Räder, Achsen, Lager, Bremsen, Aufhängungen, Drehgestelle, Puffer, Kopplungen, Laufwerk, Karosserie, Decke, Türen, Fenster, Luken, elektrisches System, Heiß- und Kühlsystem definiert. Im Gegensatz dazu sind die Unterschiede zwischen Teilen eines Schienenfahrzeugs, das dem gleichen Fahrzeugausführungsmodell entspricht, sehr gering, so zum Beispiel Farbe, Aufdrucke auf den Seiten wie Symbole des Fahrzeugeigners oder die Einrichtungsdetails von Reisezugwagen. Ein weiterer Unterschied zwischen Fahrzeugen des gleichen Fahrzeugausführungsmodells ist natürlich die Fahrzeuglast, die mehr oder weniger deutlich zu erkennen ist. Neue Modelle von Schienenfahrzeugen werden einer Reihe von Tests und Abnahmeprüfungen ausgesetzt, bevor sie regulär im Schienenverkehr eingesetzt werden dürfen, und die geltenden Vorschriften lassen größere Änderungen an einem abgenommenen Schienenfahrzeug nicht zu. Dementsprechend unterliegen auch die auswechselbaren Komponenten eines Fahrzeugs Standards, was sich deutlich auf die Sicherheit von Schienenfahrzeugen und die Beschaffung von Ersatzteilen und die damit zusammenhängende Logistik auswirkt. Im unten stehenden Text wird der Begriff „Fahrzeugidentifizierung" verwendet, um einen Prozess zu beschreiben, der das Fahrzeugausführungsmodell eines Schienenfahrzeugs und möglicherweise, aber nicht unbedingt, auch die einzigartige Identität eines bestimmten Teils eines Schienenfahrzeugs erkennt.rail vehicles are usually associated with a vehicle execution model that the majority their characteristics like wheels, Axles, bearings, brakes, suspensions, Bogies, buffers, couplings, drive, body, ceiling, doors, windows, Hatches, electrical system, hot and cooling system Are defined. In contrast, the differences between parts a rail vehicle that is the same vehicle design model corresponds, very small, so for example color, overprints on the Pages such as vehicle owner's symbols or facility details of passenger carriages. Another difference between vehicles of the same vehicle model is natural the vehicle load, which is more or less clearly visible. New models of rail vehicles are undergoing a series of tests and acceptance tests exposed before being regular railways and the applicable regulations leave major changes on a removed rail vehicle not to. Accordingly are also subject to the interchangeable components of a vehicle Standards, which clearly affects the safety of rail vehicles and the procurement of spare parts and related logistics effect. In the text below, the term "vehicle identification" is used to denote a Process to describe the vehicle design model of a rail vehicle and possibly but not necessarily, even the unique identity of a recognizes certain part of a rail vehicle.
Ein Hauptmerkmal des Verfahrens ist, dass es das mit dem Fahrzeug assoziierte Fahrzeugausführungsmodell nutzt, um Diagnosefunktionen bei Defekten und gefährlichen Bedingungen zu definieren und dabei wendet es geeignete Methoden und Parameter an, die in einer „Fahrzeugdatenbank" gespeichert und bei Bedarf für das jeweilige Fahrzeugausführungsmodell abgerufen werden können.One The main feature of the procedure is that it is the one associated with the vehicle Construction model uses to diagnose defects and dangerous Defining conditions, it uses appropriate methods and parameters stored in a "vehicle database" and if necessary for the respective vehicle execution model can be retrieved.
Das auf der Bahntrasse basierende System zur Erkennung von Defekten und gefährlichen Bedingungen in passierenden Schienenfahrzeugen beruht auf der Durchführung, durch unbewegliche Instrumente und Sensoren, bestimmter Messungen von Teilen des passierenden Schienenfahrzeugs und auf der Nutzung dieser Messungen als Input für Software-Diagnoseanwendungen. Ein weiteres Hauptmerkmal des Verfahrens ist die genaue Bestimmung der Position und der Orientierung bestimmter Hauptkomponenten eines Fahrzeugs (vor allem von Wagenkästen und Radsätzen) im Zeitverlauf, damit besagte Messungen zweifelsfrei mit Teilen des Fahrzeugs oder seiner Ladung assoziiert werden können, was dank der durch die erfolgte Identifizierung des Fahrzeugausführungsmodells verfügbaren Kenntnisse über die Geometrie des Fahrzeugs möglich ist.The on the railway track based system for the detection of defects and dangerous Conditions in passing rail vehicles is based on the implementation, by immovable instruments and sensors, certain measurements of Parts of the passing rail vehicle and on the use of this Measurements as input for Software diagnostic applications. Another key feature of the procedure is the exact determination of the position and the orientation of certain Main components of a vehicle (especially of car bodies and wheel sets) Over time, so said measurements with certain parts of the Vehicle or its cargo can be associated, thanks to the by the the identification of the vehicle model is available Geometry of the vehicle possible is.
Sobald
genügend
Daten übernommen
wurden, kann der Prozess
Der
Prozess, auf den sich die Box
Eine
Reihe von fahrzeugspezifischen Informationen und Daten
Die
Box
Der Abschnitt 0 beschreibt die Einzelheiten von Methoden zur Erkennung von Feuer und abnormalen Erhitzungsbedingungen des Kastens und der Fracht auf Fahrzeugen, deren Ausführungsmodell identifiziert wurde. Die spezielle VCPO-Funktion wird in diesem Fall verwendet, um Wärmeabgabemessdaten mit Elementen eines Fahrzeugkastens oder seiner Fracht zu assoziieren, basierend auf den fahrzeugspezifischen Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank. Diese Methoden zeichnen sich durch eine Reihe von Untermethoden für die vorbereitende Verarbeitung der Messdaten und Algorithmen- Daten aus, die der Bewertung der Ergebnisse der vorbereitenden Datenverarbeitung dienen, und die Angabe dieser Methoden und Algorithmen, zusammen mit den entsprechenden Parameter, die für ein bestimmtes Fahrzeugsmodell angewendet werden sollen, werden aus der Fahrzeugdatenbank abgerufen. Die in Abschnitt 0 vorgestellten Methoden gelten der Erkennung einer großen Vielfalt von abnormalen Erhitzungsbedingungen im Zusammenhang mit Feuer. Zusätzlich werden einige repräsentative Situationen von Feuerdynamiken und für spezielle Fahrzeugtypen dargestellt. Die Möglichkeit der individuellen Anpassung des Erkennungsprozesses an verschiedene Fahrzeugtypen in einer Reihe von verschiedenen auf Parametern beruhenden Erkennungsmethoden zusammen mit der präzisen Assoziierung von Messungen mit Elementen des Fahrzeugs und seiner Fracht ermöglichen es, eine deutliche Verbesserung in der Erkennungssensibilität im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik zu erzielen, und dies bei einer sehr niedrigen Rate falscher Alarme. Die beschriebenen Datenverarbeitungsmethoden eignen sich auch für die Konfigurierung des Erkennungsprozesses von anderen abnormalen Erhitzungssituationen (die zum Zeitpunkt der Erkennung nicht einem Feuer entsprechen), besonders an Teilen der Lokomotive.Of the Section 0 describes the details of detection methods of fire and abnormal heating conditions of the box and the Freight on vehicles whose execution model has been identified. The special VCPO function is used in this case to calculate heat output data to associate with elements of a vehicle body or its cargo, based on the vehicle-specific information and data the vehicle database. These methods are characterized by a series of sub-methods for the preparatory processing of the measurement data and algorithm data, which the Serve the evaluation of the results of preparatory data processing, and specifying these methods and algorithms, along with the corresponding parameters for a particular vehicle model are to be applied retrieved from the vehicle database. The featured in section 0 Methods apply to the detection of a wide variety of abnormal ones Heating conditions related to fire. In addition will be some representative Situations of fire dynamics and shown for specific vehicle types. The possibility the individual adaptation of the recognition process to different ones Vehicle types in a number of different parameters based Detection methods together with the precise association of measurements with elements of the vehicle and its cargo make it possible a significant improvement in detection sensitivity compared to achieve the state of the art, and this at a very low rate of false alarms. The described data processing methods are also suitable for the configuration of the detection process from other abnormal ones Heating situations (at the time of detection not one Match fire), especially on parts of the locomotive.
Der Abschnitt 0 beschreibt einige mögliche System-Funktionen, die speziell den Bahntransport von Gefahrengut betreffen. Die Standardplakate für Gefahrengut, die Schienenfahrzeuge und kombinierte Transportmittel kennzeichnen, und die Codes der entsprechende Güter enthalten, werden in den Aufnahmen der Fahrzeugseiten erkannt und die Assoziierung mit dem Wiegen von Radsätzen und dem Fahrzeuggewicht aus der Fahrzeugdatenbank ermöglichen es, eine Liste der betreffenden Fahrzeuge mit der Angabe zu erstellen, ob diese beladen oder fast leer sind. Diese Liste, die möglicherweise einige redundante Information im Vergleich zu anderen Bahnsicherheitssystemen darstellt, kann auf Anfrage von anderen System versandt oder zur Verfügung gestellt werden oder sie kann im Zusammenhang mit dem zeitweiligen oder permanenten Verbot der Zirkulierung von Gefahrengut entlang bestimmter Abschnitte im Bahnnetz eingesetzt werden (z.B. zweigleisige Tunnel, durch die Reisezüge fahren).Of the Section 0 describes some possible ones System functions which specifically concern the railway transport of dangerous goods. The standard posters for dangerous goods, identify rail vehicles and combined means of transport, and the codes of the corresponding goods are included in the Recordings of the vehicle sides recognized and the association with the Weighing wheelsets and allow the vehicle weight from the vehicle database it to create a list of the vehicles concerned with the indication whether these are loaded or almost empty. This list, possibly some redundant information compared to other rail safety systems can be shipped or made available on request by other system or she may be related to the temporary or permanent Ban on the circulation of dangerous goods along certain sections be used in the railway network (for example, double-track tunnels through which trains drive).
Gewichts- und/oder Frachtmessungen für Räder, Radsätze und/oder Fahrzeuge können von speziellen Apparaten übernommen werden, die in das System integriert werden könnten, wie in Abschnitt 0 erläutert ist. Diese Daten können vor allem vom System dafür verwendet werden, gewisse eigene Prozesse zur Erkennung von Defekten oder gefährlichen Bedingungen zu verbessern (z.B. die Unterscheidung von defekten Achslagern) und/oder bestimmte Schadendiagnosen bezogen auf das Gewicht zu erstellen, indem die Gewichtswerte mit den fahrzeugspezifischen Informationen verglichen werden (z.B. zur Erkennung einer speziellen Missachtung der Höchstbelastung pro Achse oder pro Fahrzeug oder ein Ungleichgewicht in der Lastverteilung auf einem Fahrzeug).weight and / or cargo measurements for Bikes, wheelsets and / or vehicles taken over by special apparatuses which could be integrated into the system, as explained in section 0. This data can especially from the system for it used, certain own processes for the detection of defects or dangerous Improving conditions (for example, distinguishing defective axleboxes) and / or to create specific damage diagnoses based on weight, by the weight values with the vehicle specific information be compared (e.g., to detect a particular disregard the maximum load per axle or per vehicle or imbalance in the load distribution on a vehicle).
Der Abschnitt 0 erläutert kurz die mögliche Integration weiterer Sensoren, Systeme und Untersysteme und den Vorteil einer gemeinsamen Nutzung bestimmter Systemmerkmale oder von systembezogenen Infrastrukturen sowie einer Verwendung fahrzeugspezifischer Informationen vom System zur Verbesserung der Erkennungsmethoden im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik (z.B. Pantograph-Diagnosen) und/oder zur Entwicklung weiterer innovativer Schadenserkennungsverfahren.Of the Section 0 explains in short, the possible Integration of additional sensors, systems and subsystems and the Advantage of sharing certain system features or system-related infrastructures and use of vehicle-specific Information from the system to improve the detection methods compared to the prior art (e.g., pantograph diagnostics) and / or the development of further innovative damage detection methods.
Für die Mehrzahl
von Fahrzeugen kann der Identifizierungsprozess gemäß Box
Es können verschiedene Kombinationen von Sensoren und Instrumententypen für die Implementierung des Verfahrens gewählt werden und es kann eine variable Zahl von Sensoren und Instrumenten für jeden dieser Typen für die Übernahme von Daten verwendet werden, die in verschiedene Prozesse eingegeben werden. Die Merkmale sowie Vor- und Nachteile bestimmter Sensoren- oder Instrumententypen werden in verschiedenen Abschnitten von Teil 5 erläutert, so wie auch die jeweiligen Installationsoptionen und die Beziehungen zwischen der Verwendung bestimmter Sensoren und der Applizierung einer oder mehrerer relevanter Methoden im Rahmen des Verfahrens. Der Abschnitt 0 beschreibt verschiedene Radsensortypen und der Abschnitt 0 erläutert einige verschiedene Messungsunsicherheiten oder Fehler, die auf ihrer Verwendung im Verfahren beruhen könnten. Der Abschnitt 0 geht vor allem auf eine Familie von schnellen und präzisen Laser-Abstandssensoren ein, die im Verfahren für die Übernahme von Profildaten von Rädern und anderen Teilen auf der Fahrzeugunterseite von Schienenfahrzeugen eingesetzt werden können. Der Abschnitt 0 beschreibt verschiedene Typen von VIS und NIR Bilderzeugungsgeräten und vor allem von Abtastungsbilderzeugungsgeräten für Linien, die im Verfahren für die Erkennung von Fahrzeug-Markierungscodes und für andere Zwecke wie die Bestimmung der VCPO-Funktion, das Erkennen von gefährlichen Warenanordnungen und die Lieferung von Fahrzeugbildern an Bahnkontrollzentren eingesetzt werden können. Dreidimensionale Messungen der Positionen von Fahrzeugteilen können im Verfahren im Rahmen durch verschiedene Arten von Instrumenten ausgeführt werden, die im Abschnitt 0 genannt und beschrieben werden. Im Verfahren können verschiedene Familien anderer Instrumente verwendet werden, um die Wärmeabgaben von Fahrzeugteilen zu ermitteln und sie werden im Abschnitt 0 über achsbezogene Komponenten und im Abschnitt 0 über Wagenkästen beschrieben.It can various combinations of sensors and instrument types for implementation of the method chosen and it can be a variable number of sensors and instruments for each of these Types for the takeover used by data entered into different processes become. The characteristics and advantages and disadvantages of certain sensor or instrument types are in different sections of part 5 explains as well as the respective installation options and the relationships between the use of certain sensors and the application one or more relevant methods under the procedure. Section 0 describes different wheel sensor types and the section 0 explained some different measurement uncertainties or errors that occur their use in the process. The section 0 goes especially on a family of fast and accurate laser distance sensors one in the procedure for the takeover of profile data of wheels and other parts on the vehicle underside of rail vehicles can be used. Section 0 describes various types of VIS and NIR imaging devices and especially of scan image generation devices for lines used in the process for the Recognition of vehicle marking codes and for other purposes such as determination the VCPO function, the recognition of dangerous Arrangements of goods and the supply of vehicle images to railway control centers can be used. Three - dimensional measurements of the positions of vehicle parts can be made in the Procedures are carried out in the framework of various types of instruments which are mentioned and described in section 0. In the process can different families of other instruments are used to heat outputs of vehicle parts and they are in section 0 about axis-related Components and in section 0 above car bodies described.
Der Abschnitt 0 beschreibt einige Optionen für die Implementierung der Datenübernahme von verschiedenen Arten von Sensoren und Instrumenten im Rahmen der Anforderung des Verfahrens, einen genauen Zeitwert direkt oder indirekt mit jeder Messung zu assoziieren. Die Eichung von Sensoren und Instrumenten und von bestimmten geometrischen Merkmalen der Messgeräte wird in Abschnitt 0 besprochen. Das Thema der Eichung wird auch in einigen anderen Abschnitten über die Sensoren und Instrumente und über die Verwendung der von ihnen durch verschiedene Methoden und Algorithmen übernommenen Daten behandelt. Die Unterbringungs- und Installierungsaspekte im Zusammenhang mit Sensoren, Instrumenten und elektronischen Apparaten des Verfahrens werden als Thema in Abschnitt 0. besprochen, während der Abschnitt 0 einige allgemein vorzuziehende Wahlen in Bezug auf die Sammlung der Software-Anwendungen im Rahmen der Systemimplementierung beschreibt, und zwar insbesondere die Vorbereitungen für eine möglichst starke Verkürzung der Zeitdauer, die für die Fertigstellung der Datenverarbeitung einer Zugbildung erforderlich ist, sowie für die Verwendung von computergesteuerten Mitteln mit einem hohen Effizienzgrad.Section 0 describes some options for implementing the data acquisition of various types of sensors and instruments as part of the requirement of the procedure, one exactly time value directly or indirectly associated with each measurement. The calibration of sensors and instruments and of certain geometric features of the measuring instruments is discussed in Section 0. The subject of calibration is also dealt with in some other sections on the sensors and instruments and on the use of the data acquired by them through various methods and algorithms. The accommodation and installation aspects associated with sensors, instruments and electronic apparatus of the method are discussed as an issue in section 0., while section 0 describes some of the more preferable choices for the collection of software applications in the context of system implementation in particular, preparations for reducing as much as possible the time needed to complete the processing of a train, and for using high-efficiency computerized equipment.
Der Einfachheit halber geht der Text in den Beschreibungen und den dazugehörigen Zeichnungen in Teil 5 überwiegend davon aus, dass die Bahnlinie am SMI geradlinig ist. Abschnitt 0 beschreibt einige weniger wichtige Aspekte, die bei der Systemimplementierung berücksichtigt werden müssen, wenn die Bahnlinie an der SMI eine starke Krümmung aufweist.Of the For simplicity, the text goes in the descriptions and the accompanying drawings in part 5 predominantly assuming that the railway line at the SMI is straight. Section 0 describes some less important aspects involved in system implementation considered Need to become, if the railway line at the SMI has a large curvature.
Abschnitt 0 erläutert einige Beispiele von Systemkonfigurierungen, mit speziellem Hinweis auf verschiedene Kombinationen von Sensoren und Instrumenten, die am SMI installiert werden.section 0 explained some examples of system configurations, with a special note on different combinations of sensors and instruments that be installed on the SMI.
3.3 Vorteile der Erfindung3.3 Advantages of the invention
Ein erster Vorteil dieser Erfindung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik ist, dass sie ein Verfahren und ein System liefert, das in der Lage ist, automatisch einen Alarm zu erzeugen, wenn ein Fahrzeug und/oder seine Fracht die für einen bestimmten Linienabschnitt geltenden Bedingungen für die Begrenzungslinienprofile nicht erfüllen, wobei das Verfahren die Kinematik von Schienenfahrzeugen und vor allem der Wagenkästen berücksichtigt.One first advantage of this invention over the prior art of Technique is that it provides a method and a system that is able to automatically generate an alarm when a vehicle and / or his freight for conditions for the boundary line profiles that apply to a particular line segment do not fulfill, the method being the kinematics of rail vehicles and before all of the car bodies considered.
Vor allem können die Prinzipien und Angaben der entsprechenden UIC-Code Merkblätter vom Verfahren und dem System verwendet werden, um einen Alarm für ein Begrenzungslinienprofil (so wie es in den UIC-Codes 505-1, 505-4, 505-5 und 506 [050, 051, 052, 053] definiert ist) auszulösen und dabei auch, sofern gewünscht und anwendbar, das tatsächliche Hindernisprofil des Bahnabschnittes und die vorgesehene Geschwindigkeit der fraglichen Zugbildung berücksichtigt. Die Angaben der entsprechenden UIC-Code Merkblätter für kombinierte Bahntransporte (Merkblätter 596-5, 596-6 und 597 [054, 055, 056]) können ebenfalls im Verfahren und im System mit berücksichtigt werden. Die sehr niedrige Rate falscher Alarme, die typisch für eine solche Funktion der Erkennung von unzulässigen Fahrzeug- und Frachtprofilen ist, ermöglicht eine Verknüpfung der Systeminstallierung mit dem Schienensignalisierungs- und Sicherheitssystem für eine bedeutende Verminderung der Kollisionsgefahr mit Fahrzeugen anderer Zugbildungen auf einem daneben liegenden Gleis oder mit Elementen der Bahn-Infrastruktur, und diese Gefahrenreduzierung wird erreicht, ohne dass die Operativität im Bahntransport gestört wird, was hingegen bei einer erhöhten Rate von falschen Sicherheitsalarmen der Fall wäre.In front can do anything the principles and details of the corresponding UIC Code Leaflets of Method and system used to alarm for a gauge line profile (as described in UIC codes 505-1, 505-4, 505-5 and 506 [050, 051, 052, 053] is defined) and also, if desired and applicable, the actual Obstacle profile of the track section and the intended speed the train in question. The details of the corresponding UIC code leaflets for combined rail transports (Leaflets 596-5, 596-6 and 597 [054, 055, 056]) can also be used in the process and included in the system become. The very low rate of false alarms typical of such Function of detection of impermissible Vehicle and freight profiles is possible a link system installation with the rail signaling and security system for one Significant reduction of risk of collision with vehicles of others Train formations on an adjacent track or with elements the railway infrastructure, and this risk reduction is achieved without the operationality in rail transport disturbed which, on the other hand, is increased Rate of false security alarms would be the case.
Ein zweiter Vorteil dieser Erfindung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik ist, dass sie ein Verfahren und ein System liefert, das in der Lage ist, einen Alarm oder einen Warnhinweis (meistens abhängig von den verschiedenen möglichen Integrationen mit anderen Bahnsicherheitssystemen und Kontrollzentren) zu erzeugen, wenn eine Verletzung der Laderegeln- und Vorschriften vorliegt und/oder im Falle einer Frachtverschiebung auf einem Waggon, also wenn abnormale Lademerkmale zum Zeitpunkt der Erkennung keine ernste Gefahr im Zusammenhang mit der Zulässigkeit von Begrenzungslinienprofilen darstellen. Auch in diesem Fall werden Alarme mit einer hohen Unterscheidungsfähigkeit zwischen normalen und abnormalen Bedingungen erzeugt, so dass die Quote falscher Alarme entsprechend niedrig ist, da Alarmhinweise anstatt Alarme erzeugt werden und zudem weitere Informationen über mögliche fehlerhafte und/oder gefährliche Bedingungen (z.B. ein loses Waggonblech) versandt werden, die eine Beurteilung durch Personal erfordern.One second advantage of this invention over the prior art of Technique is that it provides a method and a system that is able to provide an alarm or warning (mostly dependent on the different possible ones Integrations with other rail safety systems and control centers) generate if a violation of loading rules and regulations present and / or in the case of a freight shift on a wagon, So if abnormal loading characteristics at the time of detection are not serious Danger in connection with the admissibility of boundary line profiles represent. Also in this case are alarms with a high discriminating ability generated between normal and abnormal conditions, so that the Quote false alarms is correspondingly low, as alarms instead of alarms are generated and also more information about possible faulty and / or dangerous Conditions (e.g., a loose waggon sheet), which is a Assessment by staff require.
Ein dritter Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass sie ein Verfahren und ein System liefert, das in der Lage ist, die Fähigkeiten des bisherigen Stands der Technik in der Erkennung von fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen von Achslagern, Rädern und Bremsen weiter zu verbessern, indem sie die Wärmeabgabe von diesen Teilen misst.One third advantage of this invention is that it is a method and deliver a system that is capable of the skills the prior art in the detection of faulty and dangerous Conditions of axle bearings, wheels and to further improve braking by reducing the heat dissipation of measures these parts.
Ein vierter Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass sie ein Verfahren und ein System liefert, das in der Lage ist auf der Grundlage von Messungen der Wärmestrahlung, die vom Kasten und/oder vom Inneren und/oder von der Fracht eines passierenden Schienenfahrzeugs erzeugt wird, die Präsenz eines Feuers an Bord des Fahrzeugs zu erkennen, und dies in der Regel mit einer viel größeren Empfindlichkeit im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik und vor allem auch bei einem Feuer in seinem Anfangsstadium, das in einem geschlossenen Fahrzeugabteil erkannt wird; diese Erkennung der Präsenz von Feuer erfolgt unter der Voraussetzung einer sehr niedrigen Rate falscher Alarme.A fourth advantage of this invention is that it provides a method and system capable of measuring heat radiation generated by the box and / or interior and / or cargo of a passing rail vehicle. the presence of a fire Detect board on the vehicle, and this usually with a much greater sensitivity compared to the prior art and especially in a fire in its initial stage, which is detected in a closed vehicle compartment; This detection of the presence of fire is on condition of a very low rate of false alarms.
Ein fünfter Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass sie ein Verfahren und ein System liefert, das in der Lage ist, auf der Grundlage von Messungen der Wärmestrahlung, die von einem passierenden Schienenfahrzeug erzeugt wird, und unter der Voraussetzung einer sehr niedrigen Rate falscher Alarme, die Präsenz einer abnormalen Erhitzung von Fahrzeugteilen, vor allem in Lokomotiven, zu erkennen, indem Datenverarbeitungsmethoden angewandt werden, die individuell angepasst werden können, um bestimmte fahrzeugspezifische fehlerhafte oder gefährliche Bedingungen mit einer sehr viel größeren Unterscheidungskapazität im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik zu erkennen.One fifth Advantage of this invention is that they are a method and provides a system that is capable based on measurements the heat radiation, which is generated by a passing rail vehicle, and under the requirement of a very low rate of false alarms that Presence of a abnormal heating of vehicle parts, especially in locomotives, recognizing by applying data processing methods, which can be customized to specific vehicle specific faulty or dangerous Conditions with a much larger discrimination capacity compared to recognize the prior art.
Ein sechster Vorteil dieser Erfindung besteht in der Möglichkeit, Gewichts-/Lastmessungen von Rädern und/oder Radsätzen zu integrieren und diese Messungen zu verwenden, um im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik auf bessere Weise jene Fahrzeuge zu unterscheiden, die ein zu großes Gewicht auf den Rädern, Achsen, Drehgestellen und/oder auf dem gesamten Fahrzeug aufweisen und/oder eine zu ungleiche Verteilung des Gewichts haben.One sixth advantage of this invention is the possibility Weight / load measurements of wheels and / or wheelsets to integrate and use these measurements in comparison to the prior art in a better way those vehicles to distinguish too large a weight on the wheels, axles, Have bogies and / or on the entire vehicle and / or have an uneven distribution of weight.
Ein siebter Vorteil des Verfahrens und des Systems besteht in der Möglichkeit, automatisch und selbständig Listen der Fahrzeuge zu erstellen, die innerhalb einer Zugbildung Gefahrengut transportieren, und dabei möglichst auch anzugeben, welche transportierten Güter auf den jeweiligen Fahrzeugen liegen und ob diese jeweiligen Fahrzeuge so wie Zugtanker für Chemielasten beladen oder fast leer sind, denn solche Listen dienen verschiedenen Sicherheitszwecken und werden in verschiedenen Integrationsschemata verwendet, um bei Unfällen (z.B. Entgleisung einer Zugbildung in einem Bahntunnel) sehr wichtige Informationen abzurufen und/oder einen Zug mit Gefahrengut davon abzuhalten, einen bestimmten Bahnabschnitt zu erreichen, wenn dies nicht zulässig ist (z.B. Zugang zu einem zweigleisigen Tunnel, wenn zur gleichen Zeit ein Personenwagen durch den gleichen Tunnel fährt).One seventh advantage of the method and the system is the possibility automatically and independently Create lists of vehicles that are within a train formation Transport dangerous goods, and possibly also indicate which transported goods lie on the respective vehicles and whether these respective vehicles as train tanker for Loaded with chemicals or almost empty, because such lists are used different security purposes and are in different integration schemes used to in accidents (e.g., derailment of train formation in a railway tunnel) are very important Retrieve information and / or train with dangerous goods thereof to deter, to reach a certain section of track, if this not permitted is (e.g., access to a twin-track tunnel, if the same Time a passenger car drives through the same tunnel).
Ein achter Vorteil des Verfahrens und des Systems besteht in der Möglichkeit, die unverwechselbare Identität der meisten Schienenfahrzeuge in einer Zugbildung zu erkennen, ohne dazu auf dem Fahrzeug montierte Identifizierungsgeräte oder andere Identifizierungssysteme, die nicht zum Verfahren gehören, zu verwenden und diese unverwechselbaren Identifikationsinformationen, mit oder ohne zusätzliche Informationen über erkannte Defekte, zur Lieferung nützlicher Informationen und Daten an wartungstechnische Verwaltungssysteme und Logistiksysteme zu liefern. Ein neunter Vorteil des Verfahrens und des Systems besteht in der Möglichkeit, die am besten geeigneten Stellen für die Installationen in einem Streckennetz zu wählen, und das unabhängig von Einschränkungen wie die Präsenz daneben liegender Bahnschienen, Schienenkrümmungen oder die geographische Orientierung der Schienen. Fachleute werden weitere Vorteile dieses Verfahrens und dieses Systems, die im Text von Teil 5 weiter unten im Dokument beschrieben sind, zu schätzen wissen.One eighth advantage of the method and the system is the possibility the unmistakable identity of most rail vehicles in a train formation, without for this purpose, identification devices mounted on the vehicle or other non-procedural identification systems use and this distinctive identification information, with or without additional Information about detected Defective, more useful for delivery Information and data to maintenance management systems and supply logistics systems. A ninth advantage of the process and the system is the ability to the most suitable places for the installations in one To choose route network, and that independently of restrictions like the presence adjacent railway tracks, rail bends or the geographical Orientation of the rails. Professionals will get more benefits from this Procedure and this system, in the text of Part 5 below described in the document, appreciate.
4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen4. Short description the drawings
5. Realisierungsmöglichkeiten der Erfindung5. Implementation possibilities the invention
5.1 Einige allgemeine Merkmale des Verfahrens und des Systems5.1 Some general Features of the process and the system
Die
Methode umfasst eine Reihe von Prozessen, die verschiedene Aufgaben
wie Messungen, Datenmanagement, Datenverarbeitung, Kommunikation
und Signalisierung ausführen,
um eine Reihe möglicher
fehlerhafter und gefährlicher
Bedingungen auf angemessene Weise zu erkennen und zu signalisieren.
Nachstehend
folgt ein kurzer Kommentar zu jedem der Elemente von
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Fachleute
im Bereich der entsprechenden Techniken werden erkennen, dass einige
der vom Anmelder in der folgenden Beschreibung vorgeschlagenen Merkmale
des Verfahrens, die die Strukturierung der Datenverarbeitung betreffen,
derart sind, dass sie das Verhältnis
zwischen Gesamtzeit für
die Verarbeitung von Daten für
eine Fahrzeugbildung und die Kosten der Berechnungsmittel einer
Systemimplementierung verbessern. Die meisten der Softwareprozesse,
die beträchtliche
Berechnungsmittel (z.B. die in den Boxen
Box
Box
Nach
erfolgter Ausführung
der Aufgaben gemäß Box
Box
Ein einfaches Beispiel solch einer Parameterfestlegung könnte das Weglassen einer Datensammlung für die Erkennung eine Flachstelle des Rads sein, falls der Zug zu langsam ist, bzw. das Weglassen bestimmter Messungen (z.B. Daten von einem langsamen Laser-Abtastgerät), wenn die Zuggeschwindigkeit zu hoch ist oder wenn der Zug gewissen Diagnostikfunktionen nicht ausgesetzt werden muss (z.B. Diagnostik des Ladeprofils für Hochgeschwindigkeits-Personenzüge).One simple example of such a parameter setting could be that Omitting a data collection for the detection will be a flat of the wheel, if the train is too slow or omitting certain measurements (e.g., data from one slow laser scanner), if the train speed is too high or if the train is certain Diagnostic functions must not be suspended (for example, diagnostics loading profile for High-speed passenger trains).
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Box
Fachleute
der entsprechenden Techniken mögen
alternative Schemata zum Erreichen der Ziele der oben in der Beschreibung
von
Vor dem Übergang zum nächsten Textabschnitt möchte der Anmelder erklären, dass der Einfachheit halber der Großteil der unten stehenden Erläuterung davon ausgeht, dass die Schienen am Schienenabschnitt bei SMI geradlinig sind und zwar für eine Länge auf beide Längsseiten, dank derer man die Bahnstrecke als geradlinig betrachten kann. Die Möglichkeit einer Installation an einer Schienenkrümmung und die damit zusammenhängenden Auswirkungen werden in dem speziellen Textabschnitt (0) unten erläutert.In front the transition to the next Text section would like declare the applicant for the sake of simplicity, the majority of the explanation below assumes that the rails at the rail section at SMI straight are and indeed for a length on both sides, thanks to which one can regard the railway line as straight. The possibility an installation on a rail bend and the related Effects are explained in special section (0) below.
5.2 Radsatzabstände und die Längsposition von Fahrzeugen im Zeitverlauf bestimmen5.2 wheelset distances and the longitudinal position of vehicles over time
Bis heute wurden verschiedene Arten von Radsensoren (auch wheel detectors oder wheel trips genannt) innerhalb verschiedener bahnbezogener elektronischer Systeme zur Zählung von Zugachsen, zur Erkennung der Präsenz eines Zugs, zur Messung einer Fahrzeuggeschwindigkeit, zur Assoziierung von [011, 017, 023, 024] Rädern mit Fahrzeugen, zur Unterscheidung [025] von Achsen, die zu Nicht-Fracht-Fahrzeugen gehören und zur Erzeugung [021, 026] von Musterzeitsignalen mit einer zur Fahrzeuggeschwindigkeit proportionalen Häufigkeit verwendet.To Today, different types of wheel sensors (also wheel detectors or wheel trips) within different railway-related electronic counting systems of pulling axles, to detect the presence of a train, to measure vehicle speed, to associate [011, 017, 023, 024] wheels with vehicles distinguishing [025] from axles belonging to non-freight vehicles and for generating [021, 026] pattern time signals at a vehicle speed proportional frequency used.
Die Zeitpunkte, zu denen Fahrzeugräder an bestimmten Positionen entlang der Bahnschiene erkannt werden, können im Rahmen des Verfahrens, wie unten erklärt, verwendet werden, um die Abstände zwischen Radsätzen eines Fahrzeugs und der Längsposition eines Fahrzeugs entlang der Gleise im Zeitverlauf zu berechnen. Die Werte der Radsatzabstände (hier „WSD") sind Grundlage für die Anwendung der weiter unten erläuterten Fahrzeugidentifizierungsmethode, und ihre Genauigkeit ist ein Hauptfaktor für die Effizienz dieser Methode. Die Funktion für die Darstellung der Längsverschiebung eines Fahrzeugs (hier "LDF") ist eine Skalarfunktion für Zeit, die eine fundamentale Wichtigkeit für die Funktionstüchtigkeit des gesamten Systems hat, da sie innerhalb der Prozeduren für die Zuteilung verschiedener Messungsarten zu einem bestimmten Fahrzeugelement hat, wie unten erläutert ist.The Time points to which vehicle wheels be recognized at certain positions along the railway track, can as explained below, used in the context of the procedure distances between wheelsets a vehicle and the longitudinal position to calculate a vehicle along the tracks over time. The values of the wheelset distances (here "WSD") are the basis for the Application of the explained below Vehicle identification method, and its accuracy is a major factor for the Efficiency of this method. The function for the representation of the longitudinal displacement of a vehicle (here "LDF") is a scalar function for time, the one fundamental importance for the functionality of the entire system, as it has within the procedures for allocation different types of measurement for a particular vehicle element has, as explained below is.
Zwei Radsensoren können ausreichen für die Messung der Geschwindigkeit und der Richtung von Schienenfahrzeugen, und um sehr einfach die Abstände zwischen zwei beliebigen aufeinander folgenden Radsätzen zu berechnen, wenn die Zuggeschwindigkeit konstant ist oder wenn eine hohe Präzision für diese Messungen nicht erforderlich ist. Ein eher komplexer Raddetektorensatz und eine robuste und wirksame Berechnungsprozedur sind dagegen in diesem Fall erforderlich, um die geforderte hohe Präzision bei der WSD-Bestimmung und bei LDF zu gewährleisten, wenn die Zuggeschwindigkeit beim Passieren des Zugs durch das Messintervall SMI variiert [017].Two wheel sensors may be sufficient to measure the speed and direction of rail vehicles, and to easily calculate the distances between any two consecutive wheelsets if the train speed is constant or if high precision is not required for these measurements. A more complex set of wheel detectors and a robust and efficient computational procedure, on the other hand, are required in this case to ensure the required high precision in WSD determination and LDF, as the train speed when passing the train varies by the measuring interval SMI [017].
5.2.1 Beziehungen von WSD und LDS zu den Signalen und Positionen der Radsensoren5.2.1 Relationships of WSD and LDS on the signals and positions of the wheel sensors
Das
zusammengesetzte Schaubild von
5.2.2 Radsensoren5.2.2 Wheel sensors
Die Radsensoren, die in die am häufigsten verwendete Klasse gehören, basieren auf elektromagnetischen Fühltechniken. Einige der ersten Geräte dieser Klasse basierten [020] auf einem U-förmigen Magnet, der nahe an der inneren Seite einer Schiene installiert wurde und an einem seiner Pole eine Erkennungsspule zur Erkennung der Signale hatte; die Spurkranzfelge wurde beim Passieren des magnetischen Feldes über dem Sensorgerät erkannt. Später erreichte man mit einem anderen Typ von elektromagnetischem Sensor hervorragende Ergebnisse [022], was hohe Erkennungsgenauigkeit und schnelle Reaktionszeiten durch die Erkennung der Phase von Radiofrequenz(RF)-Strahlung betrifft, die in Richtung Spurkranzfelge abgestrahlt und durch seine Metalloberfläche reflektiert wurde. Die Bahnradsensoren RDS80001 und RDS80002 von Honeywell [950], sowie die vorherigen Modelle wie 926FS30-060-Z911-H, sind weit verbreitete Hochgeschwindigkeitsnäherungssensoren induktiver Art mit einem Zwei-Status-DoppelleitungsstromoutputThe wheel sensors in the most commonly used class are based on electromagnetic sensing techniques. Some of the first devices of this class were based on a U-shaped magnet installed near the inner side of a rail and having at one of its poles a detection coil for detecting the signals; the wheel rim became over when passing the magnetic field recognized the sensor device. Later, excellent results were obtained with another type of electromagnetic sensor [022], which involves high recognition accuracy and fast response times by detecting the phase of radio frequency (RF) radiation radiated toward the flange and reflected by its metal surface. Honeywell's RDS80001 and RDS80002 track wheel sensors [950], as well as previous models such as the 926FS30-060-Z911-H, are widely used inductive-type high-speed proximity sensors with two-state dual-line current output
Sie verfügen über einen Hochfrequenzgenerator (etwa 230 kHz) mit einem offenen Magnetkreislauf; die Präsenz des Spurenkranzes im Probebereich beeinflusst das jeweilige magnetische Feld und die daraus resultierende Dämpfung der Kreislaufschwankung wird durch die Sensorelektronik registriert. Eine weitere im Handel erhältliche Familie von leistungsstarken Hochgeschwindigkeitssensoren für Bahnraderkennung ist die VRS-Serie [951], entwickelt durch Invensys Sensor Systems/Electro Corporation (die heute zu Honeywell gehört). Die VRS-Sensosen erkennen das Auftauchen und das Verschwinden eines Eisenlegierungskastens im Registrierbereich durch einen permanenten Magnet und eine Fühlspule, da die Widerstandsvariation in einer positiven oder negativen Spitze des erzeugten Signals resultiert. Die VRS-Sensoren werden in vielen verschiedenen Versionen hergestellt und sind für das Verfahren besonders interessant wegen ihrer hohen Messbandbreite, die gewöhnlich über 15 kHz liegt. Auch verschiedene Modelle von Sensoren mit Hall-Effekt können von Honeywell als eine Alternative mit einer hohen Bandbreite zu den o.g. VRS-Sensoren geliefert werden. Eine besondere Art von elektromagnetischem Sensor ist das "DRT Electronic Pedal" von General Electric Transportation Systems [963]. Dieses Gerät montiert zwei Einheiten auf beiden Seiten der Schiene und wirkt als magnetisches Übertragungs- und Empfangsgerät. Weitere hervorragende elektromagnetische Sensoren, die für die Montage an Schienen geeignet und zugelassen sind, und der Raderkennung von Fahrzeugen dienen, sind von anderen Herstellern erhältlich.she have one High frequency generator (about 230 kHz) with an open magnetic circuit; the presence of the lane wreath in the sample area influences the respective magnetic Field and the resulting attenuation of the cycle fluctuation is registered by the sensor electronics. Another in the trade available Family of powerful high-speed sensors for railway wheel detection is the VRS series [951], developed by Invensys Sensor Systems / Electro Corporation (now owned by Honeywell). Recognize the VRS sensations the appearance and disappearance of an iron alloy box in the registration area by a permanent magnet and a sensing coil, because the resistance variation in a positive or negative peak the generated signal results. The VRS sensors are in many made of different versions and are particularly interesting for the process because of its high measurement bandwidth, which is usually over 15 kHz. Also different Models of Hall-effect sensors can be used by Honeywell as one Alternative with a high bandwidth to the o.g. VRS sensors to be delivered. A special kind of electromagnetic sensor is the "DRT Electronic Pedal "by General Electric Transportation Systems [963]. This device mounted two units on both sides of the rail and acts as a magnetic transmission and receiving device. Other excellent electromagnetic sensors used for assembly are suitable and approved on rails, and the wheel recognition of Vehicles are available from other manufacturers.
Andere Arten von Sensoren, und insbesondere bestimmte optische Schnellreaktionssensoren, kommen auch für die Durchführung kontaktloser Schnellgeschwindigkeitserkennung von Spurkranzfelgen in Frage. Auch wenn optische Sensoren wegen ihres Vermögens, sehr präzise Werte für die Radtransitzeiten zu ermitteln, attraktiv sind, sind elektromagnetische Sensoren für diese Anwendung besonders empfehlenswert, da es erwiesen ist, dass sie mit allen durch die Schienenumgebung gegebenen Anforderungen in dieser Anwendung kompatibel sind und insbesondere bei jeder Art von Wetterbedingung sehr zuverlässig sind, einschließlich bei Schnee und Eis, ohne dass man spezielle Schutzvorrichtungen und Heizungssysteme vorsehen muss. Praktisches Montagezubehör ist für alle im Handel erhältlichen elektromagnetischen Bahnradsensoren leicht erhältlich, so wie zum Beispiel die RDS-CL-01 "Schienenhalterung" von Honeywell, die keine Schienenbohrung erfordert und leicht entlang der Schienen positioniert werden kann.Other Types of sensors, and in particular certain fast-response optical sensors, also come for the implementation Contactless fast speed detection of wheel flange rims in question. Although optical sensors because of their assets, very precise Values for the wheel transit times are attractive, are electromagnetic Sensors for This application is especially recommended since it has been proven that with all the requirements given by the rail environment in this application are compatible and in particular with each kind of weather condition very reliable are inclusive in snow and ice without the need for special protection and heating systems. Practical mounting accessories are for everyone Commercially available electromagnetic track wheel sensors readily available, such as for example Honeywell RDS-CL-01 "Rail Mount" No rail drilling required and easy along the rails can be positioned.
5.2.3 Messungsunsicherheiten bei der Verwendung von Radsensoren5.2.3 Measurement uncertainties when using wheel sensors
Die
in diesem Dokument enthaltenen Beschreibungen machen deutlich, dass
die Implementierung des Verfahrens und des Systems keine strengen
Mindestanforderungen an die Werte für Genauigkeit, Auflösung, die
Reaktionszeit oder andere Leistungsdaten von Radsensoren stellt.
Dennoch enthält
dieses Dokument Erläuterungen
dazu, wie eine Ungewissheit bezüglich
Zeitpunkt und Position für
die Raderkennung einige Leistungen des Systems negativ beeinflussen.
Es lohnt sich daher, die Ursachen solcher Messunsicherheiten oder Fehler
zu untersuchen, zumindest für
die elektromagnetischen Radsensoren, so dass die Wahl der Radsensoren
bei der Implementierung des Systems leichter fällt. Gewöhnlich werden elektromagnetische
Radsensoren (mit Ausnahme des oben erwähnten GETS DRT Electronic Pedal)
auf der inneren Schienenseite, knapp unter dem Schienenkopf montiert,
um die Spurkranzfelge zu erkennen, wenn sie das elektromagnetische
Sensorfeld stört.
Eine nicht zylindrische symmetrische Radabnutzung kann zu einem
Vorziehen oder zu einer Verzögerung
des Zeitpunktes führen,
an dem der Sensor die Ankunft und Abfahrt der Radmitte anzeigt.
Solch eine Art von Fehler ist je nach Typ und Modell der Radsensoren
mehr oder weniger kritisch. Ein Hauptfaktor zur Feststellung einer
Messunsicherheit, und dies speziell bei Rädern mit großem Durchmesser
und relativ hoher Transitgeschwindigkeit, ist das Sensorgeräusch, während eine
Empfindlichkeitsverschiebung im Laufe der Zeit oder wegen anderer
Gründe
wie der Temperatur nicht wichtig ist, wenn da Sensorsignal gemäß den unten
im Dokument angegebenen Anweisungen verarbeitet wird. Die unten
angegebene Bearbeitungsmethode gleicht auch den Effekt einer variablen
Seitenposition einer zu den Schienen senkrecht stehenden Achse aus,
die symmetrisch die Zeitpunkte (Ankunft und Weiterfahrt des Rads) ändern kann,
an denen der Sensor eine gewisse Störungsstufe in seinem elektromagnetischen
Feld registriert. Der Yaw von Radsätzen, das zu einem Radschlingern
führt (siehe
Radposition in
5.2.4 Messunsicherheiten im Zusammenhang mit der Yaw-Schwankung von Radsätzen5.2.4 Measurement uncertainties in the context of the yaw fluctuation of wheelsets
Der
Einfluss des Yaw-Winkels auf die Längsposition der Radsatzmitte
kann jedoch vernachlässigt
werden. Daher sind die Radsatzmitten geeigneter für eine genaue
Schätzung
der Fahrzeugverschiebung und der statischen oder durchschnittlichen
Abstände
zwischen Radsätzen,
als einzelne Radmitten auf einer Schiene. Die Verwendung von Raddetektorpaaren
wie
5.2.5 WSD und LDF aus den Transitzeiten von Radsätzen berechnen5.2.5 WSD and LDF off the transit times of wheelsets to calculate
Mit
Bezug auf die obigen Bemerkungen zu
Die Werte K·J, Zeitwerte t angezeigt durch tj,k, werden als die Zeitpunkte definiert, zu dem die Radsatzmitte j die Höhe der Registriermitte k entlang der Schiene passiert. Die Lk jeden Wertes K ist der Abstand von der Registriermitte k von einer Bezugsposition entlang der Schiene, wobei L eine Längsachse parallel zu den Schienen ist. Mit λj wird die Koordinate der Radsatzmitte j auf der Längsachse Λ angegeben, die integral mit der Mitte einer bestimmten Radsatzmitte j0 ist und deren Richtung per Definition entgegengesetzt der Zugtransitrichtung ist, und mit der der Wert s assoziiert ist, wobei s gleich 1 oder –1 ist, je nachdem ob diese Richtung gleich oder entgegengesetzt der Richtung der Achse L ist. Die Radsatzmitte j0 wurde beliebig als Null der Achse Λ festgelegt. Die gesuchte LDF-Funktion der Zeit wird durch L(T) angegeben und ist definiert als die Koordinate des Ausgangspunktes der Achse Λ, d.h. der Radsatzmitte j0, auf der Achse L zum Zeitpunkt t.The values K · J, time values t indicated by t j, k , are defined as the times at which the wheelset center j passes the height of the registration center k along the rail. The L k of each value K is the distance from the registration center k from a reference position along the rail, where L is a longitudinal axis parallel to the rails. With λ j , the coordinate of Radsatzmitte j is indicated on the longitudinal axis Λ, which is integral with is the center of a certain wheel center j0 and whose direction is by definition opposite to the train transit direction and to which the value s is associated, where s is 1 or -1, depending on whether this direction is equal to or opposite to the direction of the axis L. The wheelset center j0 was arbitrarily set as zero of the axis Λ. The sought LDF function of time is given by L (T) and is defined as the coordinate of the starting point of the axis Λ, ie the wheelset center j0, on the axis L at time t.
Die
Menge von K·J-Gleichungen
Wenn man die Ungewissheit verschiedener Inputdaten vernachlässigt, kann das LDR-Problem auf eine Funktionsannäherung an die Minimalquadrate reduziert werden, basierend auf der Minimierung der Menge durch Ändern der Parameter der Annäherungsfunktion L(t) und der Werte J – 1 von λj für j ≠ j0.By neglecting the uncertainty of different input data, the LDR problem can be reduced to a function approximation to the minimum squares based on minimizing the amount by changing the parameters of the approximation function L (t) and the values J-1 of λ j for j ≠ j0.
Im Falle des LDF-Problems können verschiedene unsichere Werte im Allgemeinen bei verschiedenen Inputdaten vorkommen, aus den später in diesem Dokument erklärten Gründen, und daher minimiert man besser eine andere Menge für die LDF-Näherungsfunktion, und zwar die eine Chi-Quadrat-Größe der Richtigkeit der Näherung darstellt. Die Gleichung 102 ist geeignet, wenn die durch die Änderungswerte σ 2 / j,k ausgedrückten Ungewissheiten einer Fehlerverteilungskurve folgen. Andere Gleichungen könnten verwendet werden, wenn zum Beispiel eine wichtige Ungewissheitskomponente einer Quadratverteilung folgt, wie im Falle von Zeitfehlern im Zusammenhang mit getrennten Abtastungen.In the case of the LDF problem, various uncertain values can generally occur on different input data, for reasons explained later in this document, and so it is better to minimize another amount for the LDF approximation function which represents a chi-squared size of the correctness of the approximation. The equation 102 is suitable when the uncertainties expressed by the change values σ 2 / j, k follow an error distribution curve. Other equations could be used if, for example, an important uncertainty component follows a square distribution, as in the case of timing errors associated with separate samples.
Die Wahl der mathematischen Expression für L(t) ist natürlich kritisch, da die gewählte Funktion flexibel genug ein muss, um die Inputdaten aufzunehmen, ohne ein unrealistisches Verhalten in den Abständen zwischen den Werten tj,k der unabhängigen Variable t aufzuweisen. In diesem Fall können die oben erwähnten physikalischen Beschränkungen hinsichtlich der Fahrzeugdynamik verwendet werden, um die Minimierung des Fehlerquadrats einzuschränken, so wie Mindest- und Höchstwerte für die zweite und dritte Ableitung von L(t), oder das Hinzufügen zum richtigen Gleichungsglied 101 oder 102 von einem oder mehreren Gliedern, deren Minimierung die Annäherungskurve korrigiert.The choice of mathematical expression for L (t) is of course critical because the chosen function must be flexible enough to accommodate the input data without having unrealistic behavior in the distances between the values t j, k of the independent variable t. In this case, the above-mentioned physical constraints on vehicle dynamics may be used to limit the least squares minimization, such as minimum and maximum values for the second and third derivatives of L (t), or addition to the correct equalizer 101 or 102 of FIG one or more members whose minimization corrects the approximation curve.
Ein
besonderer Kurventyp, den der Anmelder für die LDF-Näherung
für geeignet
hält, ist
eine Spline-Funktion S(t), d.h. eine stückweise Funktion aus kubischen
Polynomen
Entsprechend
der Standard-Spline-Definition, werden die P-1 Funktionskontinuitätsbedingungen
Die Spline S(t) wird also bis hieher durch die 4P Parameter ap, bp, cp und dp und durch einen Satz von 3P-3 Bedingungen definiert. Die fehlenden Bedingungen können durch einschränkende Bedingungen gedeckt werden, wenn die Inputdaten zu interpolieren sind, und auch durch Einschränkungen der Ableitungen an den äußeren Werten von S(t) und/oder durch andere Bedingungen zur Minimierung der Schwankungen der Splines zwischen den Datenpunkten.The spline S (t) is defined so far by the 4P parameters a p , b p , c p and d p and by a set of 3P-3 conditions. The missing conditions can be covered by constraints if the input data is to be interpolated, and also by constraints on the derivatives of the outer values of S (t) and / or other conditions to minimize the variations of the splines between the data points.
Ein
oft auftretendes Problem bei Spline-Funktionen ist die Schwankung
der Kurve im Bereich der angepassten Punkte, speziell wenn P nahe
der Zahl des Werts ist, der angepasst werden muss. Eine mögliche Kontrolle
dieser Schwierigkeit ist die Minimierung von W, definiert durch
die Gleichung
Im Falle des Problems der LDF-Näherung hängt die Flexibilität, die für die Annäherungskurve gefordert ist, von der Zuggeschwindigkeit ab, da die Zeit, die zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Wert tj,k vergeht, mögliche Änderungen der Beschleunigung und der negativen Beschleunigung einschränkt. Wenn also eine Spline-Funktion verwendet wird, sollte P reduziert werden, wenn die durchschnittliche Zuggeschwindigkeit während der Sensormessungen erhöht wird. Die Zahl der angewandten Radsensoren oder Radsensorpaaren und die entsprechenden Ungewissheiten in den Messungen der Radtransitzeiten sowie ihre Position an den Schienen können ebenfalls bei der Wahl von P berücksichtigt werden.In the case of the problem of the LDF approximation, the flexibility required for the approach curve depends on the train speed, since the time passing between the lowest and highest values t j, k possible changes in acceleration and negative acceleration limits. So, if a spline function is used, P should be reduced if the average train speed is increased during the sensor measurements. The number of applied wheel sensors or wheel sensor pairs and the corresponding uncertainties in the measurements of the wheel transit times as well as their position on the rails can also be taken into account in the choice of P.
Die Zeitabstände zwischen zwei aufeinander folgenden Werten von tj,k sind nicht konstant, da sie von den Werten J – 1 von λj abhängen, während die Wahrscheinlichkeit gewisser Beschleunigungsänderungen ausschließlich von der Dauer des Zeitabstands abhängt, der hier berücksichtigt wird. Daher schlägt der Anmelder vor, dass die Zeitbereiche von den P Polynomen die gleiche Dauer haben, und die Werte P-1 von tp für p reichen von 2 bis P und befinden sich im gleichen Abstand zum Mindest- und Höchstwert von tj,k, während t1 gleich t1,1 ist und tJK gleich dem maximalen Zeitwert vom Bereich Sp(t) ist. Eine andere Möglichkeit ist die, anpassungsfähige Werte für tp für p zu verwenden, die von 2 bis P reichen und dem Minimierungsprozess ausgesetzt sind, und diese Wahl ermöglicht die Verwendung eines relativ kleinen Wertes P. Die tatsächliche Anpassung, und besonders die der oben definierten Spline-Funktion in Hinsicht auf die entsprechenden Bedingungssätze 107, 108 und 109, durch eine Minimierung von W, wie in Gleichung 110 definiert, und durch die Verwendung von zusätzlichen Einschränkungen von Ableitungswerten, wird hier nicht erläutert, da sie mit Hilfe von Standardtechniken und Algorithmen ausgeführt werden kann, die in existierenden literarischen Veröffentlichungen beschrieben sind. Auch wenn die Wahl von P und ρ auf theoretischen Erwägungen basiert, sollte man zwei solche Zahlen als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit als Grundlage des Experiments optimieren.The time intervals between two consecutive values of t j, k are not constant, since they depend on the values J-1 of λ j , while the probability of certain acceleration changes depends exclusively on the duration of the time interval considered here. Therefore, Applicant proposes that the time domains of the P polynomials have the same duration, and the P-1 values of t p for p range from 2 to P and are equidistant from the minimum and maximum values of t j, k , while t 1 is t 1,1 and t JK is equal to the maximum time value from the range S p (t). Another possibility is to use adaptive values for t p for p that range from 2 to P and are subjected to the minimization process, and this choice allows the use of a relatively small value P. The actual fit, and especially that defined above Spline function with respect to the corresponding condition sets 107, 108, and 109, by minimizing W, as defined in Equation 110, and by using additional constraints on derivative values, is not discussed here, as it is done using standard techniques and algorithms can be performed, which are described in existing literary publications. Although the choice of P and ρ is based on theoretical considerations, one should optimize two such numbers as a function of vehicle speed as the basis of the experiment.
5.2.6 Berechnung der Werte tj,k und σj,k 5.2.6 Calculation of the values t j, k and σ j, k
Wenn eine ideales Rad bei konstanter Geschwindigkeit rollt und seine Transitzeit durch einen idealen Sensor gemessen wird, der seine Auslösesignale symmetrisch in Bezug auf den Abstand der Radmitte von der Sensormitte sendet, dann ist die Auslösezeit der Radmitte tC gerade der Mittelwert zwischen den ersten und letzten Auslösesignalen, nämlich tL und tT.When an ideal wheel rolls at a constant speed and its transit time is measured by an ideal sensor which transmits its trip signals symmetrically with respect to the distance of the wheel center from the sensor center, then the wheel center t C release time is just the average between the first and last Tripping signals, namely t L and t T.
Bei einer Beschleunigung oder negativen Beschleunigung führt die Verwendung der Gleichung 111 entweder einen negativen oder einen positiven Fehler in der Schätzung von tC, von tL und tT ein. Dieser Fehler ist größer bei absoluten Werten der Beschleunigung und negativen Beschleunigung, bei niedrigen Geschwindigkeitswerten und bei höheren Abstandswerten LL – LT zwischen den Längspositionen der Punkte, an denen der Radsensor die ersten und letzten Auslösesignale erzeugt. Der Fehler kann leicht korrigiert werden, indem man zuerst mit der Gleichung 111 den Wert tC berechnet, die LDF-Berechnung ausführt und dann die Beschleunigungs- und Geschwindigkeitswerte aus LDR für eine Neuberechnung von tC verwendet, der schließlich für eine genauere Berechnung von LDF und WSD verwendet wird. Einfache kinematische Berechnungen zeigen, dass ein sehr starkes Bremsen (der absolute Wert positiver oder negativer Beschleunigung im schlimmsten Fall) mit einem Wert LL – LT von 300 mm zu einem Fehler in der Schätzung von tC führt, der, ausgedrückt als entsprechender Fehler der Position der Radmitte, geringer als 1 mm bei einer Geschwindigkeit von 15 km/h ist, und auf 5 mm im Falle von etwas weniger als 6 km/h sinkt (die Abhängigkeit dieses Fehlers von der Geschwindigkeit ist nicht linear). Daraus kann man schließen, dass die oben genannte Korrektur sich nur dann lohnt, wenn sehr präzise Radsensoren eingesetzt werden und wenn die Messungen bei sehr niedriger Zuggeschwindigkeit erfolgen. Wenn die für das System gewählten Radsensoren einen Analog-Output haben, müssen die Auslösezeiten tL und tT erst berechnet werden, wobei man eine numerische Methode anwendet, die den Eigenschaften des Sensors gerecht wird und Linearität und Geräusch berücksichtigt.For acceleration or negative acceleration, the use of equation 111 introduces either a negative or a positive error in the estimate of t C , t L and t T. This error is greater with absolute values of acceleration and negative acceleration, with low speed values and with higher distance values L L - L T between the longitudinal positions of the points where the wheel sensor generates the first and last triggering signals. The error can be easily corrected by first calculating the value t C using equation 111, performing the LDF calculation, and then using the acceleration and velocity values from LDR for a recalculation of t C , which is finally used for a more accurate calculation of LDF and WSD is used. Simple kinematic calculations show that very strong braking (the worst case absolute value of negative or negative acceleration) with a value L L - L T of 300 mm results in an error in the estimate of t C , expressed as a corresponding error the position of the wheel center is less than 1 mm at a speed of 15 km / h, and drops to 5 mm in the case of slightly less than 6 km / h (the dependence of this error on the speed is not linear). From this one can conclude that the above correction is only worthwhile if very precise wheel sensors are used and if the measurements are made at very low pulling speed. If the wheel sensors selected for the system have an analogue output, the tripping times t L and t T must first be calculated, using a numerical method that matches the characteristics of the sensor and takes into account linearity and noise.
Wenn
Paare von Radsensoren, so wie oben beschrieben, verwendet werden,
um den Yaw des Drehgestells zu kompensieren, und wenn die Beschleunigung
vernachlässigt
wird, dann kann die Transitzeit tWSC einer
Radsatzmitte mit folgender Gleichung berechnet werden in der tLWL und
tLWT für
die ersten und letzten Auslösezeiten
des Sensors des linken Rads stehen, und tRWL und tRWT für
die des rechten. Die Verwendung der Gleichung 112 impliziert offensichtlich,
dass der entsprechende Wert von Lk sich
auf die durchschnittliche Längsposition
entlang der Schiene des Sensors für das linke Rad bzw. für das rechte
Rad bezieht. Auch in diesem Fall kann gezeigt werden, dass der Fehler
im Zusammenhang mit der Vernachlässigung
der negativen oder positiven Beschleunigung bei größeren Geschwindigkeitswerten vernachlässigt werden
kann. Eine Korrektur dieses Fehlers kann auf die oben für einzelne
Radsensoren beschriebene Art und Weite korrigiert werden, wobei
man in diesem Fall die Positionen der beiden Radsensormitten als
Paar betrachten muss, was erheblich anders sein kann, wie oben im
Kommentar zu
Die Werte von Lk sollten präzise sein und im Einklang mit den Messfehlern der Radsensoren stehen. Die Lk-Werte beziehen sich auf die "Erkennungsmitten" der Sensoren, die nicht unbedingt mit der anscheinenden Mitte des Gehäuses übereinstimmen. Je nach Typ des Radsensors empfiehlt es sich eventuell, die Lk-Werte zu messen, indem man eine kontrollierte Bewegung eines Eisenkastens im Vergleich zur Position entlang der Schienen beobachtet. Die Messung der Lk-Werte sollte jedoch Teil der allgemeinen Eichungsmethode des Systems ein, die von verschiedenen technischen Optionen für Sensoren, mechanischen Stützstrukturen, Datenübernahmesystem und anderen Designelemente des tatsächlich anzuwendenden Systems abhängt.The values of L k should be precise and consistent with the measurement errors of the wheel sensors. The L k values refer to the "detection centers" of the sensors, which do not necessarily coincide with the apparent center of the housing. Depending on the type of wheel sensor, it may be useful to measure the L k values by observing a controlled movement of an iron box compared to the position along the rails. However, the measurement of L k values should be part of the general calibration method of the system, which depends on various technical options for sensors, mechanical support structures, data acquisition system and other design elements of the actual system to be used.
Die Ungewissheiten von Position und Zeitpunkt, auf die sich der Radsatztransit bezieht, spielen im Verfahren eine Rolle, wie bereits in den obigen Erörterungen zu Gleichung 102 deutlich wurde und wie auch in anderen Teilen diese Dokuments erläutert wird. Die Bedeutung der individuellen Fehlerquellen hängt bei der Implementierung von den Entscheidungen über Typ und Modell der Radsensoren ab, und muss daher bei der Konzeption und Entwicklung der anzuwendenden Systemversion analysiert und berücksichtigt werden. Auf jeden Fall lohnt es sich anzumerken, dass einige der relevanten Mess- oder Berechnungsfehler korrekter als Positionsfehler definiert werden, und andere als Zeitfehler. Die Werte von σj,k in der Gleichung 102 beziehen sich nur auf L(t) und nicht direkt auf t. Auch wenn die LDF-Näherungskurve ausgeführt werden kann, indem man ausdrücklich getrennte Schätzwerte für Raum- und Zeitfehler in die entsprechenden Gleichungen einsetzt, könnte es praktisch sein, z.B. in der Gleichung 102, σj,k-Werte zu verwenden, die die angemessene Kombination aller relevanten Zeit- und Längenfehler sind, nachdem man die Zeitfehler in Längenfehler umgerechnet hat, indem man diese mit dem Geschwindigkeitswert multipliziert. In diesem Fall kann der zu verwendende Geschwindigkeitswert ein ungefährer Wert sein, der durch endliche Unterschiede, die auf den Werten tj.k und Lk beruhen, und zusammen mit der Gleichung 100 berechnet wird. Alternativ dazu, kann die LDF-Berechnung wiederholt werden, nachdem man σj,k unter Verwendung der Geschwindigkeitswerte der ersten LDF-Berechnung berechnet hat. Eine weitere Möglichkeit ist die Tabellierung von σj,k als Geschwindigkeitsfunktion.The uncertainties of position and timing to which the wheelset transit relates play a role in the process, as has already become clear in the above discussion of Equation 102, and as explained in other parts of this document. The importance of the individual sources of error in the implementation depends on the decisions on the type and model of the wheel sensors, and must therefore be analyzed and taken into account in the design and development of the applicable system version. In any case, it is worth noting that some of the relevant measurement or calculation errors are more correctly defined as position errors, and others than time errors. The values of σ j, k in Equation 102 relate only to L (t) and not directly to t. Although the LDF approximation curve can be performed by explicitly using separate estimates of space and time errors in the corresponding equations, it might be convenient to use, for example, in Equation 102, σ j, k values that are the appropriate combination all relevant time and length errors are after converting the time errors to length errors by multiplying them by the speed value. In this case, the speed value to be used may be an approximate value calculated by finite differences based on the values t jk and L k and together with the equation 100. Alternatively, the LDF calculation may be repeated after calculating σ j, k using the speed values of the first LDF calculation. Another possibility is the tabulation of σ j, k as a velocity function.
Der Anmelder betont, dass im Allgemeinen viele Variationen für die LDF-Berechnungen möglich sind und vor allem, dass die oben vorgeschlagene Vorgehensweise der LDF-Näherung für die Präzisierung der Inputwerte von tj,k und σj,k vermieden werden kann, wenn man die entsprechenden Berechnungsexpressionen in die Formel für den Wert einsetzt, der für die LDF-Näherung minimiert werden muss. Die Demonstration hervorragender Leistungen der besten Radsensoren im Hinblick auf die Implementierung des Systems, eine angemessene Konzeption des Datenübernahmesystems und die korrekte Installation aller wichtigen Komponenten des Systems sorgen dafür, dass fehlende Raderkennungen oder falsche Raderkennungen sehr selten vorkommen. Es ist jedoch möglich, einen Diagnostik-Algorithmus zu implementieren, um fehlende oder falsche Radsensorsignale zu identifizieren. Falsche Signale würden eliminiert. Für fehlende Raderkennungszeiten könnte man die entsprechende Zeit aus der Expression der Menge, die für die Bestimmung von LDF minimiert werden soll, löschen.Applicant emphasizes that in general many variations are possible for the LDF calculations, and most importantly, that the above-proposed approach of the LDF approximation for specifying the input values of t j, k and σ j, k can be avoided if one put the appropriate calculation expressions into the formula for the value that needs to be minimized for the LDF approximation. The demonstration of the best performance of the best wheel sensors in terms of implementing the system, proper design of the data collection system and the correct installation of all the important components of the system make missing wheel identifications or incorrect wheel recognition very rare. However, it is possible to implement a diagnostic algorithm to identify missing or incorrect wheel sensor signals. False signals would be eliminated. For missing radar recognition times one could delete the corresponding time from the expression of the amount to be minimized for the determination of LDF.
5.2.7 Interpolierungs- und Extrapolationsfehler bei der Positionierung von Radsensoren5.2.7 Interpolation and extrapolation errors in the positioning of wheel sensors
Die
Anzahl und die Positionen der Radsensoren, die im Messbereich des
Systems montiert werden, werden in diesem Dokument nicht streng
festgelegt und sie können
innerhalb gewisser Grenzen variiert werden, je nach angestrebter
Leistung der Systemimplementierung und je nach Wahl bestimmter Systemkomponenten,
einschließlich
der Radsensoren selbst. Die Zeichnungen aus
Eine Unterscheidung zwischen interpolierten und extrapolierten LDF-Werten hilft bei der Analyse der Frage der Sensorpositionierung. Die o.a. LDF-Berechnung liefert eine Funktion L(t), die den Zeitwert und den Wert der Abstände der Längsverschiebungen zwischen gemessenen Punkten (oder zwischen den Zeitpunkten der Raderkennung) ungefähr angibt. Die LDF-Schätzung innerhalb dieser Zeitabstände ist eine Interpolierung und die Präzision eines bestimmten LDF-Wertes in diesen Intervallen hängt von der Präzision der Messungen ab, die die Werte für dieses spezielle Intervall für die durchschnittliche Geschwindigkeit, die Breite des speziellen Intervalls und den Abstand eines solchen Punktes von den Intervallgrenzen definieren. Auch die Werte und Unsicherheiten anderer Datenpunkte nahe an den äußeren Enden des Intervalls können die Genauigkeit der LDF-Schätzung innerhalb des betreffenden Intervalls beeinträchtigen. Schließlich haben die Details der ZDF-Berechnungen (z.B.: die Wahl der Interpolationsfunktion, die Konvergenzkriterien usw.) eine offensichtliche Auswirkung auf die interpolierten LDF-Daten. Die Schätzung der LDF-Werte für einen Punkt in einem Bereich t oder Bereich L, der außerhalb des Intervalls des für die LDF-Berechnung verwendeten Wertes liegt, ist eine Extrapolation der L(t)-Kurve und unterliegt einer zunehmenden Ungewissheit wegen der größeren Trennung von Zeit und Raum als in der letzten Zeit- und Positionsmessung des Rads. Die Extrapolation würde normalerweise ausgeführt, indem man die interpolierte LDF mit einer sanften Kurve erweitert und der Kurve und seiner ersten oder seiner ersten und zweiten Ableitung eine Kontinuität am Schnittpunkt mit dem Interpolierungsintervall auferlegt. Es ist jedoch klar, dass die extrapolierte Schätzung und die tatsächliche LDF sich deutlich voneinander unterscheiden können, wenn sich die Beschleunigung außerhalb des LDF-Definitionsintervalls verändert.A distinction between interpolated and extrapolated LDF values helps to analyze the question of sensor positioning. The above-mentioned LDF calculation provides a function L (t) approximately indicative of the time value and the value of the distances of the longitudinal displacements between measured points (or between the times of wheel detection). The LDF estimate within these intervals is interpolation, and the precision of a particular LDF value in these intervals depends on the precision of the measurements, the values for that particular average speed interval, the specific interval width, and the distance of a particular interval define such point from the interval limits. Also, the values and uncertainties of other data points near the extreme ends of the interval may affect the accuracy of the LDF estimate within the interval of interest. Finally, the details of the ZDF calculations (eg, the choice of interpolation function, the convergence criteria, etc.) have an obvious impact on the interpolated LDF data. The estimate of the LDF values for a point in a range t or range L that is outside the interval of the value used for the LDF calculation is an extrapolation of the L (t) curve and is subject to increasing uncertainty because of the greater separation of time and space than in the last time and position measurement of the wheel. The extrapolation would normally be performed by extending the interpolated LDF with a smooth curve and imposing continuity at the intersection point with the interpolation interval on the curve and its first or first and second derivatives. However, it is clear that the extrapolated estimate and the actual LDF may differ significantly as the acceleration changes outside the LDF definition interval.
Der
gestrichelte Bereich
Der erste Grund, weshalb die obigen Fälle in Betrachtung gezogen wurden, in denen nur die Radsätze des Fahrzeugs selbst für die entsprechende LDF-Näherung verwendet werden, ist, dass ein einzelnes Fahrzeug, so wie eine Lokomotive ohne angehängte Wagen, durch das System abgetastet werden kann. Ein zweiter Grund ist der, dass alle Züge einen ersten und einen letzten Wagen haben, für die die obigen Beobachtungen gelten. Ein dritter Grund, die LDF-Berechnung nur auf die Radsätze eines Fahrzeugs selbst zu basieren, könnte das Spiel im Längsabstand zweier aneinander liegender Fahrzeuge sein, auch Pufferung genannt. Die Pufferung kann viel größer als das Längsspiel zwischen zwei beliebigen Radsatzmitten sein, die zu verschiedenen Drehgestellen des gleichen Fahrzeugs gehören und so liefert die Verwendung von Radsensordaten nur der fahrzeugeigenen Achsen in der Regel eine genauere LDF-Schätzung als die Verwendung von eigenen Achsen zusammen mit Achsen von Nachbarfahrzeugen.Of the first reason why the above cases are being considered were in which only the wheelsets of the Vehicle itself for the corresponding LDF approximation used is that a single vehicle, like one Locomotive without attached Cart through which the system can be scanned. A second reason is that all trains have a first and a last car, for which the above observations be valid. A third reason, the LDF calculation only on the wheelsets of a Vehicle itself could be based the game in longitudinal distance two adjacent vehicles, also called buffering. The buffering can be much larger than the long game between any two sets of wheels that are different Bogies belonging to the same vehicle and so supplies the use of wheel sensor data only the on-board axles usually one more accurate LDF estimate as the use of own axles together with axles of neighboring vehicles.
Es
gibt Fälle,
so wie den, auf den sich
Im Allgemeinen wird das System für die Abtastung jeder Art von in jede Richtung fahrendem Zug angewandt, und daher teilen sich WSI und XSMI ihre Mitten entlang der Schiene und es bietet sich somit eine symmetrische Situation, was den Abstand der WSI- und XSMI-Ränder an jedem Eingang/Ausgang von SMI angeht.in the Generally, the system is for the scanning of any kind of train moving in each direction, and therefore WSI and XSMI share their centers along the rail and thus offers a symmetrical situation, what the distance the WSI and XSMI edges at each input / output of SMI.
Der tatsächliche DXSMI ergibt sich aus der Wahl der Sensoren, die am SWI für die Fahrzeugabtastung positioniert werden, wie weiter unten im Dokument erläutert wird. Gemäß der oben stehenden Erörterung, kann ein großer Wert DXSMI einen vergleichbar großen Wert DWSI implizieren, doch ein sehr kurzes XSMI reduziert den DXSMI nicht unter einen Wert, der vom größten Abstand zwischen zwei Radsätze abhängt, die für die LDF-Berechnung in Betracht gezogen werden.The actual D XSMI results from the choice of sensors positioned on the SWI for vehicle scanning , as explained later in the document. As discussed above, a large value D XSMI may imply a similar value D WSI , but a very short XSMI does not reduce the D XSMI below a value that depends on the largest distance between two wheelsets used for the LDF calculation in Be considered.
Sobald das SMI in der Konzeption der Systemimplementierung gewählt ist, können die Werte für DXSMI sowie die Zahl der Radsensoren oder der Wert für DWS je nach gewünschter Extrapolationslänge und je nach Messunsicherheiten bei den Transitzeiten von Radsatzmitten gewählt werden. Diese Wahl kann mit Hilfe von auf Kinematik beruhenden Berechnungen unter Berücksichtigung der obigen Angaben erfolgen, oder sie kann aus einer umfassenden numerischen Simulation resultieren, die verschiedene Zugbildungen und die negativsten Fallwerten oder statistische Angaben zu den ungünstigsten Werten der positiven und negativen Beschleunigung im Zeitverlauf berücksichtigt.Once the SMI is selected in the design of the system implementation, the values for D XSMI and the number of wheel sensors or the value for D WS can be selected depending on the desired extrapolation length and the uncertainty of the transit times of wheelset centers. This choice can be made using kinematics based calculations, or it can result from a comprehensive numerical simulation that takes into account different train shapes and the most negative case values or statistics on the worst-case values of positive and negative acceleration over time.
5.3 Zusätzliche Messungen bei der Fahrzeugidentifizierung5.3 Additional Measurements in vehicle identification
Die Prozedur zur Fahrzeugidentifizierung, die weiter unten beschrieben ist, verwendet als fundamentalen Input die WSD-Datensätze, die zusammen mit der LDF-Berechnung erzeugt werden, aber sie kann die Verfügbarkeit bestimmter anderer Messungen und Verarbeitungstechniken nutzen, die eine schnelle und einfache Erkennung anderer Fahrzeugmerkmale ermöglichen und bei der Wahl des "Kandidatenmodells" helfen.The Vehicle identification procedure, described below is used as a fundamental input the WSD records that can be generated together with the LDF calculation, but it can be the availability use certain other measurements and processing techniques, the quick and easy detection of other vehicle features enable and help with the choice of the "candidate model".
Einige der schnelleren Laserabstandmesser für den Bereich OptocatorTM [952, 954] von LMI Selcom sind besonders für diese Anwendung geeignet, dank Messbandbreite, Standpunktabstand, Teststrahldurchmesser, Geräuschpegel und Präzision, und sie wurden bereits für die Messung der Abnutzung von Rädern von Schienenfahrzeugen vorgeschlagen und verwendet [027]. Von dieser Serie von Laser Triangulationsgeräten wird der Abstand durch eine phasen-kohärente Demodulierung der erkannten Laserstrahlen gemessen. Ein schnelles Feedback basierend auf der Intensität der Laserrückstrahlung zum Detektor erlaubt dem Sensor, mit einer großen Bandbreite von Rückstrahlungswerten für das Messungsziel zu arbeiten. Insbesondere das Modell OptocatorTM 2008-180/390-B (Teil # 813214), ein Laser-Abstandssensor, verfügt über einen Messbereich von 180 mm, einen Standpunktabstand von 390 mm, eine Testrate von 62.5 kHz mit einer Bandbreite von 20 kHz, 0.28 mm RMS Lärm, ± 0.2 mm Präzision, Laserpunktgröße 0.65 mm und IP65 Verpackung. Unter den vielen alternativen Modellen verfügt der OptocatorTM 2207-200/325-K (Teil # 809516) über einen Messbereich von 200 mm, einen Installationsabstand von 325 mm, eine Testrate von 32 kHz mit einer Bandbreite von 10 kHz, 0.3 mm RMS Lärm, ± 0.4 mm Präzision und einer Laserpunktgröße von etwa 3 mm. Als drittes Beispiel für ein Modell mit einem größeren Installationsabstand wird das Modell OptocatorTM 2008-400/1178-B (Teil # 809451) genannt; dieses Laserabstandsmessgerät hat einen Messbereich von 400 mm, einen Installationsabstand von 1178 mm, eine Testrate von 62.5 kHz mit einer Bandbreite von 2 kHz, 0.5 mm RMS Lärm. Einige andere potentiell geeignete OptocatorTM-Modelle sind verfügbar und die endgültige Wahl des Sensors sollte unter Berücksichtigung der Installationsgeometrie, die unten erörtert wird, sowie der gewünschten Leistungen in Bezug auf die resultierende Profilqualität getroffen werden.Some of LMI Selcom's Optocator TM [952, 954] faster laser rangefinders are particularly suited to this application, thanks to measurement bandwidth, viewing distance, test beam diameter, noise level and precision, and have already been proposed for the measurement of wheel wear on rail vehicles used [027]. From this series of laser triangulation devices, the distance is measured by a phase-coherent demodulation of the detected laser beams. Fast feedback based on the intensity of the laser radiation back to the detector allows the sensor to operate with a wide range of retroreflective values for the measurement target. In particular, the model Optocator ™ 2008-180 / 390-B (part # 813214), a laser distance sensor, has a measurement range of 180 mm, a standstill distance of 390 mm, a test rate of 62.5 kHz with a bandwidth of 20 kHz, 0.28 mm RMS noise, ± 0.2 mm precision, laser dot size 0.65 mm and IP65 packaging. Among the many alternative models, the Optocator ™ 2207-200 / 325-K (Part # 809516) has a 200mm range, 325mm installation distance, a 32kHz test rate with a bandwidth of 10kHz, 0.3mm RMS noise , ± 0.4 mm precision and a laser spot size of about 3 mm. As a third example for a model with a larger installation distance, the model Optocator ™ 2008-400 / 1178-B (part # 809451) is called; This laser distance meter has a measuring range of 400 mm, an installation distance of 1178 mm, a test rate of 62.5 kHz with a bandwidth of 2 kHz, 0.5 mm RMS noise. Several other potentially suitable Optocator ™ models are available and the final choice of sensor should be made taking into account the installation geometry discussed below and the desired performance with respect to the resulting profile quality.
Der
Anmelder zieht es vor, das Laserabstandsmessgerät an einer starren mechanischen
Halterung, die an einem sehr stabilen mechanischen Rahmen mit einem
soliden Fundament befestigt ist, zu installieren, anstatt ihn an
den Schwellen
Die
Winkelwahl
Ein
weiterer Installationsparameter, der gewählt werden muss, ist die ungefähre Höhe über der
Schienenkopfebene, auf der der Laserstrahl das Rad trifft, wobei
das Messziel berücksichtigt
werden muss. Die Wahl des Sensormodells und des Winkels
Man kann den Sensor so orientieren, dass der Laserstrahl nicht vertikal zur Schienenrichtung liegt, doch dies würde zum Verlust der Profilmessungssymmetrie führen, und die Datenverarbeitung komplizierter machen. Solch eine Drehung kann jedoch gerechtfertigt sein, wenn die Messungen verwendet werden, um die Abnutzung des Radprofils zu bewerten, wie im Fall von [027].you can orient the sensor so that the laser beam is not vertical to the rail direction, but this would lead to the loss of the profile measurement symmetry to lead, and make data processing more complicated. Such a turn may be justified, however, if the measurements are used to evaluate the wear of the wheel profile, as in the case of [027].
Eine Schutzabdeckung, die sich automatisch beim Ankommen des Zugs öffnet, ist zu empfehlen. Das Spülen des Sensors oder des Schutzgehäuses mit Luft kann nützlich sein, um die Optik sauber zu halten und, falls erforderlich, dazu beizutragen, den Kompatibilitätsbereich der Umgebungstemperatur zu erweitern. Ein aktives System, das die Sensortemperatur in einem engen Bereich hält, ist für diese Anwendung bei Verwendung von OptocatorTM-Sensoren nicht nötig, da diese eine maximale Temperaturabweichung von etwa 100 ppm des Messbereichs pro Grad Celsius aufweisen und da, wenn gewünscht, die unten beschriebenen Abweichungskompensierung angewandt werden kann. Es wird jedoch empfohlen, für das Sensorgehäuse einen Erhitzer für die Enteisung vorzusehen, wenn der Sensor an einem Ort installiert werden soll, an dem Schnee und Eis vorkommen können.A protective cover that opens automatically when the train arrives is recommended. Flushing the sensor or the protective housing with air may be useful to keep the optics clean and, if necessary, help extend the ambient temperature compatibility range. An active system that keeps the sensor temperature within a narrow range is not necessary for this application when using Optocator ™ sensors, as these have a maximum temperature deviation of about 100 ppm of the measurement range per degree Celsius and, if desired, those below described deviation compensation can be applied. However, it is recommended to provide a heater for de-icing the sensor housing if the sensor is to be installed in a location where snow and ice may be present.
LMI
Selcom OptocatorTM-Geräte verwenden Impuls-Laserdioden
mit unterschiedlichen NIR oder sichtbare Wellenlängen und ihre Kraft ist groß genug,
um Laser-Sicherheitsvorsichtsmaßnahmen
entsprechend der geltenden Vorschriften zu treffen. Einige von ihnen
haben eine maximale Impulskraft von 20 mW bei 780 nm mit einer Pulsdauer
von 32 μs
und gehören
zur Laser-Sicherheitsklasse
3B, gemäß Standard
EN60825 (1991). Die Installation an in diesem Dokument für die Profillesung
von Rädern
vorgeschlagenen Positionen setzt keine Bahnreisenden und keine Crew-Mitglieder
eines Zugs direkt dem Laserstrahl aus, doch die Laser-Sicherheitsmaßnahmen
wie die Sperrung der Laserenergie bei Anwesenheit eines passierenden
Zugs sowie die Installation eines Strahlenblockierers in einer geeigneten
Position je nach Winkel
Die Daten werden von den OptocatorTM-Sensoren schnell in digitale Form mit einem geschützten Datenstandard ausgegeben, der auf den gleichen elektrischen Eigenschaften wie RS422 basiert. Eine spezielle VME-Platte mit doppelter Höhe [953] ist von LMI Selcom erhältlich, um die Sensormessungen in Echtzeit auszulesen, und dabei sind ein Datentransfer und eine Messungssynchronisierung innerhalb einer Standard VME-Rate möglich. Zusätzliche Output-Signale, die eine Integration mit Nicht-VME-Bus-Geräten wie PC Datenübernahmekarten oder PLC-Einheiten sind auch erhältlich.The data is quickly output from the Optocator TM sensors in digital form with a proprietary data standard based on the same electrical characteristics as RS422. A special double-height VME board [953] is available from LMI Selcom to read the sensor measurements in real-time, allowing data transfer and measurement synchronization within a standard VME rate. Additional output signals that integrate with non-VME bus devices such as PC data cards or PLC units are also available.
Die
Kurven
Der
erste Schritt bei der Verarbeitung der Profildaten ist das Ersetzen
des Zeitbereichs durch den Längsverschiebungsbereich,
indem man die entsprechende LDF anwendet, die besonders genau sein
wird, wenn der Radprofilsensor nahe bei einem Radsensor montiert
ist. Der ungefähre
Raddurchmesser oder Radius kann ermittelt werden, indem man die
Werte des Radprofils nähert
und eine einfache geometrische Schätzung vornimmt, bei der man
von einer bestimmten ungefähren
Höhe des
Schienenkopfes ausgeht. Die Schätzung
des Raddurchmessers unterliegt verschiedenen Unsicherheitsfaktoren,
so wie die Abnutzung des Radprofils, das Schienenkopfprofil, die
Unregelmäßigkeiten
der Rundheit des Rades z.B. wegen Flachstellen, doch diese Faktoren
führen
bei der Durchmesserklassifizierung im Rahmen der Fahrzeugklassifizierungsprozedur,
die weiter unten erörtert
ist, nicht zu einem übergroßen Fehler.
Ein bedeutender systematischer Fehler ergibt sich dagegen durch
das Senken des Schienenkopfes wegen Abnutzung, Fressen und Ballastdeformierung.
Daher ist es erforderlich, den Wert der Schienenkopfhöhe auf eine
der wenigen Art und Weisen n zu aktualisieren. Die erste Möglichkeit
besteht darin, die Schienenkopfhöhe
mit einem Laser-Abstandsmessgerät
zu messen, das am SMI für
die Ermittlung der Begrenzungsliniendaten installiert ist. Eine
zweite Möglichkeit
besteht darin, alle Standmessgeräte
zu installieren. Eine dritte Möglichkeit
ist, ein abgeschrägtes
Ziel an der Schiene auf der inneren Schienenseite zu positionieren
und mit dem Radprofilsensor eine Messung des Hintergrunds durchzuführen, vorausgesetzt,
es ist in einem dafür
kompatiblen Winkel
Ein alternativer Weg für die Berechnung des Raddurchmessers ohne Einwirkung des sich mit der Zeit senkenden Schienenkopfes ist die Installation von zwei schnellen Laser-Abstandssensoren, deren Messungsebenen sich an den Rädern an zwei unterschiedlichen Höhen über der Rollfläche überkreuzen. Auf diese Weise ist eine Annahme bezüglich der Höhe der Rollfläche nicht nötig. Das Senken dieser Fläche kann sich auch als Ergebnis der Raddurchmesserberechnung ergeben.One alternative way for the calculation of the wheel diameter without the impact of The time-reducing railhead is the installation of two fast laser distance sensors whose measurement levels are at the wheels at two different heights above the Cross rolling surface. In this way, an assumption regarding the height of the rolling surface is not necessary. Lowering this area can also result as a result of wheel diameter calculation.
Das
mit der Zeit zu erwartende Senken des Schienenkopfes sollte auch
berücksichtigt
werden, wenn man den Winkel
Die Verwendung der schnellsten Testraten und der höchsten verfügbaren Bandbreiten im OptocatorTM-Bereich ermöglicht die Ermittlung von qualitativ hochwertigen Profilen zum Zweck dieser Anwendung. Beispiel: eine 62.5 kHz Testrate entspricht einem Abstand zwischen den Messungen von etwa 0.5 mm und eine 20 kHz Bandbreite bedeutet eine Reaktionszeit von 16 μs, was auch etwa 0.5 mm bei einer 90%gen Signaltrennung nach einer abrupten Abstandänderung entspricht. Bei jedem Typ dieser Sensoren variiert das Spitze-zu-Spitze-Geräusch mit der Quadratwurzel der Bandbreite; die vom Anmelder ausgeführten Simulationen basierend auf den OptocatorTM Herstellerangaben hat gezeigt, dass eine Datennäherung das Ermitteln von zufriedenstellenden Profilen ermöglicht, was die Genauigkeit der Randerkennung betrifft.Using the fastest test rates and the highest bandwidth available in the Optocator ™ range allows the identification of high quality profiles for the purpose of this application. Example: a 62.5 kHz test rate corresponds to a distance between the measurements of about 0.5 mm and a 20 kHz bandwidth means a reaction time of 16 μs, which also corresponds to about 0.5 mm with a 90% signal separation after an abrupt change in distance. In each type of these sensors, the peak-to-peak noise varies with the square root of the bandwidth; Applicant's simulations based on the manufacturer's Optocator ™ specifications have shown that data approximation allows satisfactory profiles to be determined in terms of edge detection accuracy.
Auch wenn in diesem Dokument nur die schnellen LMI Selcom OptocatorTM Laserabstandmessgeräte für die Messung von Radprofilen erläutert werden, kann man andere Arten von Profilmessgeräten verwenden, wie die unter [028] beschriebenen optischen Messsysteme oder ein schnelles Laser-Abstandsmessgerät wie ein Gerät von Zoller+Frolich [961], das weiter unten im Rahmen der Messung von Wagenkasten-Begrenzungslinienprofilen angesprochen wird. Wie schon im Text gesagt, beschränkt sie die Verwendung von Radprofilmessungen nicht auf die Fahrzeugidentifizierung. Im Zusammenhang mit den obigen Angaben zu den Fehlern bei der Radtransiterkennung, kann der Raddurchmesser auch innerhalb des Systems für die Korrektur von Radsensordaten mit Bezug auf die Hysterese verwendet werden. Die Messung der absoluten Seitenposition der Räder von den entsprechenden Radprofilen kann benutzt werden, um die Schätzung von abnormalen Wärmebedingungen in achsbezogenen Komponenten zu verbessern, die unten im Dokument beschrieben ist, sofern das relevante Abtastgeräte für Wärmestrahlung nah genug am Radprofildetektor installiert ist.Although this document only discusses the fast LMI Selcom Optocator TM laser distance meters for wheel profile measurement, other types of profilometers can be used, such as the optical measurement systems described in [028] or a fast laser rangefinder such as a Zoller + device Frolich [961], which is discussed below in the context of measuring car body boundary line profiles. As stated in the text, it does not limit the use of wheel profile measurements to vehicle identification. In the context of the above wheel failure detection errors, the wheel diameter can also be used within the system for correction of wheel sensor data with respect to hysteresis. The measurement of the absolute lateral position of the wheels from the corresponding wheel profiles can be used to improve the estimation of abnormal thermal conditions in axle-related components described below in the document, as long as the relevant thermal radiation scanner is installed close enough to the wheel profile detector.
Die
Installation eines schnellen Profilsensors wie LMI Selcom OptocatorTM auf ähnliche
Weise wie in
Radprofilsensoren wie LMI Selcom OptocatorTM-Einheiten könnten mit hervorragenden Ergebnissen auch als Radsensoren eingesetzt werden, doch der Anmelder legt großen Wert darauf, ihre Installation auf eine oder zwei Aspekte für die Radprofilermittlung und möglicherweise der Ermittlung anderer Profile im unteren Fahrzeugbereich zu beschränken, vor allem wegen der Kosten und wegen gewissen Installationsaspekten.Wheel profile sensors such as LMI Selcom Optocator ™ units could also be used as wheel sensors with excellent results, but applicant attaches great importance to restricting their installation to one or two aspects of wheel profiling and possibly the identification of other lower-vehicle profiles, above all because of the cost and because of certain installation aspects.
5.4 Primäre Fahrzeugidentifizierungsprozedur5.4 Primary vehicle identification procedure
Die
primäre
Fahrzeugidentifizierung (hier „VI") kann bei der Eingangsbox
Die
wichtigste VI-Anwendung kann allgemein als eine Prozedur betrachtet
werden, die progressiv erkannte Radsätze Fahrzeugen zuordnet, die
definiert und schließlich
als identifiziert oder nicht identifiziert klassifiziert werden.
Die LDF und WSD solcher Fahrzeuge werden in der primären VI-Prozedur
berechnet und verwendet und stellen ein Output dar, das von anderen
Anwendungen im System benutzt wird. Der Begriff „vorheriges Fahrzeug" (hier „PV" für previous
vehicle) bezeichnet das Fahrzeug, dem die VI-Prozedur zuletzt ein Radsatz
zugeordnet hat. Box
Schritt
Man
kann jedoch die Prozedur des ersten WTD-lesen für eine verschiedene Zahl von
Radsätze
anpassen. Das WTD-Lesen hängt
natürlich
von der Verfügbarkeit
der Daten von Radsensoren ab und daher wird, falls nötig, ein
Wartezyklus geschaltet, bis die Daten zur Verfügung stehen oder bis eine Ausnahmeflagge
ausgegeben wird. Der Anmelder stellt klar, dass der Begriff „Lesen" für Box
Die
Verzweigung von Box
Ein
als „Kandidat" geeignetes Fahrzeugmodell
(hier "CVM" für Candidate
Vehicle Model")
ist ein Fahrzeugmodell, das möglichst
einem Fahrzeug entspricht, dessen Modell noch nicht identifiziert
wurde. Eine Liste dieser Fahrzeugmodelle (hier "CVML" für Candidate
Vehicles Models List) wird bei Box
Die
Verzweigung der Box
Box
Wenn
Daten zur Achsbelastung aus der entsprechenden Hardware und Software
verfügbar
sind, wie weiter unten erörtert
ist, dann verweist die Box
Die
Box
Die
Verzweigung von Box
Die
Eigenschaften von Hardware und Software, die Fahrzeugbilder übernehmen
und verwalten, werden weiter unten im Dokument angesprochen, wobei
die Erörterung
der Bilderzeugungsdaten sich auf deren Verwendung im Rahmen der
Fahrzeugidentifizierungsprozedur beschränkt. Die Box
Auch
wenn eine OCR (Optical Character Recognition)-Funktion für alle Bilder des passierenden Schienenfahrzeugs
angewandt werden kann, macht die Einschränkung eines solchen Prozesses
auf Bereiche, in denen die Präsenz
einer solchen Markierung zu erwarten ist, die OCR und die folgenden
Erkennungsprozesse effizienter. Folglich werden zur Definition eines
eingeschränkten
Bereichs am Eingang zum OCR-Prozess die Suchkoordinaten der Markierungsbereiche
(hier "MSA" für Marking
Searching Areas")
aus dem IDS für
die Kandidatenfahrzeuge in der aktuellen CVML verwendet. Außerdem ist
es vorteilhaft, zur Vermeidung einer multiplen OCR-Verarbeitung
einiger Bildbereiche in Bezug auf verschiedene Kandidatenfahrzeuge,
dass die MSA für
alle aktuellen Kandidatenfahrzeuge sich so überschneiden, dass für jede Fahrzeugseite
die Koordinaten von einem oder mehreren Bereichen erzeugt werden
(hier IMA für
Images of possible Marking Areas), für die der OCR-Prozess angewendet
wird. MSA- und IMA-Formen sind vorzugsweise rechteckig, um einige
Aspekte des Markierungserkennungsprozesses zu erleichtern. Die entsprechende
bei Box
Box
Die
Box
Die wichtigsten Ergebnisse der primären VI-Prozedur, d.h. LDF-Serien, die Zuordnung von Radsätzen zu Fahrzeugen und die Identifizierungen von Fahrzeugmodellen, können in einer Reihe von verschiedenen Datenstrukturen angeordnet werden, deren Design einigen einfachen Anforderungen und wünschenswerten Eigenschaften gerecht werden sollte, so zum Beispiel die Einfachheit der Verwendung in den verschiedenen anwendbaren Systemprozessen, während die Datenerfassung oder der VI-Prozess noch im Gang sind, sowie die Kompatibilität mit den Funktionen einer sekundären VI-Prozedur, die mehr als ein Fahrzeug aus einer Gruppe von aneinander liegenden Radsätzen definieren können, die in der primären Identifizierungsprozedur einem nicht identifizierten Fahrzeug zugeordnet wurden. Ein möglicher Weg zur Organisation dieser Ergebnisse während ihrer sequenziellen Erzeugung ist eine Liste, in der jedes Element eines Radsatzes in der Reihenfolge der Entdeckung während des Zugabtastens entspricht und Anzeiger enthält, die auf andere Datenstrukturen verweisen, in denen Informationen zu Fahrzeugen, die identifiziert oder nicht identifiziert sein können, direkt oder indirekt zugänglich ist. Es kann auch praktisch sein, die Liste der Radsätze mit einem Wert zu kennzeichnen, der angibt, ob das entsprechende Fahrzeug identifiziert wurde, oder nicht.The main results of the primary VI procedure, i. LDF series, the assignment of wheelsets to Vehicles and the identifications of vehicle models, can be found in a number of different data structures are arranged their design has some simple requirements and desirable features should be fair, such as the simplicity of use in various applicable system processes while the Data collection or the VI process are still in progress, as well as the compatibility with the functions of a secondary VI procedure involving more than one vehicle from a group of together lying wheelsets can define those in the primary Identification procedure associated with an unidentified vehicle were. A possible Way to organize these results during their sequential generation is a list in which each element of a wheelset in the order the discovery while corresponds to the trace sampling and contains scoreboards that reference other data structures refer to information about vehicles that identified or can not be identified, directly or indirectly accessible is. It can also be handy to use the list of wheelsets to indicate a value indicating whether the corresponding vehicle was identified or not.
Wenn
der Prozess von Box
Es
ist besser, wenn die tatsächliche
Zahl der bei Box
Bei
Austritt aus Box
Bei
Austritt aus Box
Fachleuten ist klar, dass die oben beschriebene primäre VI-Prozedur auf verschiedene Weisen formuliert oder mehr oder weniger verändert werden kann, z.B. indem man eine andere detaillierte Prozedur für die Erstellung der Kandidatenfahrzeugliste verwendet. Im Einzelnen ist es auch möglich, Regeln zu erstellen, die die Suche nach CVML-Elementen durch die Erkennung von bestimmten Mustern in nicht zugeordneten Radsatzabständen erleichtern. Der Anmelder möchte betonen, dass die primäre VI-Prozedur schnell und zuverlässig sein sollte, um die Zeit für die Kennzeichnung von identifizierten Fahrzeugen auf ein Minimum zu reduzieren, damit die anderen weiter unten beschriebenen Systemanwendungen ihre Prozesse für die individuellen Fahrzeuge, deren Model identifiziert wurde, beginnen können.professionals It is clear that the primary VI procedure described above is different Ways can be formulated or varied more or less, e.g. by doing another detailed procedure for creating the candidate vehicle list used. In particular, it is also possible to create rules the search for CVML elements by the detection of certain Facilitate patterns in unassigned wheelset distances. The applicant would like to emphasize that the primary VI procedure fast and reliable should be the time for the identification of identified vehicles to a minimum to reduce the other system applications described below their processes for the individual vehicles whose model has been identified begin can.
Aus den in der Einführung des Dokuments genannten Gründen, verwendet die oben beschriebene VI-Prozedur keinerlei Identifizierungstechnik, die Kennzeichnungen erforderlich macht, und keine Informationssysteme, die heute nur für einige Schienenfahrzeuge oder Züge oder Bahn-Infrastrukturen verfügbar sind. Es ist jedoch möglich, und kann praktisch sein, solche zusätzlichen Informationsquellen in das System zu integrieren. Zum Beispiel, wenn Radiofrequenz-Kennzeichnungen in einem bedeutenden Teil des eine Systeminstallation passierenden Schienenfahrzeugs installiert werden, so können das oder die entsprechenden Lesegeräte installiert werden und die Kennzeichnungsdaten können leicht in einer geänderten Version der primären VI-Prozedur verwendet werden, die jedoch grundsätzlich für die Fahrzeuge, die nicht gekennzeichnet sind, gleich bleibt. Es ist auch möglich, dass das System Zugzusammensetzung vom Zug selbst oder durch ein Informationssystem erhält, das diese Informationen zur Zugzusammensetzung selbst hat oder anderswo abruft. Auf jeden Fall hält es der Anmelder für empfehlenswert und nützlich, dass die in diesem Dokument beschriebenen Erkennungsprozesse zumindest teilweise auch für Schienenfahrzeuge durchgeführt werden, dass eine Identifizierung durch Kennzeichnungen oder andere Informationssysteme gegeben ist, da eine fehlende Übereinstimmung mit einer sehr zuverlässigen Messung wie den Radsatzabständen Unfälle oder bösartige Tatsachen aufdecken kann. So ist es zum Beispiel möglich, auf diese Weise Unstimmigkeiten in der Zugzusammensetzung zu erkennen, die auf einem Problem am Rangierbahnhof beruhen, oder auch Fälschungen bei der Fahrzeugmarkierung, seiner Kennzeichnung und Aufzeichnung. Natürlich würde in solchen Fällen einer falschen Identifizierung eine Nachricht erstellt, die an die entsprechenden Fernkontrollzentren oder Informationssysteme gesendet würde.Out the one in the introduction of the document, the VI procedure described above does not use any identification technique, requires the markings, and no information systems, today only for some rail vehicles or trains or railway infrastructures available are. It is possible, however, and can be handy, such additional sources of information to integrate into the system. For example, if radio frequency markings passing in a significant part of the system installation Rail vehicle can be installed, so or the corresponding Readers be installed and the identification data can easily be changed Version of the primary VI procedure used, however, in principle for the vehicles that are not are marked, remains the same. It is also possible that the system train composition from the train itself or through an information system gets that has this information on the train composition itself or retrieves it elsewhere. In any case holds it is the applicant for recommended and useful, that the recognition processes described in this document at least partly also for Rail vehicles performed be that identification by markings or others Information systems is given as a mismatch with a very reliable Measurement like the wheelset distances accidents or malicious Can reveal facts. So it is possible, for example recognize discrepancies in train composition this way which are based on a problem at the yards, or even forgeries the vehicle's marking, its marking and record. Of course in such make a false identification creates a message to the corresponding remote control centers or information systems would.
5.5 Sekundäre Fahrzeugidentifizierungsprozedur5.5 Secondary vehicle identification procedure
Die
durch Box
Bestimmte geometrische Merkmale können in der sekundären VI-Prozedur zur Aussortierung von Kandidatenidentitäten und zur Erhöhung der Validationssicherheit für einen oder mehrere Kandidaten verwendet werden. Die für diesen Zweck zu verwendenden geometrischen Merkmale sind in der Fahrzeugdatenbank gespeichert und können zum Großteil den Merkmalen entsprechen, die weiter unten im Dokument verwendet werden, um die Position und die Orientierung im Zeitverlauf des Wagenkastens zu bestimmen. Das Vorhandensein dieser Merkmale für das zu bewertende Fahrzeug erfordert, dass die Fahrzeugdaten von den Sensoren der Bilderzeugungsgeräte und den dreidimensionalen Messgeräten abgerufen und mit der LDF verarbeitet werden, so wie weiter unten erläutert wird. Bei einer Fehlanpassung der einzigen Identität eines Fahrzeugs, die man zuordnen könnte, und einem anwendbaren Erkennungsmerkmal führt zur Klassifizierung des Fahrzeugs als unbekannt, d.h. so wie die Fahrzeuge, für die in der Fahrzeugdatenbank keine Kandidaten gefunden wurden, siehe oben.Certain geometric features can in the secondary VI procedure for sorting out candidate identities and to increase the validation security for one or more candidates are used. The for this Purpose to use geometric features are stored in the vehicle database and can for the most part correspond to the characteristics used later in the document, to the position and orientation over time of the car body to determine. The presence of these features for that too Valuable vehicle requires that the vehicle data from the sensors the image forming apparatus and retrieved the three-dimensional gauges and with the LDF be processed, as explained below. In case of a mismatch the only identity a vehicle that could be assigned and an applicable one Identification feature leads for classifying the vehicle as unknown, i. like that Vehicles, for in the vehicle database no candidates were found, see above.
5.6 VIS- oder NIR-Bilderzeugung von Fahrzeugen5.6 VIS or NIR imaging of vehicles
Wie bereits oben erklärt und auch weiter unten im Dokument erörtert, werden Bilder von Schienenfahrzeugen in sichtbaren (VIS) oder fast-infrarot (NIR)-Bündeln des elektromagnetischen Strahlungsspektrums im Verfahren für verschiedene fundamentale oder optionale Zwecke verwendet, einschließlich für das Lesen der unverwechselbaren UIC-Fahrzeugmarkierungen, für das Lesen anderer Markierungen von Kombitransportfahrzeugen, Schleppern oder Containern, für das Lesen von Schildern mit Codes für Gefahrenguttransporte, für das eindeutige Erkennen von Fahrzeugmerkmalen, für die Bestimmung der Fahrkurve von Wagenkästen und für das Aufzeichnen von Fahrzeugbildern, die an Fernkontrollzentren und/oder andere Informationstechnologiesysteme gesandt werden können. Das Untersystem für die Ermittlung von VIS- und/oder NIR-Bildern von Fahrzeugen muss für das Aufzeichnen von Bildern geeignet sein, deren Auflösung und Kontrast für die o.g. Zwecke unter allen anwendbaren Arbeitsbedingungen und besonders unter allen Wetterbedingungen, bei allen natürlichen Lichtverhältnissen und für den gesamten Zuggeschwindigkeitsbereich, der für die Systemoperationen angegeben ist, geeignet ist.As already explained above and also discussed below in the document are pictures of rail vehicles in visible (VIS) or near-infrared (NIR) bundles of the electromagnetic Radiation spectrum in the process for various fundamental or optional purposes, including for reading the unmistakable UIC vehicle markings, for the Reading other markings of combined transport vehicles, tractors or containers, for the reading of signs with codes for dangerous goods transports, for the clear Recognition of vehicle characteristics, for the determination of the driving curve from car bodies and for the Recording vehicle images sent to remote control centers and / or other information technology systems can be sent. The Subsystem for the determination of VIS and / or NIR images of vehicles must be for recording be suitable for images whose resolution and contrast for the o.g. Purposes under all applicable working conditions and especially in all weather conditions, in all natural light conditions and for the total train speed range specified for the system operations is, is suitable.
Die Positionierung der Bildausrüstung für alle geplanten Systemanwendungen und die Beachtung der Sicherheitsvorschriften für die unterschiedlichen Beleuchtungen von Reisezügen und Zug-Crews sind zwei weitere wichtige Aspekte, die bei der Wahl der Bildsensoren und der Beleuchtungsgeräte berücksichtigt werden müssen.The Positioning of the picture equipment for all planned system applications and compliance with safety regulations for the different lighting of passenger trains and train crews are two more important aspects to consider when choosing the image sensors and the lighting equipment Need to become.
Die strengsten Anforderungen für die digitale Bildauflösung werden durch die Verwendung von Bildern als Input für den OCR-Prozess gestellt. Die tatsächliche Wahl der Bild-Hardware basiert jedoch nicht einfach auf der kleinsten Bildzeichengröße, ausgedrückt in Pixeleinheiten, sondern es hängt von der tatsächlichen MTD (Modulation Transfer Function) des Bilderzeugungsgeräts, von den Eigenschaften der OCR-Algorithemen und von den Merkmalen der zu erkennenden Zeichen ab. Auch wenn die Eignung der Bilderzeugungs- und Beleuchtungsgeräte von erfahrenen Fachleuten auf Grundlage ihrer Kenntnisse und Erfahrungen schnell bewertet werden kann, empfiehlt der Anmelder, die Bilderzeugungs- und Beleuchtungsgeräte nach ihrem Feldtest unter den tatsächlichen Arbeitsbedingungen und unter Berücksichtigung einer großen Zahl von Schienenfahrzeugen zu wählen. Einige Teilinfomationen und eine Erörterung werden dennoch weiter unten über die Untersysteme zur Ermittlung der VIS- oder NIR-Fahrzeugbilder gegeben. Linienkameras, d.h. Bilderzeugungsgeräte bei denen eine Linie von Photosensoren anstatt der zweidimensionalen Anordnung von Photosensoren verwendet wird, werden in Anwendungen mit automatischer Vision oft eingesetzt, wo das Bildziel eine gleichmäßig Bewegung vor dem Sensor ausführt, so wie im Falle von Gegenständen auf einem Förderband. Geräte für die lineare Bilderzeugung wurden bereits mit Erfolg für die Aufzeichnung von Straßen- und Schienenfahrzeugen [065, 066] eingesetzt und sie sind auch für die Implementierung des Systems sehr attraktiv. Einer der offensichtlichsten Vorteile in diesem Fall ist die Erzeugung eines einzelnen andauernden Bildes entlang einer Bewegungsrichtung anstatt einer Serie von zweidimensionalen Bildern, die komplex sind und nicht in ein zusammengesetztes Bild eingefügt werden können. Daher ist es nicht nötig, die Bilderfassung mit dem Vorhandensein bestimmter Objekte im Sichtfeld des Bilderzeugungsgeräts synchron zu schalten. Lange Objekte, die sich über die Bewegungsrichtung hin ausstrecken, können ohne Diskontinuitäten abgebildet werden. Weitere Vorteile liegen in der Reduzierung des zu beleuchtenden Bereichs, in der Möglichkeit großer Einsparungen bei der Übertragungsrate und der Gesamtgröße der unbearbeiteten Bilddaten sowie im einfacheren Schutz der notwendigerweise frei liegenden Teile des Geräts (z.B. die Linse) vor atmosphärischen Einflüssen und vor direktem Sonnenlicht. Die obigen Vorteile sind auch mit Grund dafür, dass der Anmelder die lineare Bilderzeugung vorzieht, die in der weiter unten vorgestellten Erörterung der besten Anwendung dieser Erfindung verwendet ist, auch wenn das System auch unter Verwendung von Bilderzeugungskameras für Bereiche implementiert werden kann.The most stringent requirements for digital image resolution are provided by the use of images as input to the OCR process. However, the actual choice of image hardware is not simply based on the smallest image character size, expressed in pixel units, but it depends on the actual MTD (Modulation Transfer Function) of the imaging device, the properties of the OCR algorithms, and the characteristics of the characters to be recognized from. Although the suitability of the imaging and lighting equipment can be quickly assessed by those skilled in the art based on their knowledge and experience, the Applicant recommends choosing the imaging and lighting equipment after their field test under the actual working conditions and considering a large number of rail vehicles. However, some sub-information and discussion will be provided below on the VIS or NIR vehicle image subsystems. Line cameras, that is, imaging devices that use a line of photosensors instead of the two-dimensional array of photosensors, are often used in automatic vision applications where the image target performs smooth motion in front of the sensor, as in the case of articles on a conveyor belt. Linear imaging equipment has been used successfully for road and rail vehicle registration [065, 066] and is also very attractive for implementing the system. One of the most obvious advantages in this case is the creation of a single continuous image along a direction of motion rather than a series of two-dimensional images that are complex and can not be inserted into a composite image. Therefore, there is no need to synchronize the image capture with the presence of certain objects in the field of view of the imaging device synchronously. Long objects that extend beyond the direction of movement can be imaged without discontinuities. Other benefits include reducing the area to be illuminated, the potential for large transmission rate savings and the overall size of unprocessed image data, as well as easier protection of the exposed parts of the device (eg the lens) from atmospheric and direct sunlight. The above advantages are also the reason that the applicant, the linear Bilderzeu Although the system may also be implemented using imaging imaging cameras for areas, it is preferred that the best practice of this invention be discussed below.
Wie
oben im Rahmen der allgemeinen Beschreibung der Erfindung und der
gewünschten
Merkmale des Systems erwähnt
wurde, sollten die für
das SMI installierten Geräte
die möglichen
Stellen für
das SMI nicht auf einen kurzen Abschnitt der Schienenlänge beschränken. Vor
allem sollte das System mit doppelten oder multiplen Bahnschienen kompatibel
sein und die Bilderzeugungsgeräte
sollten auf beiden Seiten der entsprechenden Bahnschiene positioniert
werden, damit die UIC-Markierungen auf beiden Fahrzeugseiten gelesen werden
können.
Bei den meisten europäischen
Linien [062], für
die die Installierung des Systems interessant sein könnte, hat
die Trennung
Die
laterale Position (Abstand beim Passieren von
Die
minimale erforderliche Überschneidung
der abgebildeten Linien bei nebeneinander liegenden Kameras (z.B.
Natürlich muss bei der Implementierung des Systems eine Wahl zwischen Farbbildern, NIR-Bildern, S/W(schwarz-weiss)-Bildern und einigen speziellen Variationen dieser getroffen werden, da diese Wahl sowohl die Bilderzeugungsgeräte als auch die Beleuchtungsgeräte betrifft und sich auf das Gleichgewicht von Kosten, Leistung, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Wartungsfreundlichkeit auswirkt. Die Markierung von Schienenfahrzeugen war bis heute hinsichtlich ihrer Zeichen und Hintergrundfarben nicht standardisiert und hat auch die Folgen der Zeichenerkennung durch die Computer-Vision nicht berücksichtigt. In dieser Hinsicht sind Farbbilder von Vorteil, da sie den OCR-Prozess in den schlimmsten Fällen erleichtern, in denen die Zeichen und die Hintergrundfarben für die VIS- oder NIR-Bilderstellung mit sehr schlechtem Kontrast in einer Grauskala erscheinen. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Farbkameras ist die Erkennung der unverwechselbaren Hintergrundfarbe von Markierungsschildern von Gefahrengut. Die Hochgeschwindigkeitsbilderzeugung mit Farblinien ist jedoch kostenaufwendiger als S/W, braucht eine größere Menge von Bilddaten und braucht im Allgemeinen eine stärkere Beleuchtung. Die Verwendung geeigneter Farbfilter kann in den obigen schlimmsten Fällen den Kontrast der mit S/W-Linienkameras gemachten Bilder verbessern. Die Kombination von zwei S/W-Kameras mit verschiedener spektraler Reaktion, d.h. das Verwenden unterschiedlicher Filter und eines einzelnen Modells einer Linienkamera, kann also eine Lösung darstellen, auch wenn sie höhere Kosten und eine Reihe von zusätzlichen Schwierigkeiten bei der Datenverarbeitung im Vergleich zur Verwendung von einfachen S/W-Kameras bedeutet. Da dem Anmelder abschließende empirische Erfahrungen mit statistisch repräsentativen Fahrzeugsätzen fehlen, schlägt er vor, dass die Wahl des tatsächlichen Typs und Modells der Kamera zusammen mit einer der Beleuchtungseinheiten erst nach einigen vorausgehenden Feldtests getroffen wird. Künstliche Beleuchtung ist zumindest dann für das System nötig, wenn die natürlichen Lichtverhältnisse nicht ausreichend sind. Die Beleuchtungsintensität am Ziel ist ein entscheidender Faktor der Bildqualität. Eine stärkere Beleuchtung wird im Allgemeinen möglich machen, das Signal-Geräusch-Verhältnis der Bildpixel zu verringern und somit die Kontrastauflösung zu erhöhen, und dies möglicherweise so sehr, dass Bilder mit einer Grauskala in der Praxis ausreichend gut sind, um gegenüber Farbbildern zu bestehen. Außerdem senkt die Verwendung von intensiver künstlicher Beleuchtung den Beitrag von natürlichem Licht relativ, was zu dem Vorteil führt, dass eine schnelle Anpassung der Kameraempfindlichkeit nicht mehr nötig ist.Of course you have to in the implementation of the system a choice between color images, NIR images, b / w (black and white) images and some special variations of these are taken as these Choice of both the imaging devices and the lighting devices and focus on the balance of cost, performance, reliability, Availability and ease of maintenance. The marking of rail vehicles was not up to date in terms of their characters and background colors standardized and also has the consequences of character recognition through the computer vision not considered. In this regard, color images are beneficial as they enhance the OCR process in the worst cases in which the characters and background colors for the VIS or NIR imaging with very poor contrast appear in a gray scale. Another advantage of using color cameras is recognition the distinctive background color of marker signs of dangerous goods. The high speed imaging with color lines however, it is more expensive than B / W and needs more of image data and generally needs stronger lighting. The usage suitable color filter can in the above worst cases the Improve contrast of images taken with B / W line cameras. The combination of two black and white cameras with different spectral Reaction, i. using different filters and a single one Model of a line camera, so can represent a solution, even if she higher Cost and a bunch of extra Difficulty in data processing compared to use from simple black and white cameras. As the applicant concludes empirical Experiences with statistically representative vehicle records missing, beats He suggests that the choice of the actual Type and model of the camera together with one of the lighting units is taken only after a few preliminary field tests. artificial Lighting is at least then for the system needed if the natural ones lighting conditions are not sufficient. The lighting intensity at the destination is a crucial one Factor of image quality. A more Lighting will generally make possible the signal-to-noise ratio of the To reduce image pixels and thus the contrast resolution too increase, and possibly so much so that images with a gray scale in practice sufficient are good to opposite Consist of color images. Furthermore the use of intense artificial lighting reduces the contribution of natural Light relative, which leads to the advantage of rapid adaptation the camera sensitivity is no longer necessary.
Und schließlich ermöglicht eine intensive Beleuchtung eine Verringerung der Öffnung der Iris, was zu einer Erweiterung der Feldtiefe und einer Verbesserung der Bildschärfe führt.And after all allows intensive lighting will reduce the opening of the Iris, resulting in an extension of the depth of field and an improvement the picture sharpness leads.
Der
Anmelder möchte
betonen, dass die erforderliche Beleuchtung für diese Anwendung sehr viel
größer ist
als für
gewöhnliche
Bildanwendungen mit einer ähnlichen
Geometrie, und zwar wegen der Fahrzeugbewegung. Die elektronische
Verschlusszeit ist offensichtlich kürzer als der Zeitabstand zwischen
dem Auslösen
von zwei Linienbilderzeugegeräten,
der umgekehrt proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die
man für
die gleiche Bildauflösung
braucht. Zum Beispiel impliziert eine Bilderzeugung in 1 Meter Abstand
mit einer 2048 Pixel Linienkamera mit einem 90-Grad-Sichtfeld einen
vertikalen Pixelzwischenraum auf der Zielfläche von etwa 1 mm, wobei die
gleiche Auflösung
in der Bewegungsrichtung eine Linien-Abtastfrequenz von etwa 22
kHz bei 80 km/h or33 kHz bei 120 km/h. Erfordert. Somit liegt die
elektronische Verschlusszeit dieser Bildanwendung, unter Berücksichtigung
der verschiedenen Geometrien, der Zuggeschwindigkeit und obigen
Bemerkungen zur Auflösung,
im Normalfall im Bereich eines Hundertstels einer Tausendstel-Sekunde,
was in der Tat eine ziemlich kurze Belichtungszeit ist. Es soll
jedoch betont werden, dass die Erfordernis einer intensiven Beleuchtung
aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht mit der Verwendung von
Linienkameras assoziiert ist, da auch eine zweidimensionale Bilderzeugung
eine sehr kurze Belichtungszeit benötigen würde (durch schnelle Verschlusszeit
und/oder einer Impuls-Lichtquelle), um eine Unschärfe der
Bilder in der Längsdirektion zu
vermeiden. Die Punkte
Die
Wahl der Optik und des Designs des Beleuchtungssystems sollten die
Möglichkeit
in Betracht ziehen, dass der Bilderzeugungsprozess sich in Richtung
der Achse
Die
Anforderungen bei der Wahl und Positionierung von Kameras für die Aufnahme
der Fahrzeuge von oben, hier „Vogelperspektive-Kamera" genannt, unterscheiden
sich von den oben für
die lateralen Kameras angesprochenen Anforderungen. In der Tat wird
bei den von diesen Kameras ermittelten Aufnahmen keine Zeichenerkennung
durchgeführt.
Ihre Installation ist prinzipiell nützlich im Zusammenhang mit
der Bestimmung der Fahrzeugkastenbewegung und der Aufnahmedokumentation
von passierenden Fahrzeugen, besonders derjenigen Fahrzeuge, für die ein
Begrenzungslinienprofil-Alarm ausgelöst wurde. Die Auflösung der
Vogelperspektiven-Kameras muss unter Berücksichtigung des größten Aufnahmeabstands
bewertet werden, im Falle der Beobachtung eines Dachs eines flachen
Wagens und bei einer Positionierung der Kamera, die ähnlich der in
Ein
gewisser Abstand
Die Verarbeitung der Rohdaten, die von Linienkameras ermittelt wurden, erfordert eine genaue Einschätzung der Fahrzeugbewegung, die in diesem Fall mindestens durch die oben beschriebene LDF geliefert wird. Die Synchronisierung der Datenübernahme wird weiter unten im Rahmen der Datenübernahmeelektronik angesprochen.The Processing of raw data collected by line cameras requires a precise assessment the vehicle movement, in this case at least by the above described LDF is delivered. The synchronization of the data transfer is addressed below in the context of the data transfer electronics.
Hochauflösende schnelle Linienkameras werden von verschiedenen Herstellern angeboten. Einige Beispiele umfassen 1024 und 2048 Pixel-Versionen und lineare Abtastraten von bis zu über 50 kHz zum Beispiel in der Serie Piranha CL-P1 [955] von DALSA Corporation of Waterloo, Canada.High resolution fast Line cameras are offered by different manufacturers. Some examples include 1024 and 2048 pixel versions and linear sampling rates of up to about 50 kHz, for example, in the series Piranha CL-P1 [955] from DALSA Corporation of Waterloo, Canada.
DALSA Corporation stellt auch hochsensible Linienkameras her, so wie die Serie Eclipse EC-11 [956] und die DALSA HS-41 [957], die auf der "TDI"-Technologie (Time Delay und Integration) beruhen. Diese Kameras sind besonders interessant für die Implementierung des Systems, da sie eine niedrigere Beleuchtungsintensität erfordern, doch müssen sie mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Bereich von 2–4% synchronisiert werden, um eine Verschlechterung der Bildqualität zu verhindern. Solch eine Synchronisierung kann innerhalb des Systems auf verschiedene Weisen erreicht werden und vor allem durch das Einfügen in das Datenübernahmemodul für Radsensoren einer Echtzeit-Schätzung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen einfachen und schnellen Algorithmus, der nicht so genau wie die bei der LDF-Berechnung beschriebene Methode ist, doch ausreichend genau für die Synchronisierung der TDI Linienkameras. Solch ein Algorithmus kann zum Beispiel die aktuelle Durchschnittsgeschwindigkeit bei der Transitzeit eines beliebigen Radsatzes zwischen zwei nebeneinander liegenden Radsensorpaaren berechnen.DALSA Corporation also manufactures ultra-sensitive line cameras, such as the Eclipse EC-11 [956] series and the DALSA HS-41 [957] based on Time Delay and Integration (TDI) technology. These cameras are particularly interesting for the implementation of the system because they require lower illumination intensity, but they must be synchronized with the vehicle speed in a range of 2-4% to prevent deterioration of image quality. Such synchronization can be achieved in different ways within the system, and more particularly by being inserted into the data acquisition module for wheel sensors of a real-time estimation of vehicle speed by a simple and fast algorithm that is not as accurate as the method described in the LDF calculation , but sufficiently accurate for the synchronization of TDI line cameras. Such an algorithm For example, it may calculate the current average transit time transit time of any wheel set between two adjacent wheel sensor pairs.
5.7 Dreidimensionale Messungen der Fahrzeuggeometrie5.7 Three-dimensional measurements the vehicle geometry
5.7.1 Allgemeine Bemerkungen zu den dreidimensionalen Fahrzeugmessungen5.7.1 General remarks to the three-dimensional vehicle measurements
Die weiter unten beschriebene Methode zur Bestimmung des Begrenzungslinienprofils eines Schienenfahrzeugs erfordert das Durchführen von dreidimensionalen Messungen der Fahrzeuggeometrie und besonders vom Wagenkasten. Genauer gesagt, erfordert die Methode die Erzeugung einer Datenserie, hier "3DD" für dreidimensionale Daten genannt, die die Koordinaten eines Fahrzeugflächenpunktes in einem auf der Infrastruktur basierenden dreidimensionalen Koordinatensystem sowie die entsprechende Zeit umfasst. Angesichts der Verwendung dieser Daten ist es im Allgemeinen nicht erforderlich, die gesamte Fahrzeugfläche zu vermessen. Das entsprechende Messungssystem sollte die 3DD mindestens für diejenigen Fahrzeugteile erzeugen, die beim Transit in dem Raum zwischen zwei räumlichen Umhüllungslinien liegen, die sich in einem bestimmten Abstand innen und außen vom Bezugsbegrenzungslinienprofil gemäß UIC [050, 051, 052, 053] befinden. Der Anmelder macht keine bindenden Vorgaben für diese Abstände, die den dreidimensionalen Messbereich definieren, da es einen gewissen Vorteil bietet, diese größer zu halten, als laut UIC-Codes verlangt wird, mit dem minimalen Ziel zu bestimmen, ob ein Fahrzeug einen Teil aufweist, der außerhalb des entsprechenden Begrenzungslinienprofils liegt. Der Hauptvorteil der Erweiterung des 3DD-Messbereichs in Richtung Fahrzeug ist die Verfügbarkeit der 3DD für eine größere Zahl von Fahrzeugmerkmalen, die im unten beschriebenen Prozess zur Bestimmung der Bahnkurve eines Fahrzeugkastens verwendet werden können. Auf der anderen Seite ermöglicht die Erweiterung des 3DD-Messbereichs über das Bezugsprofil hinaus, die tatsächliche Länge zu messen, um die ein mechanisches Teil auf unzulässige Weise über das Begrenzungsprofil herausragt, anstatt nur festzustellen, dass es auf unzulässige Weise hinausragt.The Method for determining the boundary line profile described below a rail vehicle requires performing three-dimensional Measurements of the vehicle geometry and especially of the car body. More accurate said, the method requires the generation of a data series, here "3DD" for three-dimensional Data called the coordinates of a vehicle surface point in an infrastructure-based three-dimensional coordinate system and the corresponding time. Given the use This data generally does not require the whole Vehicle area too measured. The appropriate measurement system should have the 3DD at least for those Create vehicle parts that transit in the space between two spatial wrapping lines lying at a certain distance inside and outside of Reference boundary line profile according to UIC [050, 051, 052, 053]. The applicant makes no binding specifications for these distances, the define the three-dimensional measuring range, since there is a certain Advantage of keeping these larger when according to UIC codes is required to determine with the minimum goal whether a vehicle has a part outside the corresponding one Boundary line profile. The main advantage of the extension of the 3DD measuring range towards the vehicle is the availability of the 3DD for a larger number of vehicle features used in the process described below for determining the trajectory of a vehicle body can be used. On the other side allows the extension of the 3DD measuring range via the Reference profile, the actual Length too Measure to a mechanical part in an improper way on the Perimeter profile stands out rather than just finding it on impermissible Way stands out.
Im Prinzip sollte kein Fahrzeugmerkmal (einschließlich der Last) die geltenden Profilgrenzen verletzen, doch angesichts der Tatsache, dass das System die Aufgabe der Gefahrenreduzierung hat und dass die Komplexität mit dem Abnehmen der Größe von erkennbaren vorstehenden Teilen zunimmt, scheint es richtig, dass ein praktisches Ziel hinsichtlich der Größe eines zu erkennenden Teils definiert wird.in the Principle should not be a vehicle feature (including the load) the applicable Profile boundaries hurt, but given the fact that the System has the task of risk reduction and that complexity with the Slimming the size of recognizable above parts, it seems right that a practical Goal regarding the size of a to be recognized part.
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmtes Objekt in einer bestimmten Position nicht erkannt wird, hängt eben genau von der "Raumdichte der Messungen", von der Messung des Kreuzungsbereichs, von der Objektgröße und von der Objektorientierung gegenüber dem 3DD-Messgerät ab. Die erforderliche Erkennbarkeit von Objekten kann als Kombination der 3DD-Messleistungen oder durch ein empirisches Leistungskriterium ausgedrückt werden, das bestimmte überstehende Standardstrukturen angibt, die beim Funktionstest des Systems verwendet werden können. Angesichts der Unterschiede zwischen abwechselnden durchführbaren 3DD-Messungssystemen und dem aktuellen Fehlen eines Standards für die Erkennung von vorstehenden Objekten, zieht der Anmelder es vor, nachfolgend einige Alternativen zur Durchführung von 3DD-Messungen zu erörtern und überlässt es dem Design der Systemimplementierung, die beste Alternative zu wählen, auch abhängig von der Definition der vom Anwender akzeptierten Leistungsanforderungen.The Probability of having a particular object in a given Position is not detected depends precisely from the "density of space the measurements ", from the measurement of the intersection area, the object size and the object orientation opposite the 3DD meter from. The required recognizability of objects can be combined the 3DD measurement performance or by an empirical performance criterion expressed be that certain supernumerary Specifies default structures used in the bump test of the system can be. Given the differences between alternating feasible 3DD measurement systems and the current lack of a standard for detection of protruding objects, If the applicant prefers to provide some alternatives for the implementation of Discuss 3DD measurements and leave it to him Design of the system implementation, the best alternative to choose, too dependent from the definition of the user's accepted performance requirements.
Eine wichtige Eigenschaft der Messungsmittel für die 3DD-Messungen ist die Messunsicherheit, die in diesem Fall nicht nur durch einen einzelnen Wert gegeben ist, da sie gewöhnlich für unterschiedliche Richtungen unterschiedlich ist. Bei den meisten dreidimensionalen Messungssystemen wird die Messunsicherheit entlang von drei Achsen definiert, deren Orientierung durch die Position des Instruments bezogen auf das zu messende Element bestimmt wird. Ein weiterer besonderer Punkt, der berücksichtigt werden muss, ist, dass die Messung in der Regel an einem finiten Größenpunkt auf der vermessenen Fläche erfolgt, wobei dieser Punkt bei den meisten Messungsmitteln ein Teil eines runden oder eines elliptischen optischen Strahls ist. Die Orientierung der vermessenen Fläche und ihre mögliche Krümmung beeinflussen die Messung auf unterschiedliche Weise, je nach angewandtem Messungssystem. Zusätzlich werden die 3DD-Unsicherheiten auf andere Weise bei verschiedenen Messungssystemen beeinflusst, und zwar durch die Anwesenheit von Partikeln in der Atmosphäre. Eine weitere instrumentenspezifische Unsicherheitsquelle besteht im Zusammenhang mit Messungen, die am Rand eines Objekts erfolgen, wenn ein anderes Objekt im Hintergrund liegt und das Ergebnis des Messungsprozesses beeinflusst. Und schließlich beeinflusst auch der Abstand zwischen Instrument und Messziel die Messunsicherheit. Es kann daher notwendig sein, dass die übernommenen Daten, zusammen mit der Eichung und der Datenkonfigurierung bei der Verwendung in der 3DD- Verarbeitung auch unsichere Zahlen zulassen, die im Allgemeinen von den 3DD-Koordinatenwerten abhängen. Eine weitere entscheidende Eigenschaft der abwechselnden 3DD-Messungssysteme ist die Messzeit oder, genauer gesagt, die Zeit, in der das Messobjekt, im Allgemeinen durch einen optischen Detektor, gefühlt wird. Die Messzeit muss mit der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit kompatibel sein, um die gewünschte Auflösung zu erhalten und um unnatürliche Messungen aufgrund der Verschiebung des vermessenen Objekts während des Fühlens zu vermeiden. Auch wenn der Anmelder es nicht für angemessen hält, strenge Spezifizierungsvorgaben für die Auflösung und die Empfindlichkeit von 3DD-Messungssystem zu machen, so lohnt es sich hier anzumerken, dass die UIC-Merkblätter für Begrenzungslinienprofile und die unten stehenden Erläuterungen zu den 3DD-Messungen implizieren, dass die geometrische 3DD-Genauigkeit in der zum Begrenzungslinienprofil senkrecht verlaufenden Richtung sehr viel kritischer ist, als die geometrische Genauigkeit in der Bewegungsrichtung oder tangential zum Begrenzungslinienprofil. Der Anmelder meint, dass ein angemessener 2σ Genauigkeitsbereich bei der 3DD-Messung für die orthogonal zum Begrenzungslinienprofil liegende Komponente zwischen 5 und 15 mm liegen kann, jeweils abhängig von den gewünschten Grenzen hinsichtlich verfehlter Erkennungen oder falscher Alarme, da diese Schwellenwerte die Anwendbarkeit dieser Erfindung nicht einschränken.An important feature of the measuring means for the 3DD measurements is the measurement uncertainty, which in this case is not just a single value, since it is usually different for different directions. For most three-dimensional measurement systems, the measurement uncertainty is defined along three axes whose orientation is determined by the position of the instrument relative to the element to be measured. Another special point to consider is that the measurement is typically done on a finite size point on the measured area, which point is part of a circular or elliptical optical beam in most measuring means. The orientation of the measured area and its possible curvature affect the measurement in different ways, depending on the measurement system used. In addition, the 3DD uncertainties are otherwise affected in different measurement systems by the presence of particles in the atmosphere. Another instrument-specific uncertainty source is associated with measurements taken at the edge of an object when another object is in the background and affects the outcome of the measurement process. Finally, the distance between the instrument and the measurement target also influences the measurement uncertainty. It may therefore be necessary for the inherited data, along with the calibration and data configuration when used in 3DD processing, to also allow uncertain numbers, which generally depend on the 3DD coordinate values. Another key feature of the alternating 3DD measurement systems is the measurement time or, more specifically, the time at which the measurement object, generally by an optical detector, is sensed. The measuring time must be compatible with the maximum vehicle speed to obtain the desired resolution and to avoid unnatural measurements due to the displacement of the measured object during sensing. Although the Applicant does not consider it appropriate to set strict specification specifications for the resolution and sensitivity of the 3DD measurement system, it is worth noting that the UIC Leaflet for Leaflet Profiles and the explanations below relate to the 3DD measurements in that the geometric 3DD accuracy in the direction perpendicular to the boundary line profile is much more critical than the geometric accuracy in the direction of movement or tangential to the boundary line profile. Applicant believes that a reasonable 2σ accuracy range in the 3DD measurement for the component orthogonal to the perimeter profile can be between 5 and 15 mm, depending on the desired limits for missed detections or false alarms, since these thresholds do not extend the applicability of this invention limit.
5.7.2 3D-Messungen, die auf stereoskopischen Aufnahmen basieren5.7.2 3D measurements, the based on stereoscopic images
Eine gut bekannte Methode zur Ermittlung dreidimensionaler Geometriemessungen ist, eine stereoskopische Vision zu verwenden, d.h. die Abbildung des Messziels durch zwei oder mehrere Kameras und die Rekonstruktion der Oberflächengeometrie durch Finden der dreidimensionalen Stelle eines Merkmals, das mit seiner zweidimensionalen Position für die von den besagten zwei oder mehr Kameras ermittelten Bildern übereinstimmt. In der speziellen Anwendung könnte die Fahrzeugabbildung durch lineare Bilderzeugungsgeräte gut durchgeführt werden, als Alternative zu den öfter verwendeten Bereich-Bilderzeugungsgeräten. Viele Algorithmen sind bekannt und in Veröffentlichungen beschrieben, um das umgekehrte Problem zu lösen, das diese Messmethode ausmacht. Der Anmelder ist jedoch im allgemeinen gegen die Verwendung der stereoskopischen Vision innerhalb der Methode zur Identifizierung von Strukturen, die auf gefährliche Weise über Fahrzeuge hinausragen können, da die Möglichkeit, 3DD-Messungen erfolgreich für das hinsichtlich des Begrenzungslinienprofils kritische Merkmal durchzuführen, davon abhängt, ob dieses Merkmal richtig abgebildet wird, als eine Funktion seiner Form, seiner optischen Oberflächeneigenschaften, der Beleuchtung und der Position des Bilderzeugungsinstruments. Stereoskopische dreidimensionale Messungen an speziellen Positionen auf einem Fahrzeug werden jedoch als Option in der weiter unten beschriebenen Methode verwendet, die zur Bestimmung der Position und der Orientierung im Zeitverlauf des Fahrzeugskastens und achsbezogener Teile verwendet wird.A well-known method for the determination of three-dimensional geometry measurements is to use a stereoscopic vision, i. the illustration of the measurement target by two or more cameras and the reconstruction the surface geometry by finding the three-dimensional location of a feature that coincides with his two-dimensional position for the images determined by said two or more cameras match. In the special application could the vehicle image are well performed by linear imaging devices, as an alternative to the more often used area imaging devices. Lots Algorithms are known and described in publications, to solve the opposite problem, which makes up this measurement method. However, the applicant is in general against the use of stereoscopic vision within the method to identify structures that are dangerous about vehicles can protrude since the possibility 3DD measurements successful for the critical feature regarding the gauge line profile perform, depends on whether this feature is mapped correctly, as a function of its Shape, its optical surface properties, the illumination and position of the imaging tool. Stereoscopic three-dimensional measurements at specific positions on a vehicle, however, as an option in the below described method used to determine the position and the orientation over time of the vehicle body and axle-related Parts is used.
5.7.3 Abbildung von Lichtmustern5.7.3 Image of light patterns
Eine weitere weit verbreitete Methode zur Ermittlung von 3DD-Messungen ist die Abbildung durch eine oder mehrere Kameras eines Lichtmusters, das auf das Messziel projiziert wird. Eine besondere Konfiguration dieser Art von Messanordnung wurde beschrieben [067] zum Zweck der Erkennung von Schienenfahrzeugstrukturen, die über ein Begrenzungsprofil hinausragen. Solch eine Anordnung, basierend auf einer zu den Schienen ortogonalen Linienbeleuchtung und der Abbildung durch eine Kamera, die die Schienen entlang sieht, kann für das System ungeeignet sein, zumindest aufgrund der ungenügenden Auflösung in der Längsrichtung. Der Anmelder schließt die Verwendung dieser besonderen Anordnung der 3D-Abbildungsmethode nicht aus, doch zieht er sie nicht vor, und zwar wegen der fehlenden Zuverlässigkeit hinsichtlich der geometrischen Veränderlichkeit der betreffenden Messziele. Zusätzlich dazu erfordert die Abbildung von Lichtmustern eine sehr intensive strukturierte Beleuchtung, wenn sie für sich schnell bewegende Ziele, bei direkter Sonneneinstrahlung und mit einer großen Vielfalt der optischen Eigenschaften der vermessenen Oberflächen verwendet wird, und ist somit kaum mit den Sicherheitsanforderungen im Zusammenhang mit dem Augenlicht von Zugreisenden und von Crews zu vereinbaren.A Another widely used method for determining 3DD measurements is the image through one or more cameras of a light pattern, which is projected onto the measurement target. A special configuration of this Type of measuring arrangement has been described [067] for the purpose of recognition of rail vehicle structures that protrude beyond a boundary profile. Such an arrangement, based on a orthogonal to the rails Line lighting and picture by a camera showing the rails can see along, can for the system may be inappropriate, at least because of insufficient resolution in the longitudinal direction. The applicant concludes the use of this particular arrangement of 3D imaging method not but he does not prefer them because of the lack of reliability in terms of geometric variability of the relevant Measurement objectives. additionally this requires the imaging of light patterns a very intense structured lighting when used for fast-moving targets, in direct sunlight and with a great variety the optical properties of the measured surfaces is, and is therefore hardly related to the security requirements to arrange with the eyesight of train travelers and crews.
5.7.4 Serien optischer Schranken5.7.4 Optical series lists
Serien optischer Schranken, zum Beispiel eine kammartige Serie von Lichtschranken, werden in Automationssystemen oft für die schnelle Erkennung der Position eines Objekts eingesetzt, doch sie können nicht einfach in der vorliegenden Anwendung verwendet werden, da sie keine einzelnen Angaben zur Position des erkannten Merkmals entlang eines unterbrochenen Lichtstrahls liefern. Im Prinzip kann man jedoch Seriengruppen von optischen Schranken mit unterschiedlichen Winkeln ihrer optischen Strahlen und der vertikalen Schienenachse installieren, und so eine Art von optischer Tomographie implementieren. Der Vorteil der Verwendung multipler optischer Schranken sind die relative Einfachheit sowie die niedrigen Kosten der individuellen Geräte, doch der Anmelder legt keinen großen Wert darauf, diese Messlösung zu verwenden, und zwar wegen der Komplexität aufgrund der hohen Zahl von Schrankenserien, die erforderlich wären, und aufgrund der daraus folgenden Erwägungen bezüglich der Verfügbarkeit und Wartung, auch bezogen auf ein mögliches Sich-Absetzen verschiedener Arten von Schmutz, Staub oder mattem Fett auf den Sendern oder der Empfangsfläche.Series of optical barriers, such as a comb-like series of photoelectric sensors, are often used in automation systems for quickly detecting the position of an object, but they can not be easily used in the present application because they do not provide individual information about the position of the detected feature along one Deliver interrupted light beam. In principle, however, one can install series groups of optical barriers with different angles of their optical beams and the vertical rail axis, thus implementing some sort of optical tomography. The advantage of using multiple optical barriers is the relative simplicity as well as the low cost of the individual devices, but Applicant does not care to use this measurement solution because of the complexity due to the large number of rack series that would be required, and due to the resulting considerations regarding availability and maintenance, also with respect to a possible Settling various types of dirt, dust or dull grease on the transmitters or the receiving surface.
5.7.5 Schranken mit festen Laser-Abstandssensoren5.7.5 barriers with fixed Laser distance sensors
Es gibt verschiedene Sensoren, die mit Lasern arbeiten, und dafür geeignet scheinen, schnelle Messwiederholungen des Abstands entlang des Laserstrahlpfads zu erreichen. Eine der weit verbreiteten Familien von Laser-Abstandsmessgeräten (hier "LDM"), die für diese Anwendung vorgeschlagen werden können, basiert auf einer Zeitmessung durch einen Laser-Impuls, der das Ziel erreicht und dann zum Instrument zurückkehrt, nachdem er durch die Zieloberfläche diffus reflektiert wurde. Diese Messinstrumente, oft "time-of-flight" Laser-Abstandsmessgerät genannt, werden von verschiedenen Herstellern in verschiedenen Modellen angeboten, wobei sie verschiedenen Ansprüchen hinsichtlich maximalem und minimalem gemessenen Abstand, Laserkapazität, Wiederholungsmessrate, Laserpunktgröße und Genauigkeit gerecht werden. So sind zum Beispiel viele Modelle von Laser-Abstandsmessgeräten mit einer hohen Messrate Zeitpunkt des Passierens von der Firma Riegl Laser Measurement Systems in Horn, Österreich, erhältlich, so wie das Modell LD90-3100VHS-FLP (Messrate von bis zu 2.0 103 s–1) [958] und das Modell LD90-3100EHS-FLP (Messrate von bis zu 1.2 104 s–1) [959]. Diese beiden Instrumente sind tatsächlich für viel längere als die in dieser Anwendung geforderten Bereiche geeignet, doch sie haben einige wichtige Eigenschaften so wie einen Eingang für die externe Steuerung, die Einzelstrahlenpunktmessung und die Option „letzter Impuls", die sie für die in diesem Bereich erörterte Anwendung genau richtig macht. Eine extern ausgelöste Einzelpulsoperation ermöglicht es, jeder Messung einen genauen Zeitpunkt zuzuordnen (siehe Erörterung im Abschnitt 5.18 unten) und verhindert jede Art von unnatürlichen Werten resultierend aus der Fahrzeugbewegung. Die Option letzter Impuls entspricht einer Signalverarbeitungstechnik, die aus einem Zeitbereichssignal von reflektiertem Licht den „letzten Impuls" extrahiert, der dem am weitesten entfernten Objekt entspricht, das eine erkennbare Reflektion des Laser-Impulses verursacht hat. Auf diese Weise beeinflusst die Anwesenheit von störenden Partikeln, wie zum Beispiel Schneeflocken, entlang des Laserstrahls nicht die Messung, und falls der Laserstrahl teilweise durch die Kante einer Objektfläche im Vordergrund reflektiert wird, wird die Messung des Abstands im Hintergrund nicht beeinträchtigt (innerhalb einer bestimmten Grenze des Abstandsunterschieds der Vordergrund- und Hintergrundflächen). Diese beiden Instrumente haben einen Laser-Messstrahl mit einem ungefähren Durchmesser (90% der Energie) von etwa 10–15 mm im Bereich, der für diese Anwendung wichtig ist, und eine Genauigkeit von ± 25 mm. Die beiden Abstands-Messgeräte gehören zur Laser-Sicherheitsklasse 1 und 1M gemäß der Norm IEC60825-1 (2001). Die Messungen sind erhältlich als Analogsignal, oder durch eine RS232 Serienschnittstelle (für Modell LD90-3100VHS-FLP) oder durch eine parallele ECP-Standardschnittstelle (für Modell LD90-3100EHS-FLP).There are several sensors that work with lasers and seem capable of achieving fast repetition of the distance along the laser beam path. One of the widely used families of laser distance measuring devices ("LDM") that can be proposed for this application is based on a time measurement by a laser pulse that reaches the target and then returns to the instrument after it diffuses through the target surface was reflected. These measuring instruments, often referred to as "time-of-flight" laser rangefinders, are offered by different manufacturers in different models, meeting various requirements for maximum and minimum measured distance, laser capacitance, repetition rate, laser spot size and accuracy. For example, many models of high-speed laser distance measuring devices are available from Riegl Laser Measurement Systems of Horn, Austria, such as the model LD90-3100VHS-FLP (measuring rate of up to 2.0 10 3 sec . 1 ) [958] and the model LD90-3100EHS-FLP (measuring rate of up to 1.2 10 4 s -1 ) [959]. These two instruments are actually suitable for much longer than the ranges required in this application, but they have some important features such as an input for external control, single-jaw measurement, and the last-impulse option that they discussed for those in this area An externally triggered single-pulse operation allows each measurement to be timed precisely (see discussion in Section 5.18 below) and prevents any kind of unnatural values resulting from vehicle motion The Last Pulse option corresponds to a signal processing technique consisting of a time-domain signal of reflected light extracts the "last pulse" corresponding to the farthest object that has caused a detectable reflection of the laser pulse. In this way, the presence of interfering particles, such as snowflakes, along the laser beam does not affect the measurement, and if the laser beam is partially reflected by the edge of an object surface in the foreground, the distance measurement in the background is not affected (within a certain distance) Limit of the difference in the distance of foreground and background areas). These two instruments have a laser measuring beam with an approximate diameter (90% of energy) of about 10-15 mm in the range that is important for this application, and an accuracy of ± 25 mm. The two distance measuring instruments belong to the laser safety class 1 and 1M according to the standard IEC60825-1 (2001). Measurements are available as an analog signal, or through an RS232 serial interface (for model LD90-3100VHS-FLP) or through a parallel ECP standard interface (for model LD90-3100EHS-FLP).
Die
oben erwähnten
OptocatorTM-Instrumente stellen eine Familie
von Lasersensoren zur Triangulation dar, die herausragende Leistungen
in der Sub-Millimeter-Präzisionsmessung
von Abständen
von Installationsabständen von
bis zu 1200 mm, mit Messbereichen von bis zu 1024 mm, Messwiederholungsraten
von bis zu 60 kHz und einer Messbandbreite von bis zu mindestens
20 kHz bieten. Ihre Eignung für
diese Anwendung ist prinzipiell aufgrund der möglichen Gefahren für das Augenlicht
(es sei denn, eine Schnellabtastung wird angewandt, so wie weiter
unten erläutert
wird) sowie durch den kleinen maximalen Installationsabstand und
den Messbereich eingeschränkt.
Ein
großer
Winkelwert
Zwei
weitere Serien von LDM-Einheiten, so wie
Wenn feste „time-of-flight"-LDM-Einheiten, wie oben erörtert, zur 3DD-Messung verwendet werden, so müssen die LDM-Einheiten extern so ausgelöst werden, dass die Laserstrahlzeiten für jeden LDM durch einen kleinen Zeitabstand versetzt werden können, damit die verschiedenen Einheiten sich untereinander nicht stören.If fixed "time-of-flight" LDM units, such as discussed above used for 3DD measurement, the LDM units must be external so triggered be that the laser beam times for each LDM by a small Time interval can be offset, so that the different units do not interfere with each other.
5.7.6 Hochgeschwindigkeits-Laserabstandsmess- und Abtastgeräte5.7.6 High Speed Laser Distance Measurement and scanning devices
Eine Alternative zur Installation einer beträchtlichen Zahl von festen LDM, wie oben erläutert, ist die Verwendung einer geringeren Zahl von Hochgeschwindigkeits-Laserabstandsmess- und Abtastgeräten, hier HLDS genannt. Viele Beispiele und Anwendungen für den Einsatz von Abtastspiegeln zur Steuerung des Laserstrahls und des zurückgeworfenen Lichts bei einer LDM des Zeitpunkt des Passierens sind gut bekannt für das Durchführen einer Reihe von Messungen in verschiedenen Richtungen mit einem einzelnen Laserabstandsmessgerät. Die am häufigsten verwendeten Arten von Steuerungsspiegeln sind prismatische Polygonspiegel, eine Frustum von pyramidenförmigen Polygonspiegeln und schräggestellte Spiegel, die sich über einer runden Basis drehen. Man kann auch Kippspiegel für die Steuerung der Strahlen verwenden, doch diese Lösung ist bei relativ hohen Abtastraten nicht kompetitiv und erfordert in einem solchen Fall ein Abtasten in einer Sinuskurve in zwei Richtungen, was in dieser Anwendung weniger geeignet ist als eine konstante Winkelrate beim Abtasten in nur einer Richtung. HLDS werden oft für spezielle Anwendungen entwickelt, doch es gibt im Handel einige Komplettmodelle dieser Instrumente, z.B. das Modell LMS-Q140i-60/80 [960] von Riegl Laser Measurement Systems in Horn, Österreich (für diese Anwendung wäre allerdings eine individualisierte Version mit einer höheren Abtastrate erforderlich).An alternative to installing a substantial number of fixed LDMs, as discussed above, is the use of a smaller number of high speed laser distance measuring and sampling devices, called HLDSs herein. Many examples and applications for the use of scanning mirrors to control the laser beam and the reflected light in an LDM of the time of passing are well known for performing a series of measurements in different directions with a single laser distance meter. The most commonly used types of control mirrors are prismatic polygon mirrors, a frustum of pyramidal polygon mirrors and tilted mirrors that rotate over a circular base. It is also possible to use tilt mirrors to control the beams, but this solution is not competitive at relatively high sampling rates and in such a case requires scanning in a sine curve in two directions, which is less suitable in this application than a constant angular rate in sampling only one direction. HLDS are often developed for specific applications, but there are some complete models of these instruments on the market, eg the model LMS-Q140i-60/80 [960] from Riegl Laser Measurement Systems in Horn, Austria (for this application, however, would be an individualized version with a higher sampling rate required).
Es
ist natürlich
wünschenswert,
die Gesamtkosten und die Installationskomplexität für den Satz der HLDS-Einheiten
zu reduzieren, und vor allem die Zahl dieser Einheiten zu beschränken, doch
sind hier Grenzen gesetzt, vor allem durch die maximale Messwiederholungsrate
des LDM, die in den HLDS-Einheiten selbst verwendet werden. Der
Abtastwinkel"
Bei
Verwendung eines der im Handel erhältlichen LDM für den Zeitpunkt
des Passierens mit einer der schnellsten Wiederholungsraten, wie
das Modell LD90-3100EHS-LFP [959], kann man im Regelfall davon ausgehen,
dass nur etwa 50% der möglichen
Messungen ausgeführt
werden können,
und somit eine Wiederholungsrate 12 kHz bei jedem Abtastvorgang
verfügbar
sein wird, gefolgt durch eine Totzeit mit einer durchschnittlichen
Messrate von 6 kHz. Wenn man zum Beispiel von einer Fahrzeuggeschwindigkeit
von 120 km/h und einem längsgerichteten
Messzwischenraum von 40 mm ausgeht, so impliziert dies eine Abtastrate
von etwa 833 s–1, und nur 7 Messungen
würden
in diesem Fall bei jedem Abtastvorgang ausgeführt. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der
Messrate ist, zwei LDM in jeder HLDS-Einheit an den entgegen gesetzten
Seiten der rotierenden Siegelachse zu montieren, und so die Abtastrate
zu verdoppeln. Ihre Auslösephasen
können
so eingestellt werden, dass die Reihe der Messwinkel durch die beiden
LDM gestaffelt wird, um so den tatsächlichen Zwischenraum bei der
Winkelabtastung der Messungen auszugleichen. Es können mehr
als zwei LDM in einem einzelnen HLDS montiert werden, doch insgesamt
wird der Vorteil gegenüber
der Verwendung einer größeren Zahl
von einfacheren Geräten
immer kleiner, aufgrund der zunehmenden Komplexität und der
Größe der Messeinheiten.
Die
obigen Kommentare zu
5.7.7 Super-Hochgeschwindigkeits-Laserabstandsmess- und Abtastgeräte5.7.7 Super high-speed laser distance measurement and scanning devices
Die obigen Erwägungen zu der Verwendung von HLDS-Einheiten basierten auf einer maximalen Messrate einiger weniger Zehntel kHz (Tausende von Messungen pro Sekunden) für jede Einheit, möglicherweise bei Verwendung von mehr als einer LDS für jede HLDS. Der Einsatz von einem Super-Hochgeschwindigkeits-Laserabstandsmess- und Abtastgerät, hier VLDS genannt, wird hier separat angesprochen, da sie es möglich macht, mit nur einem einzigen Gerät die komplette und angemessene Abtastung mindestens der Hälfte des gesamten 3DD-Messbereichs eines Fahrzeugskörpers durchzuführen. Zwei recht neue Patentdokumente [029, 030] stellen ein sehr potentes Hochleistungsabstandsmessgerät und ein schnelles mechanisches Abtastsystem vor, die die Basis einer Familie von VLDS-Instrumenten bilden, die von der Zoller & Froehlich GmbH hergestellt werden. Der Abstand wird von solchen Instrumenten durch die Modulationsphase eines RF-modulierten Laserstrahls gemessen, der auf das Ziel gerichtet und zum Detektor des Instruments zurückgeworfen wird. Das Laserabstandsabtastgerät, ohne Abtastmechanismus, hat den Namen "LARA" und ist als eine erste Version mit einem maximalen eindeutigen Bereich von etwa 25 m und einer Messrate von bis zu 625 kHz erhältlich; außerdem gibt es eine zweite Version mit einem maximalen eindeutigen Bereich von etwa 54 m und einer Messrate von bis zu 500 kHz. Ein System für eine kontinuierliche 360 Grad „vertikale Abtastung" [030] lenkt durch einen rotierenden Spiegel den Messungsstrahl und den Rückkehrstrahl, die parallel oder koaxial sind. Die am besten geeigneten aktuellen Modelle von Abstandsabtastgeräten von Zoller & Froehlich für die Verwendung im System sind in den Produktlinien "Profiler" und "IVAR" [961] zu finden. Solche Laserabtastgeräte umfassen entweder den ersten oder den zweiten Typ von LARA-Abstandsmessgeräten, wobei der erste Typ für die Anwendung geeigneter ist, da er einen ausreichenden Bereich, eine geringe Laserenergie mit einem Sicherheitsabstand von 1 m vom Augenlicht und eine 1σ Bereichsauflösung bietet, die gleich etwa 0.8 mm bei einer Messrate von 500 kHz, oder 0.4 mm bei 125 kHz ist. Der Linearitätsfehler überschreitet nicht 3 mm und eine maximale Verschiebung von 1 mm beruht auf der Änderung der Betriebstemperatur des Instruments im Intervall von 0 bis 40 Grad Celsius. Der messbare Mindestbereich beträgt 0.4 Meter und der Strahl hat einen durchschnittlichen Durchmesser von knapp 4 mm im Bereich, der für diese Anwendung interessant ist. Der Wert der relativen Reflektionsintensität wird ebenfalls als Output vom Instrument erzeugt, und kann in einigen Anwendungen nützlich sein, einschließlich der vorliegenden (für die Konstruktion von synthetischen 3D-Bildern, die für Fernstellen bestimmt sind und/oder zum Schätzen eines Emissivitätswertes für bestimmte Wärmeabgabemessungen). Aufgrund der in diesem Instrument verwenden Erkennungstechnik verursacht jedes partielle Hindernis (z.B. Staub, Schneeflocken, der Rand einer Fläche im Vordergrund, die den Laserstrahl zum Teil berührt, usw.) eine verfrühte Strahlungsreflektion zur Empfangsoptik und dies führt zur einer Verringerung des gemessenen Abstands der Zielfläche im Hintergrund. Aus dem gleichen Grund erscheint der Rand einer Fläche im Vordergrund weiter entfernt, als er wirklich ist, falls ein Teil der Laserstrahlung ein Element im Hintergrund erreicht. Diese Eigenschaft muss hinsichtlich der entsprechenden Datenverarbeitungssoftware berücksichtigt werden. Außerdem empfiehlt es sich, das Instrument regelmäßig zu testen, indem man die Abstände zu einigen Elementen der Infrastruktur prüft, um die Präsenz von Staubwolken oder intensiven Schneefall zu erkennen, die die Funktionstüchtigkeit des Systems beeinträchtigen. Es empfiehlt sich, die Messungen als ungültig zu betrachten, wenn die Störungen einen bestimmten Schwellenwert überschreiten. Schließlich kann die entsprechende Datenverarbeitungssoftware die Präsenz einer akzeptablen doch bedeutenden Störung (z.B. ein milder Schneefall) berücksichtigen, wenn die Abstandsdaten strenger gefiltert werden.The above considerations on the use of HLDS units based on a maximum measurement rate a few tenths of kHz (thousands of measurements per second) for every Unity, possibly when using more than one LDS for each HLDS. The use of a super-high-speed laser distance measurement and scanning device, here called VLDS, is addressed separately here, as it makes it possible with only a single device complete and adequate sampling of at least half of the entire 3DD measuring range of a vehicle body. Two quite new patent documents [029, 030] represent a very potent one High performance distance measuring device and a fast mechanical scanning system that forms the basis of a Family of VLDS instruments formed by the Zoller & Froehlich GmbH getting produced. The distance is from such instruments measured the modulation phase of an RF-modulated laser beam, aimed at the target and thrown back to the detector of the instrument becomes. The laser distance scanner, without scanning mechanism, has the name "LARA" and is considered a first version with a maximum unique range of about 25 m and a measuring rate of up to 625 kHz available; Furthermore there is a second version with a maximum unique range of about 54 m and a measuring rate of up to 500 kHz. A system for one continuous 360 degrees "vertical Sampling "[030] directs the measuring beam and the beam through a rotating mirror Return beam, which are parallel or coaxial. The most suitable current Models of distance scanners from Zoller & Froehlich for the Use in the system are in the product lines "Profiler" and "IVAR" [961] to find. Such laser scanning devices comprise either the first or the second type of LARA distance measuring devices, wherein the first type for the application is more appropriate because it has a sufficient area, a low laser energy with a safety distance of 1 m from the Eyesight and a 1σ range resolution, which is about 0.8 mm at a measuring rate of 500 kHz, or 0.4 mm at 125 kHz. The linearity error exceeds not 3 mm and a maximum displacement of 1 mm is due to the change the operating temperature of the instrument in the interval from 0 to 40 Centigrade. The measurable minimum range is 0.4 meters and the beam has an average diameter of just under 4 mm in the area the for this application is interesting. The value of the relative reflection intensity also becomes as an output generated by the instrument, and can be used in some applications useful be inclusive the present (for the construction of synthetic 3D images for remote sites are determined and / or appreciated an emissivity value for certain heat release measurements). Due to the detection technology used in this instrument every partial obstacle (for example, dust, snowflakes, the edge of a area in the foreground, which partly touches the laser beam, etc.) a premature radiation reflection to the receiving optics and this leads to reduce the measured distance of the target area in the background. For the same reason, the edge of a surface appears in the foreground farther away than it really is, if any part of the laser radiation reaches an element in the background. This property must be considered the corresponding data processing software become. Furthermore it is recommended to test the instrument regularly by using the distances to some elements of the infrastructure checks to the presence of Dust clouds or intense snowfall to detect the functionality of the system. It is recommended that the measurements be considered invalid if the disorders exceed a certain threshold. Finally, can the appropriate data processing software the presence of a acceptable yet significant disorder (for example, a mild snowfall), when the distance data is filtered more strictly.
Die
maximale Abtastrate von 300 s–1 entspricht einer Verschiebung
des Fahrzeugs zwischen zwei aufeinander folgenden Abtastvorgängen von
etwa 74 mm bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h oder 110 mm bei
einer Geschwindigkeit von 120 km/h. Es ist daher wünschenswert,
wie oben bei der Erörterung
der 3DD-Messsysteme angesprochen, dass der Winkel
5.8 Die Fahrzeugkörperposition und seine Orientierung im Zeitverlauf berechnen5.8 The vehicle body position and calculate its orientation over time
Die Leistung der weiter unten beschriebenen Diagnostikmethoden zur Erkennung von dimensionalen und wärmebezogenen Defekten oder Gefahren eines Fahrzeugkastens hängt von der Genauigkeit der Bestimmung der Position und der Orientierung des Fahrzeugkastens in dem Zeitraum ab, in dem die Messungen für den Wagenkasten selbst ausgeführt werden. Nachfolgend wird eine Methode vorgestellt für die Bestimmung der "VBPO", für "Vehicle Body Position und Orientation", die, wie unten detailliert erläutert ist, die Position und die Orientierung im Raum eines Schienenfahrzeugkörpers als eine Funktion der Zeit ausdrückt, wenn das Fahrzeugsmodell erkannt wurde und die erforderlichen Informationen in der Fahrzeugsdatenbank verfügbar sind.The Performance of the diagnostic methods of detection described below of dimensional and heat-related Defects or dangers of a vehicle body depend on the accuracy of the vehicle Determining the position and orientation of the vehicle body in the period in which the measurements are carried out for the car body itself. The following is a method for determining the "VBPO", for "Vehicle Body Position and Orientation ", which, as explained in detail below is, the position and orientation in the space of a rail vehicle body as express a function of time, when the vehicle model has been detected and the required information are available in the vehicle database.
Außerdem wird
ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem CGB integral
mit dem Boden und zentriert auf
Die
VBPO kann definiert werden als eine Vektor-Funktion der Zeit, die
im Raum CGB die Position der Mitte CVB
Für eine kombinierte
Rotations-Übertragungstransformation
in homogenen Koordinaten, wo die zeitabhängige homogene Transformationsmatrize,
die der Funktion Ω(t)
entspricht, aus der Kombination
Wegen
der kleinen Maximalwerte von θ, φ und ψ (bei Verwendung
der Orientierungen, die für
die obigen Koordinatensysteme CGB und CVB bestimmt wurden) können ihre Sinus- und Cosinus-Funktionen
einfach im Ω-Ausdruck
ersetzt werden, und zwar durch die abgeschnittenen Formeln der Expansionsreihe
Die
Umwandlung von Vektoren aus dem auf dem Fahrzeug basierenden Koordinatensystem
CVB in das auf dem Boden basierende Koordinatensystem
CGB kann unter Verwendung der folgenden
Formel erfolgen
Die Lösung des VBPO-Berechnungsproblems, die direkt zur Lösung der Umwandlung von Vektoren aus Bodenkoordinaten in Fahrzeugkoordinaten, und andersherum, führt, besteht somit in der Bestimmung der Funktionen θ(t), φ(t), ψ(t), X(t), Y(t) und Z(t) der Zeit t für einen bestimmten Wagenkasten. Dafür muss eine Expression für jede dieser Funktionen gewählt werden, die einige Parameter einschließt, die optimiert werden können, indem man eine Funktion minimiert, die das Ausmaß der Übereinstimmung zwischen einer Serie von 3DD-Messungen an einem Fahrzeug und einigen bekannten Merkmalen eines entsprechenden Schienenfahrzeugmodells ausdrückt, da solche Merkmale in der Fahrzeugdatenbank, nach einer Fahrzeugerkennung, verfügbar sind.The solution of the VBPO computational problem directly attributable to solving the conversion of vectors Ground coordinates in vehicle coordinates, and vice versa, leads, passes Thus, in the determination of the functions θ (t), φ (t), ψ (t), X (t), Y (t) and Z (t) of Time t for a certain car body. This requires an expression for each of these Functions selected which includes some parameters that can be optimized by to minimize a function that determines the degree of correspondence between a Series of 3DD measurements on a vehicle and some known ones Characteristics of a corresponding rail vehicle model expresses because such features in the vehicle database, after vehicle recognition, available are.
Die
VBPO-Berechnung wird durch einen iterativen Prozess erreicht, der
von anfänglichen "geratenen Werten" für die Parameter
ausgeht, die sich im Lösungsfindungsprozess ändern können. Es
ist offenkundig, dass eine beschränkte Zahl der zu optimierenden
Parameter sowie eine angemessene Wahl der ersten Schätzungen
für die
Parameterwerte wichtig sind, um die gesuchte Lösung schneller und zuverlässiger zu
finden. Eine wichtige Vereinfachung im VBPO-Berechnungsproblem ergibt sich aus der
Verwendung der LDF-Funktion,
die für
das entsprechende Fahrzeug bei der Fahrzeugerkennung berechnet wurde,
wie oben beschrieben ist. In der Tat kann die Funktion Z(t) unter
Annahme des oben CVB Koordinatensystems
als gleich der LDF-Funktion L(t) betrachtet werden. Auch wenn prinzipiell
Z(t) durch einen VBPO-Schätzungsprozess
näher bestimmt
werden könnte,
zieht der Anmelder es vor, sie als gleich der entsprechenden LDF
zu betrachten, da dies die VBPO-Berechnungsmethode
schneller, einfacher und sicherer macht. Das Spiel des Fahrzeugkastens in
der Richtung ZVB gegenüber der Position der Radsatzmitten
oder der Position der Drehachsen der Drehgestelle
Die Menge ζ 2 / VBPO, die zur Bestimmung der Winkel- und Verschiebungskomponenten der FBPO-Funktion minimiert wird, kann durch die folgende Chi-Quadrat-Formel ausgedrückt in der die Mengen ζr das Ausmaß der Positionsübereinstimmung eines bestimmten Fahrzeugs aus der Fahrzeugdatenbank mit einer oder mehrerer 3DD-Messugnen ausdrücken, und in der die Werte σr die entsprechenden Standardabweisungen darstellen. Die Abhängigkeit der Werte R ζr von den zu optimierenden Parametern zur Definition der VBPO-Komponenten ergibt sich aus der Verwendung der Ω oder Ω–1-Umwandlung zur Berechnung der Werte ζr in den Koordinatensystemen CVB oder CGB.The set ζ 2 / VBPO, which is minimized to determine the angular and shift components of the FBPO function, can be expressed by the following chi-square formula in which the quantities ζ r the degree of positional conformity of a particular vehicle from the driving express the database of witnesses with one or more 3DD measurements, and in which the values σ r represent the corresponding standard rejections. The dependence of the values R ζ r on the parameters to be optimized for the definition of the VBPO components results from the use of Ω or Ω -1 conversion for calculating the values ζ r in the coordinate systems C VB or C GB .
Der Anmelder hat einige wenige andere Definitionen und entsprechende Berechnungsmethoden für die Werte ζr erwägt und ein kurze Zusammenfassung dieser folgt hier unten, die ihre Bedeutung bei der Bestimmung der Berechnungszeiten, die Sicherheit der Methode und die Auswirkungen auf die Vorbereitung der entsprechenden Merkmaldaten, die in der Fahrzeugdatenbank gespeichert werden sollen, darlegt. Solche Optionen stehen vor allem im Zusammenhang mit der Wahl der Fahrzeugmerkmale, dem Messsystem, das zur Ermittlung der 3DD-Werte verwendet wird, sowie mit der Definition von ζr.The Applicant has considered a few other definitions and corresponding calculation methods for the values ζ r and a brief summary of them follows below, their importance in determining the calculation times, the safety of the method and the effects on the preparation of the corresponding characteristic data, which are described in the vehicle database are stored, sets out. Such options are mainly related to the choice of vehicle features, the measurement system used to determine the 3DD values, and the definition of ζ r .
Im Allgemeinen, sofern die Suche nach der VBPO-Lösung mit anfänglichen Schätzwerten für die VBPO-Komponenten begonnen wird, ist der entsprechende anfängliche Fehler von θ(t), φ(t), ψ(t), X(t), Y(t), d.h. von allen VBPO-Komponenten mit Ausnahme von Z(t), ein sehr wichtiger Aspekt, der bei der Definition und Berechnung von ζr berücksichtigt werden muss.In general, if the search for the VBPO solution is started with initial estimates for the VBPO components, the corresponding initial error is θ (t), φ (t), ψ (t), X (t), Y ( t), ie of all VBPO components except Z (t), is a very important aspect to consider when defining and calculating ζ r .
Wenn die 3DD-Messungen mit einem der oben beschriebenem Mittel unter Verwendung von festen oder Abtastabstandslasermessgeräten ausgeführt werden, dann kann man den Zwischenraum zwischen den 3DD-Messrichtungen und die möglichen Lücken zwischen Messstrahlen gemeinsam als Haupteinschränkung in der Berechnung der Werte ζr ansehen.If the 3DD measurements are performed using one of the means described above using either fixed or scanning distance laser meters, then the gap between the 3DD measurement directions and the possible gaps between measurement beams together can be considered as the main constraint in the calculation of the values ζ r .
Eine erste Art von Fahrzeugelement, das der Anmelder in diesem Fall zu verwenden empfiehlt, ist eine ebene Fläche, hier "große ebene Fläche" oder "F1" genannt, wobei der Abstand der 3DD-Punkte von der Fläche als Definition für ζr verwendet wird. Wenn mehr als eine 3DD-Messung von den LDM-Sensoren sich auf die gleiche ebene Fläche beziehen, dann kann man ζr als die Quadratwurzel der Summe der individuellen Qudratabstände definieren. Dieses Element kann leicht in der Fahrzeugdatenbank durch eine Reihe von Parametern kodiert werden, so wie die drei Eckpunkte, die ein Rechteck im Koordinatenraum CVB definieren. Ein wichtiger Vorteil dieser Wahl ist, dass einer oder mehrere der entsprechenden 3DD-Punkte leicht ausgewählt werden können, wenn man eine ausreichend lange und breite Fläche verwendet, die sicherstellt, dass solche Punkte sich auf das ebene Flächenelement beziehen, wobei der maximal mögliche Fehler bei den Anfangswerten der VBPO-Komponenten berücksichtigt werden müssen. Einige Beispiele von F1-Elementen sind ein flacher Teil auf der Seitenwand eines Waggons, ein Teil eines flachen Waggondachs, ein flacher geneigter Teil einer oberen Abdeckung eines Waggons für den Transport von Kohle oder eine flache Platte zum Anbringen von Etiketten auf einem Chemietankerbahnwagen. Wenn diese flachen Teile parallel oder fast parallel zur Ebene XVBZVB liegen, dann ist der Abstand zu einem 3DD-Punkt, der getroffen werden soll, besonders wirksam für die Definition der Seitenverschiebung der Komponenten Y(t) der VBPO-Funktion, während die Auswirkung auf die Definition der Rollkomponente θ(t) minimal ist, wenn die Flächenhöhe fast die Höhe der Rollmitte erreicht, und die Auswirkung nimmt mit Zunahme des Unterschieds zwischen den beiden Höhen zu. Die Auswirkung auf die Yaw-Komponente ψ(t) wird in der Regel groß sein, es sei denn das Element liegt nahe an der Ebene XVBYVB. Wenn, andersherum die flachen Elemente parallel oder fast parallel zur Ebene YVBZVB liegen, dann ist der Abstand zu einem 3DD-Punkt, der getroffen werden soll, besonders wirksam für die Definition des Zwischenraumwinkels φ(t) und die der Komponenten der vertikalen Verschiebung X(t) (oder nur X) der VBPO-Funktion, während die Auswirkung auf die Definition der Rollkomponenten θ(t) minimal ist, wenn das flache Element nahe an der Ebene XVBZVB liegt, d.h. nahe der Vertikalen der Rollmitte, und es nimmt mit einer größer werdenden seitlichen Verschiebung von der Ebene XVBZVB zu. Wenn ein flaches Element parallel oder fast parallel zur Achse ZVB liegt und einen Winkel mit der Achse XVB bildet, der relativ weit entfernt von allen Multiplen von π/2 Radianten ist, wird es im Allgemeinen eine Auswirkung auf X(t) und Y(t) haben, während es sich auf θ(t), φ(t) und ψ(t) abhängig von seiner Position über den Fahrzeugen auswirkt. Ähnliche Betrachtungen können auch für andere Orientierungen eines flachen Elements angestellt werden, bei Berücksichtung der Tatasche, dass ζr in diesem Fall zur Position und Orientierung des Fahrzeugkastens über einen Abstand in Beziehung steht, der in der orthogonalen Richtung zur Fläche des flachen Elements gemessen wird. Die relative Bedeutung eines bestimmten flachen Elements bei der Bestimmung der VBPO-Komponenten hängt natürlich von der Unsicherheit von σr in Bezug auf ζr ab, ein Wert, der berechnet werden muss und in der Regel von der Orientierung und der Position auf dem flachen Element abhängt.A first type of vehicle element that Applicant recommends to use in this case is a plane surface, here called a "large plane surface" or "F1", using the distance of the 3DD points from the surface as a definition of ζ r , If more than one 3DD measurement from the LDM sensors relates to the same flat surface, then ζ r can be defined as the square root of the sum of the individual Qudrat distances. This element can easily be encoded in the vehicle database by a number of parameters, such as the three vertices that define a rectangle in coordinate space C VB . An important advantage of this choice is that one or more of the corresponding 3DD points can be easily selected using a sufficiently long and wide area that ensures such points relate to the planar area element, with the maximum possible error in the initial values of the VBPO components. Some examples of F1 elements are a flat part on the side wall of a wagon, a part of a flat wagon roof, a flat inclined part of an upper cover of a wagon for transporting coal, or a flat plate for attaching labels to a chemical tanker wagon. If these flat parts are parallel or nearly parallel to the plane X VB Z VB , then the distance to a 3DD point to be hit is particularly effective for defining the side shift of the components Y (t) of the VBPO function, while the effect on the definition of roll component θ (t) is minimal when the surface height almost reaches the height of the roll center, and the effect increases as the difference between the two heights increases. The effect on the Yaw component ψ (t) will usually be large unless the element is close to the X VB Y VB plane. If, conversely, the flat elements are parallel or nearly parallel to the plane Y VB Z VB , then the distance to a 3DD point to be hit is particularly effective for the definition of the gap angle φ (t) and that of the components of the vertical Displacement X (t) (or only X) of the VBPO function, while the effect on the definition of the roll components θ (t) is minimal when the flat element is close to the plane X VB Z VB , ie near the vertical of the roll center , and it increases with an increasing lateral shift from the X VB Z VB plane. If a flat element is parallel or nearly parallel to the axis Z VB and forms an angle with the axis X VB that is relatively far from all multiples of π / 2 radians, it will generally affect X (t) and Y (t) while affecting θ (t), φ (t) and ψ (t) depending on its position over the vehicles. Similar considerations may also be made for other orientations of a flat element, taking into account the fact that in this case θ r is related to the position and orientation of the vehicle body over a distance measured in the orthogonal direction to the surface of the flat element. The relative importance of a particular flat element in determining the VBPO components, of course, depends on the uncertainty of σ r with respect to ζ r , a value that must be calculated, and usually on the orientation and position on the flat element depends.
Eine schmale und langgezogene flache Fläche ist die zweite praktische Lösung, die mit den LDM 3DD-Messungen kompatibel ist, und sie wird hier "dünnes flaches Element" oder "F2"-Element genannt. Dieses Element, wie F1, kann leicht in der Fahrzeugdatenbank als eine Serie von Parametern kodiert werden, so wie die drei Eckpunkte, die ein Rechteck im Koordinatenraum CVB definieren. Dieses Element ist relativ leicht zu finden, auch in dem wichtigen und relativ schwierigen Fall von flachen Schienenfahrzeugen, da es zum Beispiel der Seitenfläche von Teilen des Ladedecks auf einem Waggon entsprechen kann. In diesem Fall ist zu erwarten, dass nur ein Bruchteil der LDM-Messpunkte, die mit der gewissen anfänglichen Unsicherheit in der LVPO-Funktion gewählt werden, gültig ist, in dem Sinne, dass sie einer ausreichenden Überschneidung der Schnittfläche des Laserstrahls und der dünnen Fläche des Elements beim Messen entsprechen, je nach Typ der LDM. Es sollte daher in diesem Fall ein vorbereitender Prozess erfolgen, um die Kandidaten-3DD Messpunkte zu filtern. Solch ein Filtern ist besonders leicht, wenn das F2-Element einen deutlichen „dreidimensionalen Kontrast" zum Hintergrund hat, d.h. wenn ein bedeutender Abstand in Richtung des Messungslaserstrahls zwischen den gemessenen Abstandswerten an den Kanten des Elements und dem Abständen im Hintergrund besteht. Einige Typen der LDM-Instrumente, vor allem die, die auf einer Modulationsphase basieren, liefern stark diffuse Messungen, wenn das von LDM zurückgeworfene Licht teilweise vom Rand des Elements und teilweise vom Hintergrund kommt und daher sollte der Filterprozess in der Lage sein, diejenigen 3DD-Punkte zu eliminieren, deren Abstand wenig größer als der des nächsten Elementrandes ist. Dieses Filtern der 3DD-Kandidatenmesspunkte für ein F2-Element kann zum Beispiel auf der Suche nach einer 3DD-Punkt-Untermenge basieren, die bei einem minimalen Quadratfehler zu einer Ebene passt, deren Position und Orientierung um die F2-Elementposition und -orientierung herum begrenzt sind, da die Elemente der Kandidaten-Untermenge ebenfalls innerhalb eines Rechtecks liegen müssen, das als das Element selbst gesehen werden kann, das so weit verkleinert wurde, dass es der Größe des Querschnitts des Messstrahls und der Orientierung des Strahls gegenüber der Elementfläche Rechnung trägt. Ein möglicher Weg zur Berechnung von ζr für ein F2-Element ist der gleiche, wie er für F1 beschrieben wurde, wobei er nur die durch den obigen Filterprozess gefundenen Punkte verwendet. Ein anderer Weg könnte darin bestehen, die Ebene zu definieren, die diese Punkte interpoliert, und dann ζr durch den durchschnittlichen Quadratabstand zwischen Element und dieser Ebene zu definieren.A narrow and elongated flat surface is the second practical solution that is compatible with LDM 3DD measurements, and is referred to herein as a "thin flat element" or "F2" element. This element, such as F1, can easily be coded in the vehicle database as a series of parameters, such as the three vertices that define a rectangle in coordinate space C VB . This element is relatively light even in the important and relatively difficult case of flat rail vehicles, as it may, for example, correspond to the side surface of parts of the loading deck on a wagon. In this case, it is expected that only a fraction of the LDM measurement points selected with the certain initial uncertainty in the LVPO function will be valid, in the sense that they provide sufficient intersection of the cut surface of the laser beam and the thin surface of the element when measuring, depending on the type of LDM. In this case, there should be a preparatory process to filter the candidate 3DD measurement points. Such filtering is particularly easy if the F2 element has a clear "three-dimensional contrast" to the background, ie if there is a significant distance in the direction of the measurement laser beam between the measured distance values at the edges of the element and the background distances LDM instruments, especially those based on a modulation phase, provide highly diffuse measurements when the light reflected back from LDM comes partly from the edge of the element and partly from the background, and therefore the filtering process should be able to match those 3DD points For example, this filtering of the candidate candidate 3DD points for an F2 element may be based on the search for a 3DD point subset that matches a plane with a minimum squared error whose Position and orientation are limited around the F2 element position and orientation, since the Also, elements of the candidate subset must be within a rectangle that can be considered the element itself that has been scaled down to accommodate the size of the cross section of the measurement beam and the orientation of the beam relative to the element surface. One possible way to compute ζ r for an F2 element is the same as described for F1, using only the points found by the above filtering process. Another way could be to define the plane that interpolates these points, and then define ζ r by the average squared distance between the element and that plane.
Eine aus einer runden Fläche "herausgeschnittene" Platte, hier "rundes Plattenelement" oder "F3"-Element genannt, kann bei bestimmten Arten von Fracht-Bahnwagen wie Chemietankern nützlich sein. Dieses Element kann in der Fahrzeugdatenbank durch einige wenige Parameter definiert werden, wie dem Nullpunkt und der Richtung der Zylinderachse plus dem Zylinderradius und den Ebenen, die die Platte definieren, oder den Koordinaten, die die zwei linearen Plattenränder definieren sowie einer zu ihnen parallelen Linie, die gleich weit von beiden Rändern entfernt ist, oder auf eine andere Weise mit wenigen Parametern, die so definiert sein müssen, dass die Berechnung von ζr. erleichtert wird. Die Größe der F3-Platte kann als groß genug vorausgesetzt werden, dass die Verwendung einer einfachen Berechnungsweise von ζr, wie sie oben für F1 beschrieben ist, möglich ist. Die Merkmale F3 sind attraktiv, sofern sie groß genug sind, da sie eben im Beispiel des horizontalen Zylinders sowohl die VBPO-Komponenten X(t) und Y(t) und gleichzeitig die Komponenten θ(t), ψ(t) beeinflussen, vorausgesetzt, dass der Längsabstand des Elements von der Ebene XVBYVB ausreichend groß ist.A plate "cut-out" from a round surface, here called a "round plate element" or "F3" element, may be useful in certain types of freight rail cars, such as chemical tankers. This element may be defined in the vehicle database by a few parameters, such as the origin and direction of the cylinder axis plus the cylinder radius and planes defining the plate, or the coordinates defining the two linear plate edges and a line parallel to them. which is equidistant from either edge, or otherwise with few parameters that must be defined such that the calculation of ζ r . is relieved. The size of the F3 disk can be presumed to be large enough to allow the use of a simple calculation of ζ r , as described above for F1. The features F3 are attractive as long as they are large enough, since they influence both the VBPO components X (t) and Y (t) and, at the same time, the components θ (t), ψ (t) in the example of the horizontal cylinder in that the longitudinal distance of the element from the plane X VB Y VB is sufficiently large.
Eine lineare solide Struktur, hier "stangenähnliches Element" oder "F4"-Element genannt, ist eine weitere Option, die mit den LDM 3DD-Messungen kompatibel ist. Dieses Element kann zum Beispiel für Handläufe von Laufstegen auf Bahntankern und für andere externe horizontale, vertikale oder geneigte Elemente verwendet werden, die aus einem Rohr bestehen und eine feste Komponente des Fahrzeugmodells darstellen. Dieses Element kann in der Fahrzeugdatenbank durch zwei Punkte der Stangenachse an ihren Enden und durch den Stangenradius kodiert werden. Eine vorbereitende Verarbeitung der Elementdaten wie im Falle des Elements F2 wird empfohlen und eine ähnliche Prozedur kann für das Filtern der 3DD-Messpunktkandiaten verwendet werden. ζr kann als Quadratwurzel der Summe der Quadratabstände zwischen ausgewählten Punkten und der Stangenfläche berechnet werden, oder durch die Definition der Linie, die diese Punkte interpoliert, und die Definition von ζr durch den durchschnittlichen Quadratabstand zwischen der Ecklinie des Elements und einer solchen Linie.A linear solid structure, called "rod-like element" or "F4" element, is another option that is compatible with the LDM 3DD measurements. This element can be used, for example, for handrails of catwalks on railway tankers and for other external horizontal, vertical or inclined elements which consist of a tube and constitute a fixed component of the vehicle model. This element can be coded in the vehicle database by two points of the rod axis at its ends and by the rod radius. Preparatory processing of the element data as in the case of the element F2 is recommended, and a similar procedure can be used for filtering the 3DD measurement point candidates. ζ r can be calculated as the square root of the sum of the squared distances between selected points and the rod surface, or by defining the line that interpolates these points, and defining ζ r by the average squared distance between the corner line of the element and such a line.
Eine V-förmige Struktur ist ein anderes mögliches Element, das mit den LDM 3DD-Messungen kompatibel ist, und hier "V-förmiges Element" oder "F5"-Element genannt wird. Dieses Element findet in vielen Fällen ganz allgemein Anwendung und kann sich, so wie Typ F2, sehr nützlich in relativ schwierigen Fällen wie bei flachen Schienenfahrzeugen erweisen. Eine vorbereitende Verarbeitung der 3DD-Daten ist auch in diesem Fall durch ein Filtern der Daten empfehlenswert, das in diesem Fall in der Klassifizierung von ausgewählten Punkten in zwei Gruppen, die den zwei V-förmigen Ebenen entsprechen, resultiert. ζr kann hier als Quadratwurzel der Summe der Abstände zwischen ausgewählten Punkten und der entsprechenden Fläche berechnet werden, oder anhand der Definition der V-förmigen Ecklinie durch die Interpolierung der zwei Ebenen zur Definition von ζr durch den durchschnittlichen Quadratabstand zwischen der Achse des Elements und einer solchen Linie führen. Diese Art von Element ist durch einen relativ komplexen vorbereitenden Verarbeitungsprozess gekennzeichnet, doch er liefert eine Definition von ζr, die sehr entscheidend ist für die Definition von mindestens zwei kritischen VBPO-Komponenten, je nach Orientierung und Position des Elements selbst.A V-shaped structure is another possible element that is compatible with the LDM 3DD measurements, here called "V-shaped element" or "F5" element. This element is widely used in many cases and, like Type F2, can be very useful in relatively difficult cases such as flat rail vehicles. Preliminary processing of the 3DD data is also recommended in this case by filtering the data, which in this case results in the classification of selected points into two groups corresponding to the two V-shaped planes. ζ r can be calculated here as the square root of the sum of the distances between selected points and the corresponding surface, or by defining the V-shaped corner line by interpolating the two planes to define ζ r by the average squared distance between the element's axis and lead to such a line. This type of element is characterized by a relatively complex preparatory processing process, but it provides a definition of ζ r that is very crucial to the definition of min at least two critical VBPO components, depending on the orientation and position of the element itself.
Ein Schlitz in einer flachen Oberfläche ist ein besonderer Typ von Element, hier "Schlitzelement" oder "F6"-Element genannt, das mit den LDM 3DD-Messungen kompatibel sein kann. Dieses Element kann in der Fahrzeugdatenbank als die Schlitzbreite und die zwei Endpunkte seiner Mittellinie kodiert werden, zusammen mit dem Kodieren der entsprechenden Oberfläche, wie für das Element von Typ F1 beschrieben wurde. In diesem Fall sollten die Kandidaten-Datenpunkte gefiltert werden, um die 3DD-Punkte, die zu dem Schlitz gehören, zu wählen, indem man die nicht mit der Oberfläche kompatiblen Abstände misst und indem man dreidimensionale Koordinaten und Messvektoren ermittelt, die mit dem linearen Schlitz übereinstimmen. ζr kann in diesem Fall durch die Interpolierung der Schlitz-Mittellinie und die Berechnung der Quadratwurzel des durchschnittlichen Quadratabstands seiner Mittellinie zur Mittellinie des Elements, so wie es in der Fahrzeugdatenbank kodiert wurde, definiert werden. Die ausgesonderten Datenpunkte der Oberfläche, die weit genug von den Schlitzrändern entfernt sind, können auch zur Definition eines zweiten Wertes ζr verwendet werden, der auf die gleiche Weise wie für das Element F1 berechnet wird.A slot in a flat surface is a particular type of element, here called a "slot element" or "F6" element, which may be compatible with the LDM 3DD measurements. This element can be encoded in the vehicle database as the slit width and the two endpoints of its centerline, along with the encoding of the corresponding surface as described for the element of type F1. In this case, the candidate data points should be filtered to select the 3DD points associated with the slot by measuring the non-surface compatible distances and by finding three-dimensional coordinates and measurement vectors with the linear slit to match. In this case, ζ r can be defined by the interpolation of the slot centerline and the calculation of the square root of the average squared distance of its centerline to the centerline of the element as encoded in the vehicle database. The discarded data points of the surface far enough away from the slit edges can also be used to define a second value ζ r calculated in the same way as for the element F1.
Eine lineare und niedrige gratartige Struktur über einer flachen Oberfläche kann auch mit den LDM 3DD-Messungen kompatibel sein, sofern diese genau genug sind. Diese Struktur entspricht einem Element, das hier als "lineares Gratelement" oder "F7"-Element bezeichnet wird. Die Definition, die vorbereitende Verarbeitungsmethode und die Definition von ζr sind ähnlich denen, die oben für das Element F6 erläutert wurden.A linear and low ridge-like structure over a flat surface can also be compatible with LDM 3DD measurements, provided they are accurate enough. This structure corresponds to an element referred to herein as a "linear ridge element" or "F7" element. The definition, the preparatory processing method and the definition of ζ r are similar to those explained above for element F6.
Eine aus einer kugelförmigen Fläche herausgeschnittene Platte, hier "kugelförmiges Plattenelement" oder "F8"-Element genannt, kann als Element für einige spezielle Fälle von Schienenfahrzeugen geeignet sein, wenn LDM 3DD-Messungen verwendet werden, um ζr zu definieren. Die Definitionen und Methoden zur vorbereitenden Verarbeitung der Daten und zur Berechnung von ζr sind vom Konzept her den oben für F3 gegebenen Angaben ähnlich.A plate cut out of a spherical surface, here called a "spherical plate element" or "F8" element, may be suitable as an element for some special cases of rail vehicles when LDM 3DD measurements are used to define ζ r . The definitions and methods for preparing the data and calculating ζ r are conceptually similar to those given above for F3.
Trihedrale Elemente mit ausreichend großen Ebenen, hier "trihedrale Elemente" oder "F9"-Elemente genannt, können als eine offensichtliche Erweiterung der F5-Elemente behandelt werden und sind eine informationsreiche Option, die mit den LDM 3DD-Messungen kompatibel ist.trihedral Elements with sufficiently large ones Plains, here "trihedral Called "elements" or "F9" elements, can treated as an obvious extension of the F5 elements and are an information-rich option using the LDM 3DD measurements is compatible.
Eine
prinzipielle Alternative zu LDM 3DD-Messungen für die Berechnung der VBPO-Funktion
ist die Verwendung von stereoskopischer Bildverarbeitung für geeignete
Elemente, die in der Fahrzeugdatenbank gespeichert sind. In der
Tat, auch wenn der Anmelder oben seine Bedenken bezüglich der
Sicherheit dieser Methode für
das Erkennen von überstehenden
Hindernissen ausgedrückt
hat, hält
er diese Methode für
eine interessante Option, wenn das im Raum zu lokalisierende Element
auf geeignete Weise gewählt
werden kann, so wie im Fall von Elementen, die in der Fahrzeugdatenbank
gespeichert sind. Man kann natürlich
zusätzliche VIS-
oder NIR-Bilderzeugungssensoren installieren mit dem speziellen
Zweck, 3DD-Messungen für
ausgewählte
Fahrzeugelemente durchzuführen,
doch der Anmelder zieht es vor, für diesen Zweck so weit wie
möglich
die gleichen Bilderzeugungsgeräte
zu verwenden, die wie oben beschrieben installiert sind, um die
Fahrzeugbilder zu ermitteln, die als Input für den OCR-Prozess verwendet werden. Angesichts
der Notwendigkeit, gleichzeitig Merkmale mit mindestens zwei verschiedenen
Bilderzeugungsgeräten
abzubilden, um den Fahrzeugelementen eine stereoskopische Bildverarbeitungslokalisierung
zuzuordnen, und da die Kandidaten-Elemente oft an äußeren Positionen
um das Fahrzeug herum positioniert sind, könnte man eine größere Anzahl von
linearen Bilderzeugungsgeräten
in
Ein Element, das der Präsenz eines undefinierten visuellen Zeichens oder einer Markierung auf einer bekannten flachen Fläche entspricht, wird hier „flaches undefiniertes visuelles Element" oder "F10"-Element genannt. Diese Option, die auf der Bildverarbeitung beruht, kann für eine Vielzahl von Schienenfahrzeugen angewandt werden, auf denen Markierungen oder Zeichnungen auf einer flachen Fläche zu erwarten sind, so wie ein Teil einer Schienenfahrzeugwand. Die oben für die F1-Elemente angegebene Flächenkodierung kann auch in diesem Fall verwendet werden. Wenn dieses Element in der VBPO-Methode eingesetzt wird, produziert eine Verarbeitungsprozedur für stereoskopische Abbildungen in den meisten Fällen eine Lokalisierung, indem sie einen Satz von 3DD-Punkten erzeugt, der die Fläche definiert. Der entsprechende Wert ζr kann so als die Quadratwurzel der Summe der Quadratabstände der entsprechenden 3DD-Punkte von der Oberfläche des Elements definiert werden, so wie bei Element F1. Alternativ dazu kann die relevante Ebene im Raum CGB über die Ergebnisse der Bildverarbeitung definiert werden, und die Quadratwurzel des durchschnittlichen Quadratabstands von dieser Ebene von der entsprechenden Oberfläche, die in der Fahrzeugdatenbanker definiert ist, kann als Definition für ζr dienen.An element that corresponds to the presence of an undefined visual character or mark on a known flat surface is called a "flat undefined visual element" or "F10" element Rail vehicles may be used on which marks or drawings are expected on a flat surface, such as a part of a rail vehicle wall.The surface coding given above for the F1 elements can also be used in this case.If this element is used in the VBPO method In most cases, a processing procedure for stereoscopic images produces a localization by creating a set of 3DD points that defines the area, and the corresponding value ζ r can be expressed as the square root of the sum of the squared distances of the corresponding 3DD points the surface of the element, as in Element F1 Alternatively, the relevant plane in space C GB may be defined via the image processing results, and the square root of the average squared distance from that plane from the corresponding surface defined in the vehicle database may serve as a definition for ζ r .
Eine visuelle Form mit bekannten Ausmaßen und einer unbekannten genauen Position auf einer flachen Oberfläche wird hier "schwebende Form mit fester Größe" oder "F11" genannt. Die Verarbeitung des entsprechenden Bildes oder der Bilder kann in diesem Fall durch eine Methode zur Verarbeitung von Stereo- oder Einzelabbildungen erfolgen, dank der absoluten Größen der Form. Die Bildverarbeitungsergebnisse lokalisieren die entsprechende Ebene im Raum CGB und die Quadratwurzel des durchschnittlichen Quadratabstands von dieser Ebene von der entsprechenden Oberfläche, die in der Fahrzeugdatenbank definiert ist, kann als Definition für ζr dienen.A visual form with known dimensions and an unknown exact position on a flat surface is called here "fixed-size floating" or "F11". The processing of the corresponding image or images in this case can be done by a method of processing stereo or single images, thanks to the absolute sizes of the shape. The image processing results locate the corresponding plane in space C GB and the square root of the average squared distance from that plane from the corresponding surface defined in the vehicle database can serve as a definition for ζ r .
Wenn eine visuelle Form auf einer Fahrzeugebenenfläche eine definierte Größe und eine definierte Orientierung und Position hat, entspricht sie einer "komplett definierten Form" oder "F12". Die Verarbeitung des entsprechenden Bildes oder der Bilder kann in diesem Fall durch eine Methode zur Verarbeitung von Stereo- oder Einzelabbildungen erfolgen, und die Bildverarbeitungsergebnisse kann in diesem Fall zur Berechnung ζr der Quadratwurzel der durchschnittlichen Quadratabständen zwischen zwei Formen berechnet werden, die durch die Messungen und die entsprechenden Kodierungen in der Fahrzeugdatenbank definiert sind.If a visual form on a vehicle surface has a defined size and a defined orientation and position, it corresponds to a "completely defined shape" or "F12". The processing of the relevant image or images may be done in this case by a method for processing stereo or single images, and the image processing results may in this case for calculating r ζ of the square root of the average squared distances between two forms are calculated by the measurements and the corresponding codes are defined in the vehicle database.
Nicht alle der oben angegebenen Typen von Elementen müssen unbedingt in einer Systemform implementiert werden. Andere Arten von Elementen können zusammen mit ihrer Kodierung in der Fahrzeugdatenbank und durch eine oder mehrere Berechnungsmethoden eines oder mehrerer Werte ζr definiert werden. Die Methoden für die Quantifizierung der Unsicherheiten σr für die Werte ζr werden hier nicht erörtert, da sie sehr viele Textzeilen beanspruchen würden und da Fachleute, wie zum Beispiel Experten für die numerische Berechnung in der Robotertechnik, diese ohne große Schwierigkeiten definieren können.Not all of the above types of elements must necessarily be implemented in a system form. Other types of elements may be defined together with their encoding in the vehicle database and by one or more calculation methods of one or more values ζ r . The methods for quantifying the uncertainties σ r for the values ζ r are not discussed here, as they would require very many lines of text, and because experts, such as experts in numerical computation in robotics, can define them without much difficulty.
Im Allgemeinen wird mehr als ein Element für ein bestimmtes Fahrzeugmodell in der Fahrzeugdatenbank verwendet und die Wahl der Elemente erfolgt auf Grundlage einer Reihe unterschiedlicher Kriterien mit dem Ziel, die Leistung der VBPO-Prozedur zu maximieren, während man die Komplexität und die Kosten der Bevölkerung der Fahrzeugdatenbank einschränkt. Die Anwendbarkeit eines bestimmten Elements hängt offensichtlich von den geometrischen Eigenschaften und von den operativen Merkmalen individueller Fahrzeuge ab und wird durch die Art der Sensoren, die in der Systemimplementierung installiert werden, sowie von ihrer Position und Orientierung bestimmt. Falls mehr als eine Version des Systems implementiert wurde (mit unterschiedlichen Instrumententypen und/oder ihrer Positionierung), kann die Fahrzeugdatenbank als eine einzige Version existieren und Elemente enthalten, die nur von einigen dieser Versionen angewandt werden können. Eine Reihe solcher Grundkriterien wird hier unten definiert, um zu entscheiden, welche Elemente geeigneter sind, um den Inhalt der Fahrzeugdatenbank für ein bestimmtes Fahrzeug zu definieren, ohne zu implizieren, dass ihre Reihenfolge ihrer relativen Bedeutung entspricht, oder dass andere Kriterien, die mindestens genauso wichtig sind, nicht existieren.in the Generally, more than one element for a particular vehicle model used in the vehicle database and the choice of elements takes place based on a number of different criteria with the aim of to maximize the performance of the VBPO procedure while keeping the complexity and the Cost of the population the vehicle database limits. The applicability of a particular element obviously depends on the geometric characteristics and of the operational characteristics of individual Vehicles depend on and are determined by the type of sensors used in the system implementation be installed, as well as determined by their position and orientation. If more than one version of the system has been implemented (with different instrument types and / or their positioning), the vehicle database can exist as a single version and Contain elements that are applied only by some of these versions can be. A Set of such basic criteria is defined here below to decide which elements are more appropriate to the contents of the vehicle database for a defining a particular vehicle without implying that its Order corresponds to their relative importance, or that others Criteria that are at least as important do not exist.
Ein offensichtliches, doch fundamentales Kriterium bei der Wahl der Positionen und der Größe der Fahrzeugelemente für ein Fahrzeugmodell ist das Verhindern von Störungen durch die Last, und vor allem durch die Präsenz von vorstellbaren abnormalen Lasten und von möglicherweise zu weit hervorstehenden Objekten, die durch das System erkannt werden würden. Dieses Kriterium sollte jedoch nicht für alle Elemente als unumgänglich gelten und es sollte missachtet werden, wenn es mit der Möglichkeit unvereinbar ist, genügend gut bekannte Elemente auf Grundlage der anderen unten erörterten Kriterien zu definieren.An obvious but fundamental criterion in choosing the positions and the size of the vehicle elements for a vehicle model is the prevention of disturbances from the load, and above all the presence of imaginable abnormal loads and possibly too far protruding objects caused by the system would be recognized. However, this criterion should not apply to all elements It should be disregarded and incompatible with the possibility of defining sufficiently well-known elements on the basis of the other criteria discussed below.
Die verschiedenen Arten von Elementen wirken sich unterschiedlich auf das Nähern der Funktionen θ(t), φ(t), ψ(t), X(t) und Y(t) aus, auch abhängig von den Positionen der Elemente. Die Arten und Positionen der gewählten Elemente sollten daher möglichst keine unentschiedenen VBPOP-Komponenten aufweisen, vor allem nicht die kritischen.The different types of elements have different effects the approaching the functions θ (t), φ (t), ψ (t), X (t) and Y (t) off, too dependent from the positions of the elements. The types and positions of the selected elements should therefore possible no undecayed VBPOP components, especially not the critical ones.
Die Funktionen θ(t), φ(t), ψ(t), X(t) und Y(t) werden durch Messungen genähert, die zu einer Reihe von Zeitpunkten bei entsprechenden unterschiedlichen Fahrzeugverschiebungen in Bezug auf die am Boden installierten Instrumente durchgeführt werden. Die Wahl der Elemente und ihrer Position auf dem Fahrzeug sollte daher den Abstand zwischen den Elementen und der Positionierung der Elemente berücksichtigen, um eine ausreichend gleichmäßige Verteilung der registrierten Elemente bei der Fahrzeugabtastung für eine wirksame Bestimmung der zeitabhängigen VBPO-Komponenten zu erreichen, besonders von den eher kritischen Komponenten. Die oben beschriebenen zwölf Arten von Elementen sind klar durch eine unterschiedliche Komplexität und ein unterschiedliches Ausmaß der Verwendung mit Berechnungsmitteln gekennzeichnet. Die erforderliche Laufzeit von Berechnungsmitteln sollte daher mit berücksichtigt werden, wobei man der Tatsache Rechnung tragen muss, dass einige der Berechnungen, vor allem die bei der Kommentierung der verschiedenen Elemente als vorbereitende Berechnungen bezeichneten Prozesse, nur ein Mal ausgeführt werden, wogegen die Werte ζr mehrere Male bei der Minimierung der Expression 125 berechnet werden. Die Berechnung der VBPO-Funktion sollte auch berücksichtigt werden, wenn man die Längsposition der Sensoren um die Schiene herum entscheidet, vor allem hinsichtlich der Leistung des Begrenzungslinienprofils und der thermalen Diagnostikmethoden für den Wagenkasten. Eine erste Erwägung ist hier, dass die Berechnung der VBPO und vor allem der Komponenten φ(t), ψ(t), X(t) und Y(t) durch die oben angegebenen Messungen erfordert, dass geeignete 3DD-Daten in angemessen kurzen Zeitabständen für mindestens zwei Stellen mit einem ausreichen großen Längsabstand verfügbar sind. Eine zweite Erwägung ist, dass, ähnlich dem, was oben über die Positionierung der Radsensoren im Verhältnis zum SMI gesagt wurde, es in diesem Fall wichtig ist, dass die dreidimensionale Position und die Orientierung des Fahrzeugkastens mit ausreichender Genauigkeit bekannt sind, wenn eine Messung im Bezug auf das Begrenzungslinienprofil oder die thermale Erkennung ausgeführt wird, wobei man auch den Zeitunterschied oder die Längsverschiebung zwischen den Messungen für die VBPO-Berechnung und den mit den Fahrzeugkomponenten assoziierten Messungen bei der Transformation von Ω oder Ω–1 berücksichtigen muss.The functions θ (t), φ (t), ψ (t), X (t), and Y (t) are approximated by measurements made at a number of times at corresponding different vehicle offsets with respect to the instruments installed on the ground become. The choice of elements and their position on the vehicle should therefore take into account the spacing between the elements and the positioning of the elements to achieve a sufficiently uniform distribution of the registered elements in the vehicle scan for effective determination of the time-dependent VBPO components, particularly the rather critical components. The twelve types of elements described above are clearly characterized by a different complexity and a different degree of use with computing means. The required maturity of calculation tools should therefore be taken into account, taking into account the fact that some of the calculations, especially the processes referred to as preparatory calculations when annotating the various elements, are executed only once, whereas the values ζ r be calculated several times in the minimization of expression 125. The calculation of the VBPO function should also be taken into account when deciding the longitudinal position of the sensors around the rail, in particular as regards the performance of the gauge line profile and the thermal diagnostic methods for the body. A first consideration here is that the calculation of the VBPO, and especially of the components φ (t), ψ (t), X (t), and Y (t) by the measurements given above, requires that appropriate 3DD data be reasonably short Time intervals are available for at least two places with a sufficiently large longitudinal spacing. A second consideration is that, similar to what said above about the positioning of the wheel sensors in relation to the SMI, it is important in this case that the three-dimensional position and orientation of the vehicle body are known with sufficient accuracy when measuring in the vehicle With respect to the gauge line or thermal detection, consideration must also be given to the time difference or longitudinal displacement between the measurements for the VBPO calculation and the measurements associated with the vehicle components in the transformation of Ω or Ω -1 .
Wie weiter unten erörtert wird, erfordert die Verwendung von 3DD-Messungen für die Funktionen im Zusammenhang mit dem Begrenzungslinienprofil, dass diese mindestens zweimal ausgeführt werden, um einen falschen Alarm aufgrund von fliegenden störenden Elementen zurückzuweisen, und es wurde oben gesagt, dass die am SMI positionierten Sensoren für die Messung von 3DD-Daten der beiden lateralen Fahrzeugkörperseiten vorteilhaft in der Längsrichtung platziert werden sollten. Daher könnte eine vorteilhafter Ort für die relevanten 3DD-Messsensoren ein fast gleicher Abstand entlang dem SMI sein, wobei man ihre Installation auf den beiden Schienenseiten abwechselt und einen ausreichend großen Abstand zwischen ihren beiden extremen Positionen in Bezug auf die Positionen der Sensoren für die Funktionen vom Begrenzungslinienprofil und der thermalen Diagnostik beibehält, da diese Sensoren teilweise mit den Sensoren übereinstimmen, die die VBPO-Berechnung durchführen.As discussed below will require the use of 3DD measurements for the functions in the context of the gauge line profile, that these at least executed twice be a false alarm due to flying disturbing elements rejected and it was said above that the sensors positioned at the SMI for the Measurement of 3DD data of the two lateral sides of the vehicle body advantageous in the longitudinal direction should be placed. Therefore, an advantageous place could be for the relevant ones 3DD measuring sensors will be an almost equal distance along the SMI, where you alternate their installation on the two rail sides and a big enough one Distance between their two extreme positions in relation to the Positions of the sensors for the functions of boundary line profile and thermal diagnostics maintains, because these sensors partially coincide with the sensors performing the VBPO calculation.
Wie im oben besprochenen Fall der LDF-Funktionen können die VBPO-Funktionen, und vor allem die Funktionen von θ(t), ψ(t) und Y(t) und Z(t), durch Anwendung von kubischen Spline-Funktionen genähert werden. In einem solchen Fall sollten die Zahl der Spline-Stücke und ihre Einschränkungen von der Zuggeschwindigkeit abhängen und zur tatsächlichen Dynamik von Schienenfahrzeugen passen, wobei man Annahmen zum schlimmsten Fall oder, sofern möglich, einige Parameter der Fahrzeugdatei anwenden sollte. Der Verwendung der abgeschnittenen Fourier-Serie oder ihrer Kombination mit den Spline-Funktionen könnte eine Alternative darstellen, vor allem im Falle von VBPO-Rotationskomponenten.As in the case of the LDF functions discussed above, the VBPO functions, and especially the functions of θ (t), ψ (t) and Y (t) and Z (t) can be approximated by using cubic spline functions. In such a case, the number of spline pieces and their limitations depend on the train speed and to the actual Dynamics of rail vehicles fit, assuming the worst Case or, if possible, should apply some parameters of the vehicle file. Using the truncated Fourier series or their combination with the spline functions could represent an alternative, especially in the case of VBPO rotational components.
Es können Multi-Parameter-Standardtechniken zur Optimierung der VBPO-Definition bei einer Minimierung der Expression 125 verwendet werden. Die Wahl über die Berechnung von ζr in den Koordinatenräumen CGB oder CGB bleibt offen, und man kann entweder die Ω-Transformation von 3DD-Messungen oder die Ω–1-Transformation von Koordinaten der Fahrzeugelemente anwenden. Die zweite Wahl kann von Vorteil sein, wenn das Element durch einige wenige Vektorparameter beschrieben ist, während es viele Vektoren für die relevanten 3DD-Messungenparameter gibt. Wegen der Möglichkeit, dass die Messung eines Elements gestört wird, vor allem bei einem normalen oder abnormalen Lastelement, sollt die VBPO-Berechnungsprozedur so sein, dass zumindest bei Konvergenzproblemen die Berechnung wiederholt wird, und dabei eine oder mehrere der in Betracht gezogenen Elemente vernachlässigt werden, bis eine zufrieden stellende Konvergenz erreicht wird. Sollte eine zufriedenstellende Konvergenz der VBPO-Berechnungsprozedur nicht erreicht werden, so würde dies zur Erzeugung eines Fehlerkennzeichens oder eines Fehlerhinweises führen, der von den anderen für das entsprechende Fahrzeug verfügbaren Funktionen auf angemessene Weise behandelt werden muss.Multi-parameter standard techniques can be used to optimize the VBPO definition while minimizing expression. The choice of calculating ζ r in the coordinate spaces C GB or C GB remains open, and one can apply either the Ω transformation of 3DD measurements or the Ω -1 transformation of coordinates of the vehicle elements. The second choice may be advantageous if the element is described by a few vector parameters, while there are many vectors for the relevant 3DD measurement parameters. Because of the possibility of interfering with the measurement of an element, especially with a normal or abnormal load element, the VBPO calculation procedure should be such that, at least for convergence problems, the calculation is repeated, and one or more of the considered elements are neglected until satisfactory convergence is achieved. Failure to achieve satisfactory convergence of the VBPO calculation procedure would result in the generation of an error flag or an error indication which must be adequately addressed by the other functions available to the corresponding vehicle.
5.9 Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil des Körpers und der Last eines identifizierten Fahrzeugs5.9 detection of dangerous Deviations from the boundary line profile of the body and the load of an identified vehicle
Die
Methode, die
Die entsprechenden Gefahren im Begrenzungslinienprofil umfassen Fahrzeuge, die nicht mit dem Begrenzungslinienprofil kompatibel sind, unzulässige Lastprofile aufgrund von unangemessener Fracht oder einer Frachtverschiebung oder einer unregelmäßigen Fracht. Diese Methode bezieht sich nicht auf die unteren Fahrzeugteile, so wie durch die UIC-Serie 505-Merkblätter [050, 051, 052] definiert, da solche Teile Thema einer anderen Erörterung weiter unten in diesem Dokument sind.The corresponding hazards in the gauge line include vehicles, that are not compatible with the gauge line profile, invalid load profiles due to inappropriate cargo or a freight shift or an irregular cargo. This method does not apply to the lower vehicle parts, as defined by the UIC series 505 leaflets [050, 051, 052], since such parts are subject of another discussion later in this Document are.
Die
Reduzierungen Ei oder Ea müssen gleich
oder größer als
die Menge D-S0 sein, wo S0 gleich
dem maximalen Wert von S ist, um auszuschließen, dass irgendein Fahrzeugteil
außerhalb
des Begrenzungsprofils der Fahrzeugposition liegt. Das Profil
Ein
Hauptaspekt, der für
diese Erfindung wichtig ist, ist dass das zugelassene Fahrzeugprofil
Die UIC-Code-Merkblätter bezüglich der Fahrzeuge und der Infrastrukturprofile bestimmen natürlich auch Profilgrenzen für die Fahrzeuglasten und sie werden auch im Falle von außergewöhnlichen Frachten auf Waggons verwendet. Die Frachtprofile sind jedoch Thema weiterer Normen, wie zum Beispiel, sofern anwendbar, die Fahrzeugfrachtvorschriften in der RIV-Vereinbarung [060] und ihre Anhänge. Vor allem Teil 5, Volumen I, Anhang II der RIV-Vereinbarung gibt eine Reihe von Grenzen für den Querumriss von Frachten vor, die auf einem Satz von "Fracht-Begrenzungslinienprofilen" beruhen, die Reduzierungen gemäß einer Gruppe geltender Tabellen unterliegen. Im gleichen Abschnitt werden andere Fracht-Geometriegrenzen bezüglich der extremen längsgerichteten Ladeposition angegeben und er enthält Angaben zur Verwendung von zusammengesetzten, multiplen und Gelenkwaggons.The UIC code leaflets in terms of Of course, the vehicles and the infrastructure profiles also determine Profile boundaries for the vehicle loads and they are also exceptional in case of Freights used on wagons. The freight profiles are however subject other standards, such as, if applicable, the vehicle freight regulations in the RIV Agreement [060] and its annexes. Especially Part 5, Volume I, Annex II of the RIV Agreement gives a number of limits to the cross-sectional outline of freights based on a set of "cargo boundary profiles", the reductions according to a Group of applicable tables. In the same section will be other cargo geometry boundaries in terms of the extreme longitudinal Charging position specified and it contains information on the use of compound, multiple and articulated cars.
Teil 5 der RIV-Vereinbarung [060] (und auch das UIC-Merkblatt 502 [075]) behandelt die Kodierung und die Etikettierung von Sonderfrachten, der entsprechenden Kodierung von Zuglinien und den Regeln, die bei dieser Kodierung zu beachten sind, um einen sicheren Transport solcher Sonderfrachten zu gewährleisten. Die kodierten Sonderfrachtprofile stellen auch eine Art von Profil dar, die vom System verwendet werden kann. Die UIC-Merkblätter 596-5, 596-6 und 597 [054, 055, 056] behandeln die Profile für kombinierte Bahntransporte. Das System verwendet diese Profile auch in seinen Funktionen zur Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil. Im Fall eines Kombitransports und im Fall eines Transport von Sonderfrachten ("spezielle Lieferungen" im UIC-Merkblatt 502 [075] und anderswo genannt) kann das System mit Hilfe der OCR- und OCR-ähnlichen Verarbeitung von Abbildungen eines Fahrzeugs, die speziellen Markierungen, die diese Normen definieren, lesen. Das Lesen dieser Markierungen ermöglicht dem System zu bestimmen, welche besonderen Profile verwendet werden sollen, um Verletzungen der Profile von Kombitransporten oder der Profile von Sonderfrachten zu erkennen.part 5 of the RIV Agreement [060] (and also UIC Leaflet 502 [075]) deals with coding and the labeling of special loads, the corresponding coding of train lines and the rules to be followed in this coding to ensure the safe transport of such special loads. The encoded special freight profiles also represent a type of profile which can be used by the system. UIC Leaflets 596-5, 596-6 and 597 [054, 055, 056] discuss the profiles for combined Rail transportation. The system also uses these profiles in its Functions for detecting dangerous Deviations from the boundary line profile. In the case of a combined transport and in the case of a transport of special loads ("special deliveries" in the UIC leaflet 502 [075] and elsewhere), the system can use the OCR and OCR-like Processing of pictures of a vehicle, the special markings, which define these norms, read. Reading these marks allows the system to determine which particular profiles are used to prevent injuries to the profiles of combined transport or the Recognize profiles of special freights.
Die Erkennung einer Verletzung eines Ladeprofils aber nicht eines maximal zulässigen Profils des Fahrzeugs und seiner Fracht kann ein Hinweis auf ein Element sein, das aus seiner korrekten Position gerutscht ist, und das zu einem späteren Zeitpunkt noch weiter verrutschen und so zu einer Gefahr des Begrenzungslinienprofil werden kann. Zusätzlich zu den UIC-Konstruktionsprofilen und den Lastprofilen kann es sich als nützlich erweisen, bei der Anwendung dieser Erfindung die tatsächlichen Konstruktionsprofile von Waggons zu berücksichtigen, da zum Beispiel da System, sofern gewünscht, die Präsenz von abnormalen Elementen innerhalb eines zugelassenen Fahrzeugsprofils erkennen könnte, so wie z.B. einen schwarzen Passagier, der im freien Raum unter dem Tank eines Transportschienenfahrzeugs für chemische Flüssigkeiten liegt.The detection of a violation of a loading profile but not of a maximum permissible profile of the vehicle and its cargo may be an indication of an element that has slipped out of its correct position and will continue to slip at a later time, thus becoming a danger of the gauge line profile can. In addition to the UIC design profiles and load profiles, it may be useful to consider the actual design profiles of wagons in the practice of this invention, for example, because the system provides, if desired, the presence of abnormal elements could recognize within an approved vehicle profile, such as a black passenger lying in free space under the tank of a chemical vehicle transport rail vehicle.
Jede
Art von auf dem Fahrzeug basierenden vor-definiertem Profil für die Erkennung
von Elementen an profilverletzenden Positionen kann in der Fahrzeugdatenbank
gespeichert werden, indem man einen geeigneten Längszwischenraum verwendet,
so wie
Das
Kriterium für
die Betrachtung einer einzelnen erkannten Position M als eine Profilverletzung
des Fahrzeugs oder der Frachtbreite kann durch die folgende Bedingung
definiert werden
Die
Expression
Ein
weiteres Glied ξ (tatsächlich ξy oder ξx)
kann den linken Expressionen von 126 und 127 noch hinzu gefügt werden,
besonders in dem Fall, in dem das entsprechende Profil das zulässige Profil
laut der Prinzipien von UIC 505-5 [052] ist, was zu den Bedingungen
Eines der wichigsten Mittel zur Reduzierung falscher Alarme ist die Forderung, dass ein Alarm konsequent durch die Verarbeitung von 3DD-Daten für eine oder mehrere Positionen entlang der Strecke, so wie zum Beispiel unter 004 vorgeschlagen ist, erzeugt wird. Das Kriterium der Konsequenz für die nachfolgenden Erkennungen erfordert im typischen Fall, dass bei der dieser Erfindung das mögliche gefährliche oder abnormale Element sich fast integral mit dem Fahrzeug bewegt hat. Diese Alarm-Filtertechnik kann erhebliche zusätzliche Kosten für die System-Hardware bedeuten, wenn ihre Implementierung die Installation am SMI von zusätzlichen teuren Messinstrumenten bedeutet, doch dies muss nicht der Fall sein, wenn die Installation solcher Instrumente ohnehin durch die Verwendung ihrer Messungen zur Berechnung der Ω-Parameter gerechtfertigt ist. Außerdem ist es im Allgemeinen möglich, dass die nachfolgenden Erkennungen, die auf den 3DD-Messungen basieren, von anderen Instrumententypen durchgeführt werden. Diese Technik ist sehr wirksam zur Unterdrückung eines bedeutenden Bruchteils möglicher falscher Alarme für Begrenzungslinienprofile und sie kann leicht und mit nur geringen Entwicklungsveränderungen der entsprechenden Software implementiert werden. Eine spezielle Gruppe von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil umfasst lose oder zerrissene Waggonbleche, Abdeckungs- oder Umwicklungsbleche von Einzellasten auf einem offenen Waggon, da in diesen Fallen die erkannten Ansammlungen von 3DD-Punkten erheblich zwischen zwei nacheinander stattfindenden Erkennungen im SMI fließen können. Auch wenn es möglich ist, einige alternative Methoden mit einer guten statistischen Leistung bei der Erkennung dieser Fälle und bei deren Unterscheidung von einer fliegenden Einkaufstüten oder von Plastikstreifen zu unterscheiden, hält es der Anmelder für empfehlenswert, solch eine Unterscheidung mit Hilfe einer Fernsteuerung durchzuführen, wie weiter unten näher erläutert ist. Die Erkennung von Gefahren des Begrenzunglinienprofils eines bestimmten Schienenfahrzeugs erfordert, dass der entsprechende Satz von 3DD-Messungen aus der gesamten Menge der 3DD-Messungen abgerufen wird. Solch ein Daten-Abrufprozess kann durchgeführt werden, indem man einen Messungszeitbereich für jedes 3DD-Messinstrument errechnet, und dabei seine Installationsgeometrie, seine Eichungsparameter, das Transformationsglied der Ω-Koordinaten (oder von LDF) und einen kleinen Spielraum berücksichtigt, der im Idealfall als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit bei seinem Passieren des SMI berechnet wird. Auch wenn der gesamte Prozess des Vergleichens der 3DD-Punkte im Koordinatenraum CVB stattfinden kann, kann es von Vorteil sein, eine Auswahl dieser 3DD-Punkte, die dem gefährlichen Element entsprechen könnten, zunächst im Koordinatenraum CGB unter Verwendung eines "konservativen" Profils zu verarbeiten.One of the most important means for reducing false alarms is the requirement that an alarm be consistently generated by processing 3DD data for one or more positions along the route, such as suggested at 004, for example. The criterion of consequence for the subsequent recognitions typically requires that in the case of this invention the possible hazardous or abnor male element has moved almost integrally with the vehicle. This alarm filtering technique can add considerable additional cost to the system hardware if its implementation means installing on the SMI additional expensive meters, but this need not be the case if the installation of such instruments is in any case facilitated by the use of their measurements to calculate the Ω parameter is justified. In addition, it is generally possible for the subsequent detections based on the 3DD measurements to be performed by other types of instruments. This technique is very effective in suppressing a significant fraction of possible false alarms for gauge lines and can be easily implemented with little developmental change in the corresponding software. One particular group of dangerous deviations from the gauge line comprises loose or torn wagon panels, covering or wrapping sheets of single loads on an open wagon, as in these cases the detected accumulations of 3DD points can flow significantly between two successive detections in the SMI. Although it is possible to distinguish some alternative methods with good statistical performance in detecting these cases and distinguishing them from flying shopping bags or plastic strips, Applicant recommends that such a distinction be made by remote control, such as is explained in more detail below. The detection of hazards of the contour line profile of a particular rail vehicle requires that the appropriate set of 3DD measurements be retrieved from the entire set of 3DD measurements. Such a data retrieval process may be performed by calculating a measurement time range for each 3DD measuring instrument, taking into account its installation geometry, calibration parameters, the Ω-coordinate (or LDF) transform member, and a small margin, ideally as a Function of the vehicle speed is calculated when passing the SMI. Although the entire process of comparing the 3DD points may take place in coordinate space C VB , it may be advantageous to first select a selection of those 3DD points that might correspond to the dangerous element in coordinate space C GB using a "conservative" profile to process.
Die Zulässigkeit eines bestimmten Fahrzeugs und Frachtbegrenzungsprofils gemäß der Prinzipien der Norm UIC 505-5 hängt zusammen mit dem tatsächlichen oder angenommenen Profilhindernis entlang des Streckenwegs und mit der Fahrgeschwindigkeit des Zugs. Um die Nützlichkeit des Systems für die größtmögliche Zahl von Installationen zu nutzen, sollte man daher die Software so konzipieren und entwickeln, dass sie die Diagnostik von Begrenzungslinienprofilem für einen Satz verschiedener Alarmbedingungen (vor allem für die Bedingungen 128 und 129) wirkungsvoll ausführen kann, und zwar bei verschiedenen Infrastrukturumrissen und verschiedenen Fahrtgeschwindigkeiten des Zugs.The admissibility a particular vehicle and cargo boundary profile according to the principles the standard UIC 505-5 hangs along with the actual or assumed profile obstacle along the route and with the speed of the train. To the usefulness of the system for the largest possible number of installations, you should therefore design the software so and develop that they are the diagnostics of gauge line profilers for one Set of different alarm conditions (especially for conditions 128 and 129) perform effectively different infrastructure outlines and different ones Cruising speeds of the train.
Die oben beschriebenen Techniken zur Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil bieten sich für viele Einsatzmöglichkeit an, je nach dem, welche Profildefinition verwendet wird und wie das System Informationen und Hinweise mit bestimmten Informationssystem der Bahngesellschaft oder bemannten Kontrollzentren austauscht. Einige Möglichkeiten werden hier auf unvollständige Weise weiter unten erläutert, und zwar im Zusammenhang mit der Erzeugung und Verwaltung von Diagnostik-Hinweisen, Alarmen und Daten für Begrenzungslinienprofile.The above-described techniques for detecting dangerous Deviations from the boundary line profile are available for many possible use depending on which profile definition is used and how the system information and notes with specific information system the railway company or manned control centers. Some possibilities be here on incomplete Way explained below, in connection with the generation and administration of diagnostic information, Alarms and data for Boundary line profiles.
Die Erkennung durch das System gemäß der Prinzipien des UIC-Merkblatts 505-5 [052] einer "Unvereinbarkeit" von Fahrzeugprofil, einschließlich Fracht, sofern vorhanden, und dem Infrastrukturprofil, unter Berücksichtigung des Wertes ξ, sofern angemessen und möglich, sollte zur Erzeugung eines Begrenzungslinienprofil-Alarms führen, der auf direktem oder indirektem Weg zum Signalisierungssystem der Bahngesellschaft gesandt werden sollte, um den Zug an der ersten möglichen Position anzuhalten oder ihn in einen sicheren Hafen umzulenken.The Detection by the system according to the principles UIC Leaflet 505-5 [052] "Incompatibility" of vehicle profile, including cargo, if available, and the infrastructure profile, taking into account the value ξ, if appropriate and possible, should lead to the generation of a boundary profile alarm, the sent directly or indirectly to the signaling system of the railway company should be to stop the train at the first possible position or to redirect him to a safe haven.
Ein
Alarm sollte, direkt oder indirekt, zum Signalisierungssystem der
Bahngesellschaft gesandt werden (um den Zug an der ersten möglichen
Position anzuhalten oder ihn in einen sicheren Hafen umzulenken), auch
wenn die Verletzung eines Ladeprofils der folgenden Arten erkannt
wurde:
durch die RIV-Vereinbarung [060] definierte Ladeprofile
für Frachten,
die auf normale flache und offene Waggons geladen sind;
durch
die RIV-Vereinbarung [060] und die UIC-Code-Merkblätter für Kombitransporte [054, 055,
056] definierte Ladeprofile;
durch die RIV-Vereinbarung [060]
und das UIC-Code-Fachblatt
502 [075] für
den Transport von Sonderfrachten (spezielle Lieferungen) unter Verwendung
von kodierten Profilen definierte Ladeprofile.An alert should be sent, directly or indirectly, to the signaling system of the railway company (to stop the train at the first possible position or to redirect it to a safe harbor), even if the violation of a loading profile of the following types has been detected:
loading profiles defined by the RIV Agreement [060] for loads loaded on normal flat and open wagons;
load profiles defined by the RIV Agreement [060] and the UIC Code Leaflets for combined transport [054, 055, 056];
load profiles defined by RIV Agreement [060] and UIC Code Journal 502 [075] for the transport of special loads (special deliveries) using encoded profiles.
Solche erkannten Verletzungen von Ladeprofilen werden in der Tat wahrscheinlich mit der Präsenz einer verschobenen Last oder ein unsachgemäß aufgeladenen Fracht assoziiert. Natürlich kann die Erkennung eines speziellen Ladeprofils durch die kodierte Markierung auf einem Fahrzeug oder seiner Fracht in Verbindung damit, dass keine Verletzung der Fracht erkannt wird, vom System dazu genutzt werden, einen möglichen Alarm oder einen Warnhinweis bezüglich der Verletzung von Ladeprofilen, wie sie durch die RIV-Vereinbarung [060] für Lasten auf einem normalen und flachen Waggon definiert sind, zu unterdrücken. Auf diese Weise verhindert das System die Erzeugung einer Anzahl falscher Alarme und Warnhinweise für spezielle Lieferungen.Such detected loading profile injuries are indeed likely associated with the presence of a shifted load or improperly loaded cargo. Of course, the recognition of a specific loading profile by the coded mark on a vehicle or its cargo in Verbin in that no violation of the cargo is detected, the system will be used to generate a possible alarm or warning regarding loading profile violation as defined by the RIV Agreement [060] for loads on a normal and flat wagon, to suppress. In this way, the system prevents the generation of a number of false alarms and warnings for special deliveries.
Im Allgemeinen kann man zwei oder mehrere Toleranzgrenzen für den Vergleich von 3DD-Daten mit den Profilen definieren und einen Warnhinweis (plus Daten & Information) senden, anstatt einen Alarm auszulösen, wenn strengerere Toleranzwerte einer Verletzung entsprechen (während die lockereren Werte dies tun). Ein Gleichgewicht zwischen Empfindlichkeit und der Rate falscher Alarme kann auf diese Weise erreicht werden, damit die Gefahrenreduzierungsstufe bewahrt wird, die mit der Verwendung des Systems assoziiert ist, ohne jedoch den Bahnverkehr zu kompromittieren.in the Generally one can have two or more tolerance limits for comparison define 3DD data with the profiles and a warning (plus data & information) instead of triggering an alarm if stricter tolerance values to meet an injury (during the looser values do this). A balance between sensitivity and the rate of false alarms can be achieved in this way so that the hazard reduction level is preserved with the use system without compromising rail traffic.
In allen Fällen einer Profilverletzung (maximal zulässige Profile, Ladeprofile und Konstruktionsprofile) ist es möglich und empfehlenswert, einen Warnhinweis an ein Kontrollzentrum zu senden, zusammen mit Daten und Informationen, die es einem Ferntechniker und/oder einer Softwareanwendung möglich machen, den Fall zu beurteilen, und außerdem die entsprechenden Maßnahmen zu ergreifen (z.B. einen Alarm an ein Signalisierungs- und Sicherheitssystem senden, eine Nachricht an den betreffenden Zugführer/die Crew senden, oder einen vom System erzeugten Alarm, der bereits zum Signalisierungs- und Sicherheitssystem gesandt wurde, zu unterdrücken). Es kann auch sein, dass die Erzeugung eines Alarms und/oder von Warnhinweisen durch das System unterdrückt wird, wenn das System von einem Bahnsystem die Information erhalten hat, dass eine bestimmte abnormale Situation im Zusammenhang mit dem Begrenzungslinienprofil bekannt ist (d.h. das entsprechende Fahrzeug wird absichtlich über sein Standard-Begrenzungslinienprofil hinaus beladen). Wenn ein Informationsdatensatz vom System für den betreffenden Zug empfangen wurde, einschließlich des Bahnwegs entlang einer Reihe von Streckenabschnitten mit bestimmten Infrastrukturprofilen und/oder einer verringerten Geschwindigkeitsplanung, ist zu empfehlen, dass das System diese Informationen berücksichtigt, damit die Erkennungsfunktionen im Zusammenhang mit Gefahren des Begrenzungslinienprofils richtig ausgeführt werden. Es kann auch sein, dass das System dem Informationssystem der Bahngesellschaft einen Datensatz zum Begrenzungslinienprofil für alle die Fahrzeuge sendet, für die eine Verletzung ihres Lastbegrenzungslinienprofils oder eine Verletzung eines bestimmten maximalen Begrenzungslinienprofils erkannt wurde (z.B. die, die dem Standard-Bezugsbegrenzungslinienprofil vom Merkblatt UIC505-1 entspricht), und dass das Informationssystem der Bahngesellschaft diese Datensätze verwendet, um sofort oder später eine Kompatibilitätsprüfung durchzuführen, je nach dem tatsächlichen Fahrweg des Zuges. In diesem Fall kann der Datensatz Profildaten für das Fahrzeug und seine Last enthalten, oder er kann aus einem Kompatibilitätskennzeichen für eine Reihe von Infrastrukturprofilen, die dem System bekannt sind, bestehen, wenn möglich in Form einer Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit.In all cases a profile violation (maximum permissible profiles, loading profiles and construction profiles) it is possible and recommended to use a Send warning to a control center, along with data and information that a remote technician and / or software application possible to assess the case and the appropriate measures to take (for example, an alarm to a signaling and security system send, send a message to the relevant platoon commander / crew, or a system-generated alarm that is already on the signaling and security system was sent to suppress). It may also be that the generation of an alarm and / or of Warnings are suppressed by the system when the system of a railway system has received the information that a particular abnormal situation related to the gauge line profile (i.e., the corresponding vehicle will be intentionally over Loaded standard boundary line profile). If an information record from the system for the train has been received, including the railway a series of sections with specific infrastructure profiles and / or reduced speed planning is recommended that the system takes this information into account so that the detection functions Correctly performed in connection with dangers of the gauge line profile. It may also be that the system the information system of the railway company sends a record to the gauge line profile for all the vehicles, for the a violation of their load limit line profile or an injury a certain maximum boundary line profile was detected (e.g., the ones corresponding to the standard datum line profile of leaflet UIC505-1), and that the information system of the railway company these records used to be right now or later to perform a compatibility check, depending after the actual Track of the train. In this case, the record profile data for the Vehicle and its load included, or it may consist of a compatibility mark for one Set of infrastructure profiles known to the system exist, if possible in the form of a function of vehicle speed.
Eine Reihe von spezifischen Diagnostikmethoden kann ebenfalls implementiert werden, um die Verletzungen von RIV oder bestimmten Ladevorschriften zu erkennen, die nicht unbedingt als im Bezug zum Begrenzungslinienprofil stehend klassifiziert werden können. Ein Beispiel einer solchen Verletzung ist ein ungenügender Längsabstand zwischen zwei Lasten auf zwei unterschiedlichen nebeneinander liegenden Schienenfahrzeugen, wobei die erste Last über das Fahrzeug, auf der sie geladen ist, bis auf das zweite Fahrzeug hinüber ragt, d.h. mit Bezug auf die Ladevorschrift 4.3, Teil 4, Volumen I, Anhang II der RIV-Vereinbarung [060]. Solche Methoden hätten mit der in diesem Textabschnitt erläuterten Diagnostik für Begrenzungslinienprofile gemeinsam, dass sie anhand von Informationen bezüglich des Schienenfahrzeugmodells und der Anwendung von Ω oder Ω–1-Gliedern einen Bezug zu einer Messung eines Punktes, eines Nullpunkts und einer Richtung des Fahrzeugs herstellen.A number of specific diagnostic methods can also be implemented to detect violations of RIV or specific loading rules that may not necessarily be classified as related to the perimeter line profile. An example of such an injury is insufficient longitudinal spacing between two loads on two different side-by-side rail vehicles, with the first load projecting beyond the vehicle on which it is loaded to the second vehicle, ie, with respect to the charging instruction 4.3 4, Volume I, Annex II of the RIV Agreement [060]. Such methods would have in common with the boundary line profile diagnostics discussed in this section that they relate to a measurement of a point, a zero, and a direction of the vehicle based on information regarding the rail vehicle model and the application of Ω or Ω -1 links.
Verschiedene Arten und Modelle von Schienenfahrzeugen weisen eine unterschiedlich große Wahrscheinlichkeit von Gefahren von Begrenzungslinienprofilen auf, d.h. im Zusammenhang mit der Möglichkeit von nicht korrektem Laden oder einer Lastverschiebung, und es empfiehlt sich daher, die stärker gefährdeten Fahrzeuge vor den weniger gefährdeten zu analysieren, um die durchschnittliche Zeit für die Anzeige von wichtigen Gefahren des Begrenzungslinienprofils zu reduzieren.Various Types and models of rail vehicles have a different one size Probability of dangers of gauge lines on, i.e. in connection with the possibility of improper loading or load shifting, and it recommends therefore, the stronger endangered vehicles before the less endangered to analyze the average time for the display of important Reduce the dangers of the gauge line profile.
Auch wenn das System die Diagnostikfunktionen für die Begrenzungslinienprofile auf jedes beliebige Schienenfahrzeug anwenden kann, kann entschieden werden, bestimmte ganze Gruppen identifizierter Schienenfahrzeuge, vor allem Passagierwagen, nicht zu prüfen. Es wird jedoch empfohlen, eine grundsätzliche Kompatibilitätskontrolle des Begrenzungslinienprofils für alle Fahrzeuge durchzuführen, und dabei zu prüfen, ob ihr Modell für den Einsatz auf einer Linie, die durch das entsprechende Begrenzungslinienprofil gekennzeichnet ist, zugelassen ist. Die Basiskontrolle kann vor allem dann sinnvoll sein, wenn die Fahrzeugdatenbank noch nicht komplettiert wurde und wenn die vollen Datensätze der Fahrzeuge, bei denen die Gefahr einer Gefahr des Begrenzungslinienprofils größer ist, geliefert und/oder mit einer höheren Priorität kodiert werden.While the system may apply the boundary line profile diagnostics to any rail vehicle, it may be decided not to test certain whole groups of identified rail vehicles, especially passenger cars. However, it is recommended to perform a basic compatibility check of the gauge line for all vehicles, and to check if their model is approved for use on a line marked by the corresponding gauge line profile. The basic control can be useful especially if the vehicle database has not yet been completed and if the full data sets of the vehicles, where the risk of danger of the gauge line profile is greater, are supplied and / or coded with a higher priority.
5.10 Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil für die unteren Teile eines identifizierten Fahrzeugs5.10 detection of dangerous Deviations from the boundary line profile for the lower parts of an identified vehicle
Die Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil für die unteren Teile eines identifizierten Fahrzeugs wird hier nachfolgend behandelt, getrennt von der vorherigen Erörterung über den Wagenkasten, in Übereinstimmung mit der Trennung der Erörterung für die niedrigen und hohen Teile von Fahrzeugen gemäß den Merkblättern UIC 505. Außerdem ist diese getrennte Erörterung der Profildiagnostik der unteren Fahrzeugteile gerechtfertigt wegen der unterschiedlichen Gefahr und der unterschiedlichen Auswirkungen in Bezug auf die Messinstrumente, in am SMI installiert werden müssen.The Detection of dangerous Deviations from the boundary line profile for the lower parts of an identified Vehicle is treated here below, separate from the previous one Discussion about the Car body, in accordance with the separation of the discussion for the low and high parts of vehicles according to the leaflets UIC 505. Also is this separate discussion the profile diagnostics of the lower vehicle parts justified because of the different danger and the different effects in terms of measuring instruments, in need of installation at the SMI.
Auch wenn die 3DD-Messinstrumente für die unteren Fahrzeugteile unter Berücksichtigung der gleichen Prinzipien wie die der 3DD-Messungen für die oberen Teile gewählt und installiert werden können, stellen sich für die unteren Teile einige zusätzliche Schwierigkeiten. Solche Instrumente sollen nämlich nahe oder unter der Rollfläche installiert werden, und ihre frontale Optik oder die Fenster müssen horizontal oder in größerem Neigungswinkel ausgerichtet sein, was zu den bekannten Problemen im Zusammenhang mit Verschmutzung, projizierten Kieselsteinchen, Wettereinflüssen bei starken Luftturbulenzen, Fett usw. führt. Zusätzlich dazu, sollten die 3DD-Messinstrumente mit den Schienenvibrationen kompatibel sein, oder mit einer geeigneten Entkopplung installiert werden, und sie könnten spezielle Wartungseingriffe oder eine erneute Installation bei Streckenwartungsarbeiten benötigen. Der Anmelder hält diese Schwierigkeiten jedoch nicht für ein Problem, das innovative Lösungen erfordert, da sogar bei der schlimmstmöglichen Positionierung die Fachleute dieser Technik andere alternative technische Lösungen anwenden können, die bisher für die "hot box detectors" angewandt wurden (z.B. Öffnen der Schutzdeckel bei den Messungen, Gehäuse in Hohlschwellen, Klemmemsysteme für das Anbringen an den Schienen, Vibrationsdämpfung für empfindliche Komponenten, usw.). Diese möglichen Schwierigkeiten bei der Entwicklung, Installation und dem Betrieb können jedoch zu der Entscheidung beitragen, das System ohne die Messinstrumente zu implementieren, die für die Erkennung der Gefahren des Begrenzungslinienprofils von unteren Fahrzeugteilen benötigt werden.Also if the 3DD gauges for the lower vehicle parts taking into account the same principles like the 3DD measurements for the upper parts are chosen and can be installed stand up for the lower parts have some extra Difficulties. Such instruments are to be installed near or under the rolling surface be, and their frontal appearance or the windows must be horizontal or at a greater angle of inclination be aligned, which is related to the known problems with pollution, projected pebbles, weather influences strong air turbulence, fat and so on. In addition, the 3DD gauges should be compatible with the rail vibrations, or with a suitable decoupling be installed, and they could special maintenance or reinstallation during route maintenance need. The applicant holds However, these difficulties do not pose a problem that is innovative solutions requires, since even in the worst possible positioning the Professionals of this technique apply other alternative technical solutions can, the previously for the "hot box detectors" were applied (e.g., open protective cover for measurements, housing in hollow sleepers, clamping systems for the Mounting on rails, vibration damping for sensitive components, etc.). This possible Difficulties in development, installation and operation can However, to contribute to the decision, the system without the measuring instruments to implement that for the detection of the dangers of the gauge line profile of lower Vehicle parts needed become.
Falls die vom System implementierten Funktionen die Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von unteren Fahrzeugteilen einschließt, dann sind die Berechnungsmethoden hierfür grundsätzlich gleich wie die, die oben für die oberen Fahrzeugteile beschrieben wurden. Die Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von unteren Fahrzeugteilen würde zusätzlich die Aspekte vom Merkblatt UIC 505 mit berücksichtigen, die sich auf die Zulässigkeit von Fahrzeugen auf Ablaufbergen an Freifallhöfen bezieht.If The functions implemented by the system include the detection of dangerous ones Deviations from the boundary line profile of lower vehicle parts includes, then the calculation methods for this are basically the same as those, the above for the upper vehicle parts have been described. The detection of dangerous Deviations from the boundary line profile of lower vehicle parts In addition, the aspects would from leaflet UIC 505, the admissibility of vehicles on runoff mountains at free-fall yards.
5.11 Thermale Diagnose für Achslager, Räder und Bremsen5.11 Thermal diagnosis for axle bearings, Wheels and brakes
Der
folgende Text behandelt die Funktionen, gemäß Box
5.11.1 Sensoren für die thermale Diagnose für Achslager, Räder und Bremsen5.11.1 Sensors for the thermal Diagnosis for Axle bearings, wheels and brakes
In Übereinstimmung mit der Datenverarbeitungsmethode, die unten angesprochen wird, sowie mit den möglichen Änderungen von Einzelheiten entspricht mehr als ein Typ von Infrarot-Fühlgeräten oder mehr als eine Kombination von Geräten den Mindestanforderungen an die Raumabdeckung, an das sofortige Sichtfeld für einen Einzelpixel oder einen Sensor, an die Genauigkeit und an die Messrate. Folglich werden unten einige alternative Optionen der Apparate oder Apparatgruppen erläutert (hier genannt "BWBTIS" für Bearings, Wheels and Brakes Thermal Infrared Sensors"), die in das System integriert werden können, um Messungen durchzuführen, dank derer die Systemsoftware eine Reihe von abnormalen Bedingungen und Defekten von Achslagern, Rädern und Bremsen erkennen kann. Der Anmelder betont, dass diese Übersicht bewusst kurz ist, da viele dieser Fragen das Thema einer Reihe von früheren Patentdokumenten darstellen, vor allem im Rahmen der IPC-B61K9/06, so wie die Patentdokumente [005, 008, 016, 018, 019, 026] und einige der darin zitierten Patentdokumente. Eine erste Gruppe von BWBTIS verwendet einen einzelnen Infrarotdetektor oder wenige Detekoren mit geeigneter optischer, elektronischer und mechanischer Ausrüstung, dank derer sie nahe an Schienen oder direkt auf den Schienen oder in Hohlschwellen montiert werden können. Die Verwendung verschiedener Arten von Sensorelementen wurde erörtert, einschließlich vor allem von Heißleiter-Bolometern, LiTaO3 pyroelektrischen Sensoren, PbS und PbSe-photoresistiven Detektoren, HgCdTe (MCT) und InSb-Photonendetektoren. Es wurden verschiedene technische Lösungen in diesen Geräten implementiert, um die Temperaturveränderungen zu kompensieren, die Messung der Wärmestrahlung neu zu kalibrieren und um in einigen Fällen ein Signal zu liefern, das sich auf den Unterschied zwischen der Temperatur des beobachteten Zielobjekts und der Umgebungstemperatur bezieht. Viele der im Handel erhältlichen Geräte dieser Gruppe sind mit automatischen Schutzdeckeln für die Optik ausgerüstet, um diese beim Still-Stehen zu schützen, sowie mit Heizvorrichtungen gegen Schnee und Eis. Ein bedeutender Teil der Elektronik dieser Systeme und der Erfindungen in diesem speziellen Feld hängen mit der Analog- und/oder Digitalverarbeitung der Signale von Infrarotdetekoren zusammen, da diese die Empfindlichkeit erhöht und die Rate falscher Alarme senkt. Das System hängt jedoch überwiegend von solch untergeordneter Elektronik oder von Datenverarbeitungsmethoden ab. Die Elektronik zur Signalverarbeitung solcher Produkte wird im Allgemeinen mit den Sensoren montiert, oder auch in separaten Einheiten für die Signalbewertung- und Verarbeitung (in diesem Fall wird das Sensorgerät allgemein „HDB Scanner" genannt, während die Einheit für die Signalbewertung- und Verarbeitung oft „Detektor" genannt wird). Einige der kommerziellen Geräte dieser Gruppe können mit dem System auf verschiedene Weisen verbunden werden, eventuell mit einigen Änderungen, wobei die einzige fundamentale Anforderung an sie ist, dass sie die Signale der Wärmedetektoren mit ausreichender Auflösung, Messrate und akkurater Zeitvorgabe so abrufen, dass die Systemsoftware jede Messung mit einer Zeit assoziieren kann, die genau auf die Zeiten bezogen werden kann, zu denen von den anderen Sensoren und Instrumenten, die am SMI installiert sind, Messungen durchgeführt wurden. Andere Signale von diesen Geräten, z.B. zur Eichung und Diagnostik, können vom System übernommen werden, sofern dies nützlich und angemessen ist. Die Kontrolle der BWBTIS-Geräte dieser Gruppe, einschließlich zum Beispiel das Öffnen und Schließen der Schutzdeckel, die Temperaturkontrolle und die Eichluken, kann teils auf die Systemsoftware über eine geeignete Hardware-Schnittstelle übertragen werden, oder sie wird nur von der Elektronik der Geräte ausgeführt. Die Wahl des Ausmaßes der möglichen Änderungen an diesen Geräten, um sie in das System zu integrieren, hängen im Allgemeinen von wirtschaftlichen Erwägungen ab, die die Entwicklung, Industrialisierung, Produktion und Wartung berücksichtigen. Ein Beispiel eines kommerziellen BWBTIS dieser Gruppe ist die Abtasteinheit des "Sentry System" von Southern Technologies Corporation [962], die zum Zielen auf Achskästen oder Räder verwendet wird, je nach Installationsmittel. General Electric Transportation Systems [963] bietet eine Reihe von BWBTIS-Geräten dieses ersten Typs an, die in das System integriert werden können, einschließlich des "ACS" ("Advanced Concept Scanner"), des "VLS" ("Vertical Look Scanner), des "HWD" ("Hot Wheel Detector") und des "FUS" ("High End Hot Box Detection").In accordance with the data processing method mentioned below, as well as with the possible changes in detail, more than one type of infrared sensing device or more than a combination of devices meets the minimum space coverage requirements, the immediate field of view for a single pixel or sensor , the accuracy and the measurement rate. Thus, below are some alternative options of the apparats or apparatus groups (here called "BWBTIS" for Bearings, Wheels and Brakes Thermal Infrared Sensors) that can be integrated into the system to make measurements that allow the system software to cope with a number of abnormal conditions The Applicant emphasizes that this overview is deliberately brief, as many of these questions are the subject of a number of previous patent documents, especially IPC-B61K9 / 06, as well as the patent documents [005, 008, 016, 018, 019, 026] and some of the patent documents cited therein A first group of BWBTIS uses a single infrared detector or a few detectors with appropriate optical, electronic and mechanical equipment, thanks to which they are close to or directly on rails can be mounted on the rails or in hollow sleepers.The use of different types of sensor elements In particular, thermistor bolometers, LiTaO 3 pyroelectric sensors, PbS and PbSe photoresistive detectors, HgCdTe (MCT) and InSb-Pho have been discussed tonendetektoren. Various technical solutions have been implemented in these devices to compensate for the temperature changes, to recalibrate the heat radiation measurement and, in some cases, to provide a signal relating to the difference between the temperature of the observed target and the ambient temperature. Many of the commercially available devices in this group are equipped with automatic protective covers for the optics to protect them when standing still, as well as with snow and ice heaters. A significant part of the electronics of these systems and the inventions in this particular field are related to the analog and / or digital processing of signals from infrared detectors, as this increases the sensitivity and lowers the rate of false alarms. However, the system mostly depends on such subordinate electronics or data processing methods. The electronics for signal processing such products are generally mounted with the sensors, or even in separate units for signal evaluation and processing (in this case, the sensor device is generally called "HDB scanner"), while the signal evaluation and processing unit is often " Detector is called). Some of the commercial devices of this group can be connected to the system in various ways, possibly with some modifications, the only fundamental requirement being that they retrieve the signals from the thermal detectors with sufficient resolution, measurement rate and accurate timing that the system software associate each measurement with a time that can be accurately related to the times at which measurements were taken from the other sensors and instruments installed at the SMI. Other signals from these devices, such as for calibration and diagnostics, may be provided by the system, if useful and appropriate. The control of the BWBTIS devices of this group, including, for example, the opening and closing of the protective covers, the temperature control and the calibration hatches, can be partly transferred to the system software via a suitable hardware interface, or it is performed only by the electronics of the devices. The choice of the extent of possible changes to these devices to integrate them into the system generally depends on economic considerations that take into account development, industrialization, production, and maintenance. An example of a commercial BWBTIS of this group is the Sentry System Sampling Unit of Southern Technologies Corporation [962], which is used for aiming on axle boxes or wheels, depending on the installation means. General Electric Transportation Systems [963] offers a range of BWBTIS devices of this first type that can be integrated into the system, including the Advanced Concept Scanner (ACS), the Vertical Look Scanner (VLS). , the "HWD"("Hot Wheel Detector") and the "FUS"("High End Hot Box Detection").
Eine zweite Gruppe von BWBTIS-Geräten, die für die Integration in das System geeignet sind, besteht aus einem oder wenigen schnellen Infrarotsensoren, d.h. Photondetektoren, mit einem Spiegelabtastsystem, dass den Sensorstrahl in eine Ebene, oder nahe an eine Ebene, leitet, die orthogonal zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs liegt. Geräte diese Typs ("VAE-HOA/FOA 400") sind von VAE Eisenbahnsysteme [964] in wenigen verschiedenen Versionen erhältlich, und sie bieten auch unterschiedliche Montagemöglichkeiten. Je nach Montage des Scanners, überwachen dieses Abtastdetektoren die Achslager von beiden Räderseiten, die Achse selbst, die Räder und die Bremsscheiben, sofern vorhanden.A second group of BWBTIS devices, the for Integration into the system is made up of one or few fast infrared sensors, i. Photon detectors, with one Mirror scanning system that the sensor beam in a plane, or near to a plane that is orthogonal to the direction of movement of the Vehicle is located. equipment of this type ("VAE-HOA / FOA 400 ") are from UAE Railway Systems [964] available in a few different versions, and they also offer different mounting options. Depending on the installation of the scanner, monitor this scan detectors the axle bearings from both sides of the wheels, the axle itself, the wheels and the brake discs, if any.
Eine
dritte Gruppe von BWBTIS entspricht den linearen Infrarot-Bilderzeugungsgeräten, die
auf linearen Anordnungen von Infrarotsensoren basieren. Diese Bilderzeugungsgeräte gehören zu der
Gruppe von Bilderzeugungsgeräten
für „staring
arrays" (eine Benennung,
die in entsprechenden Veröffentlichungen
weit verbreitet ist), im Gegensatz zu den schnellen Abtastgeräten zur
Photonenerkennung. Diese Geräte,
die mit einer vertikalen oder fast vertikalen Sichtebene montiert
werden, produzieren eine Reihe von linearen Bildern, mit dem Vorteil
einer stärker
kontinuierlichen oder fast-kontinuierlichen
Raumabdeckung gegenüber
den Geräten der
ersten Gruppe, und von relativ kleinen Sensorpunkten auf den vermessenen
Zielen, die jedem Pixel der Anordnung entsprechen.
Sehr
wenige Optionen sind in der Praxis für die Wahl der linearen Anordnung
von Infrarotsensoren verfügbar,
da eine relativ schnelle Reaktionszeit aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit
erforderlich ist und auch weil die Verwendung von kostspieligen
Sensoren und/oder Niedrig-Temperatur-Kühlsystemen
zwei wichtige negative Elemente bei der Systemimplementierung sind.
In der Tat, während
die Zahl der für
diese Anwendung erforderlichen Pixel zum Erreichen der gewünschten
Raumauflösung
vom Sichtabstand und dem Optikfeld der Sicht abhängt, ist die Längsauflösung (d.h.
in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs) durch die Reaktionszeit der
Sensoren der Anordnung begrenzt. Ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit
von 120 km/h verschiebt sich in der Längsrichtung (Abstand
Honeywell Inc. (Plymouth, MN, USA) [069] hat eine Technologie für die Herstellung von mikrothermopilen Anordnungen, oder "thermoelektrischen Anordnungen", entwickelt, und zwar eine monolithische Struktur aus Silicon mit nitriergehärteten Silicon-Brücken, die die heißen thermoelektrischen Anschlüsse über den Mikro-Vertiefungen in der Silicon-Unterschicht [068] stützen, wobei die entsprechenden kalten Anschlüsse nahe am Rand der Mikro-Vertiefungen liegen. Eine "geschwindigkeitsoptimierte" 96 Pixel-Anordnung dieses Typs mit 150 mal 150 μm Sensoren wurde von ISI (Plymouth, MN, USA) [068] verwendet, um das Modell "IR 1000", einen Hochgeschwindigkeitsstrahlungsmesser für die Bilderzeugung zu entwickeln. Das "Modell IR 1000" Pixel wurde konzipiert [068] für eine thermale Reaktionszeit von 7.5 10–4 s, so dass eine Hochgeschwindigkeitsoperation durch das Abtasten der Signale für 8 10–4 s, und einer Anordnungsabtastrate von 103 s–1 erreicht wird. Der Spektralbereich des Sensors (8–12 μm) eignet sich besonders für das Durchführen von thermographischen Messungen bei relativ niedrigen Temperaturen der Umgebung und für eine Reduzierung der Empfindlichkeit gegenüber reflektierter und diffuser Sonnenstrahlung. NEID (Noise Equivalent Temperature Difference) bei einer f/0.8 Germanium-Linse beträgt etwa 0.7 K bei Raumtemperaturzielen und der Messungsbereich reicht von etwa 30 bis über 400 Grad Celsius mit einer kurzfristigen Genauigkeit von etwa ± 4 Grad Celsius oder 2%. Die zwei Hauptvorteile dieser Art von Instrument in dieser Anwendung sind die Operationen bei Raumtemperatur ohne jede Art von Kühlgerät für die Sensoranordnung sowie eine dauerhaft gute Stabilität. Die Tatsache, dass kein Unterbrecher erforderlich ist, reduziert die Kosten und den Wartungsaufwand. Außerdem ermöglicht das Fehlen eines Unterbrechers die Implementierung eines internen oder externen Abtastauslösers. Eine exzellente Beschreibung der Eigenschaften dieses Gerätes und seiner Verwendung zur Übernahme von thermalen Abbildungen von Rädern von Schienenfahrzeugen und Achskästen kann in einem Patentdokument [026] von Yaktine et al. von SAIC (Science Applications International Corporation, San Diego, CA, USA) gefunden werden.Honeywell Inc. (Plymouth, MN, USA) has developed a technology for the fabrication of microthermopile arrays, or "thermoelectric arrays," a silicon monolithic structure with nitrided silicone bridges that overhangs the hot thermoelectric terminals support the micro-wells in the silicone underlayer [068] with the corresponding cold junctions near the edge of the micro-wells. A "speed optimized" 96 pixel array of this type with 150 by 150 μm sensors was used by ISI (Plymouth, MN, USA) [068] to develop the "IR 1000" model, a high speed radiation meter for imaging. The "Model IR 1000" pixel was designed [068] for a thermal response time of 7.5 10 -4 s, so that a high speed operation is achieved by sampling the signals for 8 10 -4 s, and an array sampling rate of 10 3 s -1 , The spectral range of the sensor (8-12 μm) is particularly suitable for performing thermographic measurements at relatively low ambient temperatures and for reducing sensitivity to reflected and diffused solar radiation. NEID (Noise Equivalent Temperature Difference) for a f / 0.8 germanium lens is about 0.7 K for room temperature targets and the measurement range is from about 30 to over 400 degrees Celsius with a short-term accuracy of about ± 4 degrees Celsius or 2%. The two main advantages of this type of instrument in this application are the room temperature operations without any type of cooling device for the sensor assembly, as well as a consistently good stability. The fact that no breaker is required reduces costs and maintenance. In addition, the absence of a breaker allows implementation of an internal or external sampling trigger. An excellent description of the characteristics of this device and its use for adopting thermal imaging of wheels of rail vehicles and axle boxes can be found in a patent document [026] by Yaktine et al. from SAIC (Science Applications International Corporation, San Diego, CA, USA).
Photokonduktive PbSe lineare Matrizen bieten für diese Anwendung eine ausreichende Infrarot-Reaktionsfähigkeit bei den thermoelektrischen Kühlungstemperaturen im 2–5 μm-Wellenlängenband mit einer Bandbreite, die weit über 104 s–1 liegt. Einige verschiedene Hersteller liefern fertig verpackte PbSe-Matrizen, mit oder ohne Multiplexvorrichtungen und Verstärkern, die integriert werden können, um ein lineares Infratobilderzeugungsgerät zu liefern. Ein Beispiel eines solchen Produkts ist die Serie M-2105 von Northrop Grumman Electro-Optics Systems aus Tempe, AZ, USA, einschließlich einer Matrize mit 128 Elementen in Linie mit 91 mal 102 μm Pixeln und einer bi-linearen Matrize mit 256 Elementen mit zeitlich gestaffelten 38 mal 56 μm Pixeln. Auch wenn photokonduktive Detektoren im DC- oder AC-Modus ausgelesen werden können, mit oder ohne Schnellvergleich zum Bezugsziel, erfordert doch die sehr starke Abhängigkeit des Pixelwiderstands von der Pixeltemperatur für mengenmäßige Messungsanwendungen die Verwendung von Unterbrechern, die in der Regel die Abtastrate der Anordnung auf etwa 2 103 s–1 beschränken, was jedoch mit der vorliegenden Anwendung kompatibel ist. NETD-Werte unter 1 K können für angestrebte Temperaturen von mehr als wenigen Zehntelgrad Celsius bei Verwendung von f/1.0 – oder besseren – Siliconlinsen erreicht werden. Die Kontrolle und/oder das Messen der Temperatur des Unterbrechers und anderer Teile des Bilderzeugungsgeräts, die die Messung beeinflussen, ermöglicht es, eine angemessene Genauigkeit im Zeitverlauf für diese Anwendung zu erreichen. Diese Sensoranordnungen bieten daher eine Alternative zu den oben erörterten thermoelektrischen Anordnungen und bieten die wichtigen Vorteile einer hohen Pixelzahl und einer schnellen Reaktionszeit, doch auch den erheblichen Nachteil, dass sie in der Praxis einen Unterbrecher und einen thermoelektischen Kühler benötigen. Andere Arten von linearen Infrarotsensormatrizen sind jedoch für diese Anwendung nicht auszuschließen, so wie zum Beispiel die MCT-Matrizen, die in dem Design verwendet werden, das im Patentdokument [019] beschrieben ist, oder auch die wenigen LiTaO3-Matrizen, die im Patentdokument [018] beschrieben sind.Photoconductive PbSe linear matrices provide sufficient infrared response for this application In the thermoelectric cooling temperatures in the 2-5 micron wavelength band with a bandwidth that is well above 10 4 s -1 . Several different manufacturers supply pre-packaged PbSe matrices, with or without multiplexing devices and amplifiers, that can be integrated to provide a linear infrared imager. An example of such a product is the M-2105 series from Northrop Grumman Electro-Optics Systems of Tempe, AZ, USA, including a 128-element die in line with 91 by 102 μm pixels and a 256-element bi-linear die in time staggered 38 by 56 μm pixels. Although photoreactive detectors can be read in DC or AC mode, with or without a quick comparison to the reference target, the very high dependence of pixel resistance on pixel temperature for quantitative measurement applications requires the use of choppers, which typically accommodate the sample rate of the device about 2 10 3 s -1 , which is however compatible with the present application. NETD values below 1 K can be achieved for target temperatures of more than a few tenths of a degree Celsius using f / 1.0 or better silicone lenses. Controlling and / or measuring the temperature of the breaker and other parts of the imaging device that affect the measurement makes it possible to achieve adequate accuracy over time for this application. These sensor arrangements therefore offer an alternative to the thermoelectric arrangements discussed above and offer the important advantages of high pixel count and fast response time, but also the significant disadvantage of requiring in practice a circuit breaker and a thermoelectric cooler. However, other types of linear infrared sensor arrays can not be excluded for this application, such as the MCT arrays used in the design described in Patent Document [019] or the few LiTaO 3 arrays disclosed in the patent document [018] are described.
Man kann auch thermale FPA (Focal Plane Arrays) Bilderzeugungsgeräte einsetzen, wie zum Beispiel in einigen früheren Patentdokumenten [003, 004] erläutert wurde, und sie bilden eine vierte BWBTIS-Gruppe. Die in dieser Anwendung erforderliche Bildverarbeitungsgeschwindigkeit zur Vermeidung von unscharfen Bildern in der Längsrichtung schränkt jedoch die Wahl von im Handel erhältlichen thermalen FPA-Bilderzeugungsgeräten auf eine Untergruppe von Produkten ein, die zwar einige Vorteile bieten, z.B. in Bezug auf NEID, doch in der Regel teurer als die oben besprochenen schnellen linearen Bilderzeugungsgeräte sind. Außerdem würde man die FPA-Bilderzeugungsgeräte in dieser Anwendung bei einer Rahmenrate, die im geeigneten Fall nicht über etwa 102 s–1 liegt, einsetzen, da höhere Raten zu einen weiteren Anstieg der Kosten führen würden, und da die meisten ihrer Pixeldaten unnötig wären. Wenn man also davon ausgeht, dass ein Fahrzeug sich um etwa 330 mm in 10–2 s bei einer Geschwindigkeit von 120 km/h verschiebt, so ergibt dies einen bedeutenden Unterschied im Sichtwinkel für individuelle Ziele, mit möglichen negativen Auswirkungen auf die Leistung und die Datenverarbeitungskomplexität. Einige FPA Bilderzeugungsgeräte sind erhältlich, die ein schnelles Auslesen einer Pixeluntergruppe ("windowing") ermöglichen, doch ihr Vorteil gegenüber billigeren und einfacheren linearen Bilderzeugungsgeräten ist zumindest fraglich in dieser Anwendung. Ein weiterer Vorteil von linearen Bilderzeugungsgeräten gegenüber FPA-Infrarotbilderzeugungsgeräten ist der einfachere Schutz vor Wettereinflüssen, Schmutz, Staub, projizierten Kieselsteinchen usw. Der Anmelder ist daher allgemein nicht für die Verwendung von FPA thermographischen Bilderzeugungsgeräten in dieser Anwendung.One can also use thermal FPA (Focal Plane Arrays) imaging devices, as explained for example in some earlier patent documents [003, 004], and they form a fourth BWBTIS group. However, the image processing speed required in this application to avoid fuzzy longitudinal images restricts the choice of commercially available FPA thermal imaging devices to a subset of products that offer some advantages, for example with respect to NEID, but are generally more expensive than the fast linear imaging devices discussed above. In addition, in this application, the FPA imagers would be used at a frame rate which, when appropriate, would not exceed about 10 2 s -1 because higher rates would result in a further increase in cost and because most of their pixel data would be unnecessary , Thus, assuming that a vehicle shifts approximately 330 mm in 10 -2 s at a speed of 120 km / h, this results in a significant difference in viewing angle for individual targets, with possible negative performance and performance effects data processing complexity. Some FPA imaging devices are available which allow for fast "windowing" of a pixel subset, but their advantage over cheaper and simpler linear imaging devices is at least questionable in this application. Another advantage of linear imaging devices over FPA infrared imaging devices is the easier protection against weathering, dirt, dust, projected pebbles, etc. Applicant is therefore generally not in favor of the use of FPA thermographic imaging devices in this application.
Der
Anmelder erklärt
deutlich, dass verschiedene Kombinationen von passiven Infrarotfühlungsgeräten aus
derselben BWBTIS-Gruppe oder aus verschiedenen Gruppen für die Systemimplementierung
berücksichtigt
werden können.
Aus den unten erläuterten
Gründen
sollten die BWBTIS-Messinstrumente
so nah wie möglich
an mindestens einem Radsensor, und vorzugsweise an einem Paar von
Radsensoren installiert werden, die mit einem engen Längsabstand
voneinander an den Schienen montiert sind, oder an mehr als einem solcher
Paare. Außerdem,
sofern ein oder mehrere schnelle Präzisionsabstandsmessgeräte gemäß der Beschreibung
von
5.11.2 Datenverarbeitung für die thermale Diagnose von Achslager, Rädern und Bremsen5.11.2 Data processing for the Thermal diagnosis of axle bearings, wheels and brakes
Alle Messungen, die von einem beliebigen BWBTIS durchgeführt werden, bestehen aus einem Skalarwert, der ungefähr der Temperatur der Oberfläche des beobachteten Elements entspricht (oder in diese konvertiert werden kann), und zwar mit einer Temperaturgenauigkeit, die von der Instrumenteneichung, der dauerhaften Messungsstabilität und der Messungsstabilität im Verhältnis zur Umgebungstemperatur und zur Wärmestrahlung, der Präsenz von Störungen und von Infratoemissionseigenschaften (z.B. Emissivität gegenüber Wellenlänge und Temperatur) des entsprechenden Oberflächenpunktes abhängt. Außerdem wird, wenn ein Messstrahl, der durch ein Sensorelement und durch die Optik definiert wird, nicht auf eine homogene Fläche trifft, sondern z.B. auf zwei unterschiedliche Oberflächen (dies zum Beispiel im Falle von Messungen an einem Flächenrand), oder wenn die Oberfläche ein Temperaturgefälle aufweist, der offensichtlich gemessene Temperaturwert ein Zwischenwert der entsprechenden Maximal- und Minimalwerte sein, wobei die höheren Temperaturen in der Regel mehr wiegen, da keine Linearität der Abhängigkeit von abgestrahlter Energie von der Temperatur besteht. Jede Messung wird mit einer Zeit assoziiert, mit einem Richtungsvektor und mit einer Position, von der aus der Messstrahl auf das Ziel gerichtet wird. Die Zeit wird entweder die System-Zeit oder eine Zeit sein, die präzise auf sie abgestimmt ist. Die Richtung und der Nullpunkt des Messstrahls werden bei der Eichung definiert, und möglichst durch die Koordinatenumwandlungen im Koordinatensystem CGB, wie oben definiert, oder in anderen Koordinatensystemen, die auf dem Boden basieren, wie oben im Zusammenhang mit anderen Arten von Systemmessungen erörtert wurde. Ein BWBTIS-Messinstrument zeichnet sich aus durch die Divergenz des Messstrahls oder durch Strahlen, die nicht-rund sein und in der Praxis durch einen elliptischen Querschnitt gegenüber dem Messabstand definiert werden können. Außerdem ist der Zeitabstand, für den das Messinstrument ein Sensorsignal integriert, eine wichtige Information, die in den entsprechenden Datenverabeitungsmethoden verwendet wird. Wie nachfolgend beschrieben, verwendet das System Messungen von Wärmeemissionen für die Diagnose von abnormalen und/oder gefährlichen Bedingungen von Lagern, Rädern und Bremsen, basierend auf der Information aus der Fahrzeugdatenbank bezüglich des entsprechenden identifizierten Fahrzeugmodells und auf den genauen Informationen zur Position der Radsätze im Raum als eine Funktion der Zeit. Aus dem Text unten wird klar, dass die Genauigkeit bei der Assoziierung eines Messungspunktes auf einer Elementoberfläche von der Genauigkeit abhängt, mit der die Richtung und der Nullpunkt des Strahls bekannt sind, sowie von der Zeitgenauigkeit und der Genauigkeit bei der Zuordnung einer Position im Zeitverlauf zum betrachteten Element.All measurements made by any BWBTIS consist of a scalar value that approximates (or can be converted to) the surface temperature of the observed element, with a temperature accuracy that depends on the instrument calibration, the long-term measurement stability, and the measurement stability in relation to the ambient temperature and heat radiation, the presence of interference and infrared emission properties (eg, emissivity to wavelength and temperature) of the corresponding surface point depends. In addition, if a measuring beam, which is defined by a sensor element and by the optics, does not hit a homogeneous surface, but for example on two different surfaces (this for example in the case of measurements on a Area boundary), or if the surface has a temperature gradient, the obviously measured temperature value is an intermediate value of the corresponding maximum and minimum values, the higher temperatures usually weighing more since there is no linearity of the dependence of radiated energy on the temperature. Each measurement is associated with a time, with a directional vector and with a position from which the measuring beam is directed at the target. The time will be either the system time or a time that is precisely tuned to it. The direction and zero point of the measurement beam are defined in the calibration, and possibly through the coordinate conversions in the coordinate system C GB as defined above, or in other coordinate systems based on the ground, as discussed above in connection with other types of system measurements. A BWBTIS measuring instrument is characterized by the divergence of the measuring beam or by beams that are non-circular and can be defined in practice by an elliptical cross section with respect to the measuring distance. Moreover, the time interval for which the measuring instrument integrates a sensor signal is important information used in the corresponding data processing methods. As described below, the system uses measurements of heat emissions to diagnose abnormal and / or hazardous conditions of bearings, wheels, and brakes based on the information from the vehicle database regarding the corresponding identified vehicle model and the exact location information of the wheelsets in space as a function of time. From the text below, it is clear that the accuracy in associating a measurement point on an element surface depends on the accuracy with which the direction and the zero point of the beam are known, as well as on the timing accuracy and the accuracy in the assignment of a position over time considered element.
Ein
erster Schritt der Diagnostik-Prozedur für Elemente, die an den Achsen
montiert sind, besteht darin, die zeitabhängige Koordinatenumwandlungsfunktion ΓWS zu
definieren, die bei der Assoziierung von BWBTIS-Messungen mit solchen
Elementen verwendet wird, ähnlich
wie bei der oben beschriebenen Umwandlungsfunktion Ω eines Fahrzeugkastens.
In Übereinstimmung mit den weiter unten beschriebenen Methoden für die Diagnostik-Prozedur für auf den Achsen montierte Komponenten, fordert der Anmelder keine strenge Genauigkeit der Koordinatenumwandlung durch die ΓWS. Einige Optionen für den Erhalt von ΓWS werden jedoch unten definiert und sie wirken sich zusammen mit der Unsicherheit gewisser Messungen auf diese Genauigkeit aus. Es wird jedoch aus dem unten stehenden Text klar, dass eine genauere Umwandlung von ΓWS den Unsicherheitsspielraum in der Anwendung der Diagnostik-Kriterien verringert, und dass eine solche Verringerung der Unsicherheit bei der Raumauflösung und bei einer kurzen Reaktionszeit der BWBTIS-Instrumente deutlicher ist.In accordance with the methods described below for the diagnostic procedure for components mounted on the axles, the applicant does not require rigorous accuracy of coordinates conversion by the Γ WS . However, some options for obtaining Γ WS are defined below and, together with the uncertainty of certain measurements, affect that accuracy. However, it is clear from the text below that a more accurate conversion of Γ WS reduces the margin of uncertainty in the application of the diagnostic criteria, and that such a reduction in uncertainty in spatial resolution and in a short reaction time of the BWBTIS instruments is more pronounced.
Bei
Verwendung der RPY (Roll-Pitch-Yaw) Umwandlungskonvention, kann
die Funktion ΓWS in der Matrize durch die folgende Formel
ausgedrückt
werden einer kombinierten Rotations-Übertragungsumwandlung
in homogene Koordinaten durch die Umwandlungsmatrize
Somit sieht die Transformationsmatrix für die Übertragung der zwei relevanten Rotationen wie folgt aus wobei XWS(t), YWS(t) und ZWS(t) die Übertragungskomponenten von CWS gegenüber CGB, sind, Θ der Rollwinkel und Ψ(t) der zeitabhängige Yaw-Winkel.Thus, the transformation matrix for the transmission of the two relevant rotations looks like this where X WS (t), Y WS (t) and Z WS (t) are the transfer components of C WS to C GB , Θ the roll angle and Ψ (t) the time-dependent Yaw angles.
Die
umgekehrte Umwandlung von Vektoren aus dem auf den Radsätzen basierenden
Koordinatensystem CWS in das auf dem Boden
basierende Koordinatensystem CGB kann mithilfe
folgender Formel durchgeführt werden
Die Definition von ΓWS erfordert somit das Zuordnen eines Wertes zum Parameter Θ und die Definition der zeitabhängigen Funktionen XWS(t), YWS(t), ZWS(t) und Ψ(t). Die relativ kleinen Ausmaße der Achse zusammen mit den auf der Achse montierten Komponenten und der kurze Längsabstand zwischen ihnen und den Sensoren, deren Messungen für die Berechnung der zeitabhängigen Komponenten von ΓWS verwendet werden, ermöglicht es, sehr einfach Expressionen von XWS(t), YWS(t), ZWS(t) und Ψ(t) für den kurzen Zeitabstand zu verwenden, der der Anwendung der Funktion von ΓWS für eine bestimmte Radgruppe entspricht. Vor allem könnte die lineare Abhängigkeit ausreichen, um XWS(t) auszudrücken, während eine Parabelexpression der Expression von YWS(t), ZWS(t) und Ψ(t) genügen würde. Die unten stehende Erörterung zur Berechnung der Funktion ΓWS zeigt jedoch, dass die Qualität und die Menge der Messungen, die zur Definition von XWS(t), YWS(t), ZWS(t) und Ψ(t) verwendet werden können, derart sein müssen, dass einige oder alle dieser zeitabhängigen Mengen als konstant oder linear ausgedrückt betracht werden können.The definition of Γ WS thus requires the assignment of a value to the parameter Θ and the definition of the time-dependent functions XWS (t), YWS (t), Z WS (t) and Ψ (t). The relatively small dimensions of the axis along with the components mounted on the axle and the short longitudinal distance between them and the sensors whose measurements are used to calculate the time-dependent components of Γ WS , makes it very easy to express X WS (t) , Y WS (t), Z WS (t) and Ψ (t) for the short time interval corresponding to the application of the function of Γ WS for a particular wheel group. First of all, the linear dependence might be sufficient to express X WS (t), while parabolic expression would satisfy the expression of Y WS (t), Z WS (t), and Ψ (t). However, the discussion below on the calculation of the function Γ WS shows that the quality and quantity of measurements used to define X WS (t), Y WS (t), Z WS (t), and Ψ (t) may be such that some or all of these time-dependent amounts may be considered to be constant or linear.
Eine alternative besondere Position des Nullpunkts der Achsen CWS ist die Achsmitte, d.h. der Achsensymmetriepunkt der Achse, die im gleichen Abstand von den Radflanschen liegt. Man sollte jedoch, unabhängig von der Wahl der Position des Nullpunkts der Achsen CWS, die Achse als ein rundes symmetrisches Element betrachten, mit der Ausnahme des Lagers, das in der Regel nicht symmetrisch ist und nicht rotiert. Folglich kann die Rotation der Achse und der an ihr befestigten Komponenten allgemein vernachlässigt werden, mit einigen möglichen Ausnahmen im Zusammenhang mit, zum Beispiel, dem Radkörper von gewellten Rädern oder mit Schlitzen und Löchern in einigen sichtbaren Komponenten der Bremsscheiben. Anders ausgedrückt, ist das CWS-Koordinatensystem integral mit der Achse einer Achse und den achsbezogenen Komponenten, so wie die Lagerschale, die nicht über die Schienen rollen. Angesichts dieser Erwägungen wurde der Zwischenraumwert in der obigen Expression 131 vernachlässigt.An alternative special position of the zero point of the axes C WS is the center of the axis, ie the axis of symmetry point of the axis which is equidistant from the wheel flanges. , However, one should consider regardless of the choice of the position of the origin of the axes C WS, the axis as a circular symmetrical element, with the exception of the camp, which is not usually symmetrical and does not rotate. Consequently, the rotation of the axle and the components attached thereto can generally be neglected, with some possible exceptions associated with, for example, the wheel body of corrugated wheels or with slots and holes in some visible components of the brake disks. In other words, the C WS coordinate system is integral with the axis of an axle and the axle-related components, such as the bearing shells, which do not roll over the rails. In view of these considerations, the gap value in the above Expression 131 was neglected.
Die Berechnung der Parameter, die die entsprechenden Winkelrotationen und die lineare Verschiebung der Komponenten von ΓWS definieren, kann mit Hilfe der Minimierung der Menge δ2 erfolgen, die durch folgende Chi-Quadrat-Formel ausgedrückt werden kann in der die U-Werte δu und ihre entsprechenden Unsicherheiten σu den übereinstimmenden Positionen der Radsatzelemente im Zeitverlauf bei einer oder mehreren Messungen entsprechen.The calculation of the parameters defining the corresponding angular rotations and the linear displacement of the components of Γ WS can be done by minimizing the quantity δ 2 , which can be expressed by the following chi-square formula in which the U values δ u and their corresponding uncertainties σ u correspond to the coincident positions of the wheelset elements over time in one or more measurements.
Wenn
man davon ausgeht, dass die Radsensoren präzise genug sind, dann können die
Zeiten tj',k,
die sich auf das Passieren der Mitte eines individuellen Rads j' am individuellen
Sensor k' beziehen,
direkt für
die Bestimmung der Komponenten Ψ und
YWS von ΓWS durch die folgende Expression nützlich sein
Die beiden Glieder δu in der die Integrationsgrenzen in Bezug auf ein Messintervall für den Radsatz unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit gesetzt sind, können verwendet werden, um die erste und zweite Ableitung im Zeitverlauf in Übereinstimmung mit der LDF-Funktion zur Definition von Z(t) zu bestimmen, und somit können andere Werte wie 138 zur Definition des Offset verwendet werden. Diese Bedingungen können natürlich auch anders definiert oder geschrieben und, je nach den Interpolierungsexpressionen für ZWS(t) und für Z(t), in geschlossene Formelgleichungen gesetzt werden. In der Tat besteht im Allgemeinen ein Offset zwischen der LDF oder Z(t) für ein Fahrzeug und ZWS(t), doch dieses Offset ist in den Expressionen 139 und 140 irrelevant, wo die erste und zweite Ableitung von Z(t) und ZWS(t) im Zeitverlauf verwendet werden.The two terms δ u in which the integration limits are set with respect to the speed with respect to a measuring interval for the wheelset can be used to determine the first and second derivative over time in accordance with the LDF function defining Z (t), and thus For example, other values such as 138 may be used to define the offset. Of course, these conditions can also be defined or written differently and, depending on the interpolation expressions for Z WS (t) and for Z (t), set in closed equation equations. In fact, there is generally an offset between the LDF or Z (t) for a vehicle and Z WS (t), but this offset is irrelevant in expressions 139 and 140 where the first and second derivative of Z (t) and Z WS (t) over time.
Wenn
ein oder mehrere Laser-Abstandsmesser ähnlich wie in
XWS(t) kann durch die Messung des Raddurchmessers
definiert werden (siehe Erörterung
von
Man kann die Lagerschale auch durch Mustererkennung und Positionsübereinstimmung erkennen, indem man die Abbildung der Lagerschale und ihre Position in Bezug auf die Achsmitte aus der Fahrzeugdatenbank abruft. In diesem Fall sollten die entsprechenden Abbildungen für die Positionsübereinstimmung jedoch mit einer sehr ähnlichen Abbildungsgeometrie durch die gleichen oder durch gleichwertige lineare Bilderzeugungsgeräte ermittelt werden. Solch ein Bedarf für eine große Ähnlichkeit der Sichtgeometrie kann jedoch verringert werden, wenn die Softwarekomponente für die Mustererkennung relativ hochentwickelte oder individualisierte Algorithmen verwendet.you The bearing shell can also by pattern recognition and position matching Recognize by looking at the picture of the bearing shell and its position in relation to the center of the axle from the vehicle database. In In this case, the corresponding figures for the position match should be but with a very similar one Imaging geometry by the same or equivalent linear imaging devices be determined. Such a need for a great similarity of visual geometry however, can be reduced if the software component for pattern recognition relatively sophisticated or individualized algorithms used.
Die Werte von σu für die Expression 138 oder für den Wert δu bezogen auf einen schnellen Laser-Abstandsmesser oder auf die oben beschriebene auf Abbildungen basierende Methode würde prinzipiell als eine Funktion der Genauigkeit der Sensormessungen beschrieben werden, während für die Expressionen von δu wie 139 und 140 eine empirische Wahl vorzuziehen wäre.The values of σ u for the expression 138 or for the value δ u related to a fast laser Ab In principle, the figure-based method described above would, in principle, be described as a function of the accuracy of the sensor measurements, while for the expressions of δ u, such as 139 and 140, an empirical choice would be preferable.
Im Allgemeinen wird die Berechnung von ΓWS durch eine iterative Prozedur für die Suche mit Multiparametern des Mindestwertes der Expression 137 durchgeführt. Im Falle der oben beschriebenen Methode mit linearen Bilderzeugungsgeräten sollten die ersten Konvergenziterationen nur die einfachsten und stärksten Glieder von δu berücksichtigen, so wie 138, 139 und 140. Ein zweiter Schritt in der Diagnostikprozedur für an Achsen montierte Elemente betrifft die Bestimmung der repräsentativen Temperaturwerte der entsprechenden Elemente oder von Teilen dieser. Dies wird erreicht, indem man die BWBTIS-Messungen mit den achsbezogenen Elementen assoziiert, wobei man deren Oberflächenposition im Koordinatensystem CWS aus der Fahrzeugdatenbank kennt, und indem man die ΓWS-Koordinatenumwandlung auf die entsprechenden Messvektoren anwendet. Die tatsächliche Methode muss auch die Sichtbarkeit der Elemente, die Unsicherheit der Vektorübereinstimmung sowie die finiten Ausmaße der Messstrahlen berücksichtigen.In general, the calculation of Γ WS is performed by an iterative procedure for multiparameter search of the minimum expression 137. In the case of the method described above with linear imaging devices, the first convergence iterations should only consider the simplest and strongest terms of δ u , such as 138, 139 and 140. A second step in the diagnostic procedure for axis mounted elements concerns the determination of the representative temperature values of corresponding elements or parts thereof. This is achieved by associating the BWBTIS measurements with the axis-related elements, knowing their surface position in the coordinate system C WS from the vehicle database, and applying the Γ WS coordinate transformation to the corresponding measurement vectors. The actual method must also consider the visibility of the elements, the uncertainty of the vector match, and the finite dimensions of the measurement beams.
Die achsbezogenen Elemente können in der Fahrzeugdatenbank als ein Satz von kleinen polygonalen flachen Flächen (typischerweise Dreiecke oder Vierecke wie für die "3D-Mosaike") oder eine Kombination von polygonalen Flächen, Sätze von runden Flächen, Kegelfrustumflächen, kreisförmige Flächen usw. beschrieben sind. Jedes dieser Flächenelemente ist mit einem mechanischen Element und mit einem Satz von Parametern assoziiert, die von der Geometrie abhängen und seine Form, Größe, Position und Orientierung im CWS-Koordinatensystem definieren. Im Allgemeinen empfiehlt es sich, die gesamte "sichtbare Fläche" auf einer montierten Achse mit ihren Komponenten in ein Verhältnis zu diesen Flächenelementen zu setzen. Angesichts der Tatsache, dass die gleichen Achsen und Radsätze oder sogar die gleichen kompletten Drehgestelle auf verschiedenen Schienenfahrzeugmodellen montiert sind, kann es von Nutzen sein, ihre Oberflächenbeschreibung einmal zu speichern und auf diese in der Fahrzeugdatenbank zu verweisen, wobei man die Position ihrer CWS-Koordinatensysteme im CVB-Koordinatensystem eines Fahrzeugmodells angibt. Im Allgemeinen hängt der Detailgrad, der in dieser Kodierung von achsbezogenen Flächen angewandt werden sollten, davon ab, wie kritisch bestimmte geometrische Details in Bezug auf die entsprechende Leistung und die Rate falscher Alarme der Diagnostikmethode- oder methoden sind.The axis-related elements may be described in the vehicle database as a set of small polygonal flat surfaces (typically triangles or quadrilaterals as for the "3D mosaics") or a combination of polygonal surfaces, sets of circular surfaces, bevel frustum surfaces, circular surfaces, and so on. Each of these surface elements is associated with a mechanical element and a set of parameters that depend on the geometry and define its shape, size, position and orientation in the C WS coordinate system. In general, it is advisable to set the entire "visible surface" on a mounted axle with its components in relation to these surface elements. Given that the same axles and wheelsets or even the same complete bogies are mounted on different rail vehicle models, it may be useful to store their surface description once and reference it in the vehicle database, taking the position of their C WS - Indicates coordinate systems in the C VB coordinate system of a vehicle model. In general, the degree of detail that should be used in this coding of axis-related surfaces depends on how critical certain geometric details are in terms of the corresponding performance and rate of false alarms of the diagnostic method or methods.
Die spezifischen Parameter (d.h. für die entsprechende betrachtete Achse), die in der auf der Prozedur für BWBTIS-Messungen basierenden Diagnostik-Prozedur verwendet werden sollen, unterscheiden sich im Allgemeinen je nach Typ der BWBTIS-Ausrüstung, die im System eingesetzt wird, und hängen von der tatsächlichen Verarbeitungsmethode ab. Auf jeden Fall sind sie in der Fahrzeugdatenbank in Assoziierung mit einem Achsentyp oder einem Drehgestelltyp oder einem bestimmten Fahrzeugmodell gespeichert, je nach Design der Softwareimplementierung und der Unabhängigkeit solcher achsbezogenen Diagnostikparameter von dem tatsächlichen Drehgestell- oder Fahrzeugmodell.The specific parameters (i.e. the corresponding considered axis), which is in the procedure for BWBTIS measurements based on the diagnostic procedure to be used generally depending on the type of BWBTIS equipment used in the system will, and hang from the actual Processing method. In any case, they are in the vehicle database in association with an axis type or a lathe type or stored on a specific vehicle model, depending on the design of the Software implementation and the independence of such axis-related Diagnostic parameters of the actual Bogie or vehicle model.
Der Begriff "HTDS" für "Homogeneous Thermal Diagnostics Surface" wird hier verwendet, um eine Fläche zu definieren, die man für die Diagnostikzwecke als thermal gesehen homogen betrachten kann. Einige Beispiele für HTDS sind eine vertikale Fläche einer Lagerschale, der parallel zur Richtung der Zugbewegung liegt, ein niedriger Teil einer runden Fläche einer Lagerschale, ein äußerer Teil einer Bremsscheibenfläche und eine freie runde Fläche einer Achse. Ein weiteres besonders Beispiel einer HTDS ist der untere Teil einer flachen Außenfläche eines Radreifens, der wegen eines bremsblockierten Rads eine bedeutend höhere Temperatur als die Außenfläche des Radreifens insgesamt aufweisen kann. Eine HTDS kann in der Fahrzeugdatenbank durch ein oder mehrere geometrische Flächenelemente kodiert werden. Eine praktische Art und Weise eine HTDS zu kodieren, ist, diese mit einem Untersatz von geometrischen Flächenelementen, die oben bei der Kodierung von achsbezogenen Flächen erwähnt wurden, zu assoziieren. So kann die gesamte erkennbare Fläche eins bestimmten achsbezogenen Elements aus einer Reihe von kodierten Flächenelementen zusammen gesetzt werden, wobei nur eine oder wenige dieser bestimmte HTDS für Diagnostikzwecke darstellen. Ein bestimmtes geometrisches Flächenelement kann mehr als einer HTDS entsprechen, so wie im Fall von verschiedenen Teilen oder der Gesamtaußenfläche einer Radreifenebene.Of the Term "HTDS" for "Homogeneous Thermal Diagnostics Surface " used here to make an area to define which one for may consider the diagnostic purposes homogeneous as seen in thermal terms. Some examples of HTDS are a vertical surface a bearing shell parallel to the direction of the pulling movement, a low part of a round surface of a bearing shell, an outer part a brake disc surface and a free round surface an axis. Another particular example of an HTDS is the lower part of a flat outer surface of a Radreifens, a significant because of a brake-locked wheel higher Temperature as the outer surface of the Wheel tire can have a total. An HTDS can be found in the vehicle database be encoded by one or more geometric surface elements. A handy way to encode a HTDS is to do this with a subset of geometric surface elements at the top the coding of axis-related surfaces have been mentioned. So the entire recognizable area can be a particular axis-related Elements of a set of coded surface elements put together being only one or a few of these particular HTDS for diagnostic purposes represent. A given geometric surface element can have more than one HTDS correspond, as in the case of different parts or the Total external area of one Radreifenebene.
Eine
erste Methode, hier als "TAM1" für "Temperature Assignment
Method 1" bezeichnet,
für die
Zuordnung einer repräsentativen
Temperatur zu HTDS gilt für
den Fall, in dem eine oder mehrere BWBTIS-Messungen sicher auf eine
HTDS bezogen werden können.
Für solche
TAM1-Messungen sollte das Lesen durch die Instrumente praktisch
nicht von der Temperatur irgendeiner anderen in der Nähe liegenden
oder an die HTDS angrenzenden Fläche
im Feld des entsprechenden BWBTIS beeindruckt werden (ohne die Variation
der tatsächlichen
Temperatur von HTDS wegen eines Wärmeaustauschs mit anderen Flächen zu
berücksichtigen).
In der Praxis müssen
die Unsicherheit bezüglich
der Position von HTDS gegenüber
dem Messstrahlvektor und der Messstrahlenspuren auf der HTDS zusammen
derart sein, dass BWBTIS nur Teile der HTDS sieht, d.h. keine bedeutenden
Teile irgendwelcher anderer Flächen.
Offensichtlich wird die Anwendbarkeit von TAM1 durch eine genauere ΓWS-Umwandlung, genauere HTDS-Definitionen, größere HTDS-Dimensionen, Messsichtwinkel, die gegenüber der beobachteten Fläche eher normal sind, höhere Datenübernahmeraten, höhere Sensor-Bandbreite, schmalere Messstrahlen, niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeit, engere Winkelabstände zwischen den Strahlen zweier nebeneinander liegender Pixel (sofern anwendbar) und eine schnellere mechanische Abtastrate begünstigt.Obviously, the applicability of TAM1 through a more accurate Γ WS conversion, more accurate HTDS definitions, larger HTDS dimensions, measurement viewing angles that are more normal than the observed surface, becomes higher data transmission rates, higher sensor bandwidth, narrower measurement beams, lower vehicle speed, closer Angular distances between the beams of two adjoining pixels (if applicable) and a faster mechanical sampling rate favors.
Alle vier hier erläuterten Zuordnungsmethoden erfordern, dass Serien von BWBTIS-Daten aufgezeichnet werden, wobei die ΓWS-Umwandlung über Flächenelemente in der Fahrzeugdatenbank definiert wird. Wie bei den Methoden, die für die Erkennung von Fehlern des Begrenzungslinienprofils oben erörtert wurden, können die Berechnungen für die Übereinstimmung von Messstrahlen und Flächenelementen in den Koodinatenräumen CWS oder CGB erfolgen, wobei man die ΓWS-Umwandlung über die Messstrahlendaten oder die umgekehrte Umwandlung der Flächenelementpositionen und Orientierungen in die auf dem Boden basierenden Koordinaten verwendet. Die Unsicherheiten der relativen Positionen und/oder Orientierungen des Messstrahls und der Flächenelemente können mit Hilfe von Standardmethoden geschätzt werden, je nach den Daten, die zur Definition der ΓWS-Parameter verwendet wurden, und je nach ihrer Genauigkeit und je nach den Verarbeitungsmethoden, die bei der Definition der ΓWS-Parameter angewandt wurden. Verschiedene in der Berechnung wirksame Algorithmen können zur Definition der Überschneidungsbereiche von Messstrahl und einem oder mehreren Flächenelementen verwendet werden, einschließlich einiger derer, die in Veröffentlichungen über die Visualisierung von dreidimensionalen Vektorzeichnungen oder optischer Strahlenverfolgung beschrieben sind. Die Konvertierung aller geometrischen Messstrahldaten aus dem CWS- in das CGB-Koordinatensystem oder andersherum ist unnötig und würde eine Verschwendung von Berechnungsmitteln bedeuten. Es wird daher empfohlen, die Koordinatenumwandlung nur auf die Daten der Messungen anzuwenden, die Kandidat für eine mögliche Übereinstimmung mit den entsprechenden Flächenelementen sind. Die Funktion ΓWS kann auch hierfür verwendet werden, wenn man Zeitintervalle, und falls anwendbar, Pixel oder Abtastwinkelbereiche definiert, und dabei einen Unsicherheitsspielraum berücksichtigt (einige begrenzende Flächen, die achsbezogene Komponenten einschließen, sowie die BWBTIS-Daten sind für die Durchführung der Berechnung geeignet). Mehrere Algorithmus-Lösungen können von Technikern implementiert werden, um die Berechnungsbelastung im Zusammenhang mit der Verarbeitung der BWBTIS-Daten zu verringern. So können zum Beispiel mehrere BWBTIS-Daten für eine bestimmte HTDS aufgezeichnet werden, und einige Unterserien können zugeordnet werden, ohne dass man die Strahlenüberschneidungen mit der HTDS berechnet, wenn sie geometrisch sicher zwischen zwei oder mehreren Messungen liegen, die der HTDS zugeordnet wurden. Eine fünfte besondere Methode, hier "TAM5" genannt, zur Zuordnung einer repräsentativen Temperatur zu einer oder mehreren HTDS für einen mono- oder bi-dimensionalen Datensatz, wenn die möglichen Variationen hinsichtlich der betreffenden Flächenelemente relativ gering sind (z.B. wenn ein Element nicht versteckt ist oder wegen einer Änderung des Drehgestell-Yaw oder aufgrund verschieden starker Radabnutzungen nicht in bedeutendem Maße kleiner wird). TAM5 basiert auf der Verarbeitung einer "Pseudo-Abbildung" von an einer Achse montierten Komponenten, d.h. eine mono- oder bidimensionale Matrize von Temperaturmessungen, die durch zwei Raumvariablen gekennzeichnet ist, z.B. den Sichtzwischenraumwinkel für die Pixel einer Infratosensormatrize und der Längsverschiebung. Die Koordinaten der Komponenten der Pseudo-Abbildungsmatrize sind leicht verschoben oder deformiert, damit die Übereinstimmung, die auf der Temperatur bestimmter Bereiche von einer oder mehrerer HTDS beruht, maximiert wird. Ein genauer Wert ΓWS ist wahrscheinlich im Fall von TAM5 nicht nötig. Diese Methode kann als eine Form von Musterübereinstimmung gesehen werden, die ein Muster mit einer gewissen Flexibilität verwendet und einige Deformierungen des Datensatzes, der mit einem festen Muster übereinstimmen soll, zulässt. TAM5 unterscheidet sich von den o.g. Methoden TAM1 und TAM4, da die dreidimensionalen Koordinaten nicht ausdrücklich verwendet werden, doch auch diese Methode verwendet spezifische Informationen aus der Fahrzeugdatenbank. Andere Methoden zur Temperaturzuordnung können von in den entsprechenden Techniken erfahrenen Ingenieuren definiert werden, die dazu geometrische Berechnungen und Signalverarbeitungsmethoden mit dem Ziel anwenden, die Genauigkeit der Temperaturschätzung in Bezug auf die HTDS-Elemente, die in der Fahrzeugdatenbank definiert sind, zu maximieren.All four mapping methods discussed here require that series of BWBTIS data be recorded, with the Γ WS transformation being defined by area elements in the vehicle database. As with the methods discussed above for the detection of boundary line profile errors above, the calculations for the correspondence of measurement beams and area elements in the coordinate spaces C WS or C GB can be made by taking the Γ WS conversion over the measurement beam data or the inverse Conversion of surface element positions and orientations into ground-based coordinates used. The uncertainties of the relative positions and / or orientations of the measuring beam and the surface elements can be estimated using standard methods, depending on the data used to define the Γ WS parameters and their accuracy and processing methods were used in the definition of the Γ WS parameters. Various computationally effective algorithms may be used to define the intersection regions of the measuring beam and one or more surface elements, including some of those described in publications on the visualization of three-dimensional vector drawings or optical ray tracing. The conversion of all geometric measurement beam data from the C WS to the C GB coordinate system or vice versa is unnecessary and would mean a waste of computing resources. It is therefore recommended to apply the coordinate transformation only to the data of the measurements that are candidates for a possible match with the corresponding surface elements. The function Γ WS can also be used for this by defining time intervals, and if applicable, pixels or scanning angle ranges, taking into account a margin of uncertainty (some bounding surfaces including axis-related components, and the BWBTIS data are suitable for performing the calculation ). Several algorithm solutions can be implemented by technicians to reduce the computational burden associated with processing the BWBTIS data. For example, several BWBTIS data can be recorded for a particular HTDS, and some subseries can be mapped without computing radiometric overlaps with the HTDS if they are geometrically secure between two or more measurements assigned to the HTDS. A fifth special method, here called "TAM5", for assigning a representative temperature to one or more HTDSs for a mono- or bi-dimensional dataset, if the possible variations with respect to the surface elements in question are relatively small (eg if an element is not hidden or due to a change in the bogie Yaw or due to different degrees Radabnutzungen not significantly smaller). TAM5 is based on the processing of a "pseudo-map" of axis-mounted components, ie, a monodimensional or bidimensional template of temperature measurements characterized by two spatial variables, eg, the viewing gap angle for the pixels of an infromastron template and the longitudinal displacement. The coordinates of the components of the pseudo-imaging die are slightly shifted or deformed to maximize the match based on the temperature of particular regions of one or more HTDS. An accurate value Γ WS is probably not necessary in the case of TAM5. This method can be seen as a form of pattern matching that uses a pattern with some flexibility and allows some deformations of the record to match a fixed pattern. TAM5 differs from the above methods TAM1 and TAM4 because the three-dimensional coordinates are not explicitly used, but this method also uses specific information from the vehicle database. Other methods of temperature mapping may be defined by engineers experienced in the respective techniques, using geometric computations and signal processing methods to maximize the accuracy of the temperature estimation with respect to the HTDS elements defined in the vehicle database.
Die für die Verarbeitung der achsbezogenen passiven Infrarotsensordaten zu verwendenden Methoden sind in der Fahrzeugdatenbank zusammen mit allen nötigen Parametern und Informationen zu deren Anwendung angegeben.The for the Processing of the axis-related passive infrared sensor data to be used Methods are in the vehicle database along with all necessary parameters and information about their application.
Der Anmelder erklärt, dass im Falle der Integrierung eines kommerziellen BWBTIS-Gerätes oder einer modifizierten Version eines solchen im System, und falls solch ein Gerät eine zufriedenstellende Schätzung der Temperatur von HTDS (absolut oder in Bezug auf die Umgebung) erzeugt, der durch solch ein Instrument ermittelte Wert im nächsten Schritt der Prozedur für die thermale Diagnostik von achsbezogenen Elementen verwendet werden kann. Diese letzte Bemerkung ist auch gültig im Fall, dass eine solche Integration in der Verwendung eines "Scanners" besteht und darin, dass die entsprechende Datenverarbeitungssoftware auf einer separaten Hardware läuft, die Teil der Berechnungssoftware des Systems sein kann. In diesen Fällen ist das System in jedem Fall von Vorteil gegenüber dem bisherigen Stand der Technik, auch wenn nicht ausdrücklich die ΓWS-Umwandlung angewandt wird. Die spezifischen Informationen aus der Fahrzeugdatenbank ermöglichen in der Tat das Erreichen eines besseren Gleichgewichts zwischen der Erkennungsrate von Defekten und der Rate falscher Alarme.The Applicant states that in the case of the integration of a commercial BWBTIS device or a modified version of such in the system, and if such a device produces a satisfactory estimate of the temperature of HTDS (absolute or environmental) caused by such Instrument determined value in the next step of the procedure for the thermal diagnosis of axis-related elements can be used. This last remark is also valid in the case that such integration consists in the use of a "scanner" and in that the corresponding data processing software runs on separate hardware which may be part of the system's calculation software. In these cases, the system is in any case an advantage over the prior art, even if the Γ WS conversion is not explicitly used. In fact, the specific information from the vehicle database allows for a better balance between the detection rate of defects and the rate of false alarms.
Ein dritter weiter unten erörterter Schritt in der thermalen Diagnostikprozedur für achsbezogene Elemente bezieht sich auf die Erkennung von gefährlichen Bedingungen, die auf einer oder mehreren BWBTIS-Messungen und anderen anwendbaren Informationen und Daten beruhen.One third discussed below Step in the thermal diagnostic procedure for axis-related elements refers focus on the detection of dangerous Conditions based on one or more BWBTIS measurements and others applicable information and data.
Die
Bedingung, die für
das Auslösen
eines Alarms oder das Senden eines Warnhinweises in Bezug auf die
gemessene Temperatur eines bestimmten Elements erfüllt sein
muss, kann in generischer Form wie folgt geschrieben werden
Die
einfachste degenerierte Form von
Die Funktion Π kann eine oder mehrere Abhängigkeiten verkörpern, um den Wert von THTDS in einen genaueren Wert zu verwandeln, wobei ein oder mehrere Aspekte, die beim Prozess oder bei den Prozessen (von Hardware und Software) für die Ermittlung von THTDS aus den grundsätzlichen Messungen der elektrischen BWBTIS-Signale berücksichtigt wurden.The function Π may embody one or more dependencies to transform the value of T HTDS into a more accurate value, with one or more aspects involved in the process or processes (hardware and software) for determining T HTDS from the fundamental measurements of the electrical BWBTIS signals.
Sofern keine duale Wellenlängen-(Verhältnis) oder Multi-Wellenlängen-Thermometrie verwendet wird (beim Einsatz von speziellen BWBTIS-Instrumenten), bezieht sich ein wichtiges Beispiel einer Korrektur der Funktion Π auf die HTDS Emissivität. Die Korrektur der Emissivität erfordert die Definition einer Funktion, die von der spektralen Empfindlichkeit des tatsächlichen Messinstruments und der Beschaffenheit der beobachteten Fläche abhängt. Die Korrekturfunktion ist in der Regel nicht linear. In unserem Fall kann die HTDS-Emissivität sich für die verschiedenen Elemente sehr unterscheiden (von hoch-emissiven rostigen Elementen zu niedrig-emissiven glänzenden Flächen von verchromten oder polierten Metallen und Legierungen) und kann vom Alter und der Geschichte des beobachteten Elements abhängen (Oxidation, Abblättern der Farbe, Verschmutzung usw.). Es empfiehlt sich, die Korrektur hinsichtlich der Emissivität so durchzuführen, dass man die spezifischen Funktionsparameter in der Fahrzeugdatenbank speichert und dort abruft (z.B. unter Verwendung einer polynominalen Formel), und zwar für eine spezielle HTDS. Solch eine spezielle Definition der Korrektur kann auf diejenigen Elemente beschränkt werden, für die die Korrektur wichtiger ist. Die tatsächlichen Korrekturparameter können auf der Grundlage spezifischer Statistiken bestimmt werden, oder indem man einen Satz von "Referenz-Korrekturen" definiert, die für Elementklassen gelten sollen (z.B. Aluminium-Legierungen, rostfreier Stahl, lackierter Stahl, von dem die Farbe abblättern und der rosten kann, usw.). Die Fahrzeugdatenbank ist die Informationsquelle, dank derer man entscheidet, welche Korrekturklasse für die relevante HTDS eines bestimmten Elements anzuwenden ist. Standard-Abweichungen können ebenfalls für die Korrekturparameter der Emissivität von spezifischen Elementen oder Elementklassen (oder für die korrigierte Temperatur) definiert werden, die, sofern angemessen, in der Π-Funktion berücksichtigt werden. Ein zweites Beispiel einer Korrektur der Π-Funktion ist die Kompensierung der Umgebungstemperaturstrahlung bei einer HTDS mit einer niedrigen Emissivität (und somit hohen Reflektivität) und einer relative hohen Umgebungstemperatur (die Korrektur kann entweder basieren auf den Messungen der Umgebungstemperatur oder auf den Lesungen bestimmter BWBTIS, wenn diese die Wärmestrahlung im Hintergrund messen).Provided no dual wavelength (ratio) or Multi-wavelength thermometry used (when using special BWBTIS instruments), an important example of a correction of the function Π refers to the HTDS emissivity. The correction of emissivity requires the definition of a function by the spectral Sensitivity of the actual Meter and the nature of the observed surface. The Correction function is usually not linear. In our case can the HTDS emissivity for the different elements are very different (from high-emissive rusty elements too low-emissive shiny surfaces of chromed or polished metals and alloys) and may be of Age and history of the observed element depend (oxidation, peel the color, pollution, etc.). It is recommended that the correction in terms of emissivity to do so that one has the specific function parameters in the vehicle database stores and retrieves (e.g., using a polynomial Formula), namely for a special HTDS. Such a special definition of the correction can limited to those elements be, for the correction is more important. The actual correction parameters can be determined on the basis of specific statistics, or by defining a set of "reference corrections" for element classes (e.g., aluminum alloys, stainless steel, painted Steel from which the paint peels off and the rust can, etc.). The vehicle database is the information source thanks to which one decides which correction class for the relevant one HTDS of a particular element is to apply. Standard deviations can also for the correction parameter of the emissivity of specific elements or element classes (or for the corrected temperature), which, if appropriate, in the Π function considered become. A second example of a correction of the Π function is the compensation of the ambient temperature radiation at a HTDS with a low emissivity (and thus high reflectivity) and a Relatively high ambient temperature (the correction can either are based on the measurements of the ambient temperature or on the Readings of certain BWBTIS, if these heat radiation in the background measure up).
Ein drittes Beispiel ist die Kompensierung der Wirkung der Umgebungstemperatur auf das Lesen des BWBTIS-Instruments, wenn die Kompensierung der Temperaturänderung von Teilen des BWBTIS-Instruments ungenügend ist. Diese Korrektur kann durch Messungen erfolgen, die durch Temperatursensoren ausgeführt werden, die innerhalb des entsprechenden Instruments installiert sind, und/oder durch die Messung der Umgebungstemperatur durch externe Eichmittel (bei einer festen und kontrollierten Temperatur und Position).One third example is the compensation of the effect of the ambient temperature on reading the BWBTIS instrument when compensating for the temperature change of parts of the BWBTIS instrument is insufficient. This correction can by measurements made by temperature sensors, which are installed inside the appropriate instrument, and / or by measuring the ambient temperature by external calibration means (at a fixed and controlled temperature and position).
Ein viertes Beispiel ist die Kompensierung der Messversetzung durch Verwendung von externen Eichmitteln (bei einer festen und kontrollierten Temperatur und Position).One fourth example is the compensation of the measurement offset by Use of external calibrators (for a firm and controlled Temperature and position).
Die Funktion Ξ kann als ein spezifischer Schwellenwert der Defekterkennung betrachtet werden, mit dem der Wert Π verglichen wird, möglichst innerhalb eines durch γ ausgedrückten Toleranzbereichs.The Function Ξ can is considered as a specific threshold of defect detection with which the value Π is compared will, if possible within a tolerance range expressed by γ.
Fachleuten dieser Technik ist es gut bekannt, dass für die mechanischen Elemente, die hier am meisten interessieren, z.B. Achslager, unter bestimmen operativen Bedingungen (z.B. das Beladen eines Waggons) und unter Beachtung einer bestimmen Operationsgeschichte (d.h. das Fahren in den letzten 10 oder mehr Minuten bei einer bestimmten Geschwindigkeit) die Variation des Temperaturschwellenwerts für ein bestimmtes Versagen oder eine beginnende Versagensbedingung dramatisch reduziert wird, wenn die Umgebungstemperatur als die thermoetrische Null betrachtet wird. Anders ausgedrückt, die zu hohe Temperatur einer Lagerschale in Bezug auf die Umgebungstemperatur, verursacht durch (normale oder gefährliche) Reibung, hängt wenig von der Umgebungstemperatur selbst ab. Der physikalische Hauptgrund ist, dass der dominante Wärmeabführmechanismus (Konvektion) fast linear von dem Temperaturunterschied zwischen dem erhitzten Teil und der Umgebungsluft abhängt. Zusätzlich dazu, hängt die Variation der Wärmeerzeugung durch Reibung nicht stark von der Temperatur ab. So kann eine einfache Definition der Funktion Ξ die Summe der Umgebungstemperatur bis zu einem bestimmen Schwellenwert sein, der aus der Fahrzeugdatenbank abgerufen werden kann. Wenn dem System die Radsatzlast bekannt ist, kann ein zusätzliches Glied, nämlich die Funktion der Fahrzeuglast, der oben definierten Funktion Ξ hinzugefügt werden. Solch ein Wert kann insbesondere, doch nicht ausschließlich, proportional zur Fahrzeuglast durch einen multiplikativen Koeffizienten sein, und proportional zu einer bzw. eine Funktion selbst der Lagerschalentemperatur in Bezug auf die Umgebungstemperatur sein, wobei die entsprechenden Funktionsparameter in der Fahrzeugdatenbank gespeichert sind.It is well known to those skilled in the art that for the mechanical elements of most interest, eg axle bearings, under certain operative conditions (eg loading a wagon) and observing a certain operational history (ie driving in the last 10 or more Minutes at a certain speed), the variation of the temperature threshold for a given failure or incipient failure condition is dramatically reduced if the ambient temperature is considered to be the thermo-zero. In other words, the excessively high temperature of a bearing shell relative to the ambient temperature caused by (normal or dangerous) friction depends little on the ambient temperature itself. The main physical reason is that the dominant heat removal mechanism (convection) depends almost linearly on the temperature difference between the heated part and the ambient air. In addition, the variation of heat generation by friction does not depend strongly on the temperature. Thus, a simple definition of the function Ξ may be the sum of the ambient temperature up to a certain threshold, which may be retrieved from the vehicle database. If the system knows the axle load, an additional member, namely the function of the vehicle load, may be added to the function Ξ defined above. Such a value can in particular especially, but not exclusively, be proportional to the vehicle load by a multiplicative coefficient, and be proportional to or a function of the bearing shell temperature with respect to the ambient temperature, with the corresponding functional parameters stored in the vehicle database.
Ein weiteres Glied könnte definiert werden, wenn das System (aus dem Zug oder aus dem Informationstechnologiesystem der Bahngesellschaft) die Informationen zur kurz zurückliegenden Fahrtgeschichte abrufen könnte (zurückgelegte Strecke und Geschwindigkeitsprofil).One another member could be defined when the system (from the train or from the information technology system the railway company) the information to the recent past Ride history could retrieve (Distance Distance and speed profile).
Ein besonderes Glied könnte in die Funktion Ξ eingefügt werden, um die zusätzliche Erhitzung der HTDS bei einer Lagerschale zu berücksichtigen, wenn das entsprechende Rad nach einem Bremsvorgang sehr heiß ist. Dieses Glied würde von der tatsächlichen Bauweise der Achseinheit abhängen und könnte daher spezifisch ein und in der Fahrzeugdatenbank gespeichert werden.One special member could be inserted into the function Ξ, around the extra To consider the heating of the HTDS with a bearing shell, if the appropriate Wheel is very hot after a braking operation. This link would be from the actual Depend on the design of the axle unit and could therefore specifically stored and stored in the vehicle database.
Fachleuten ist außerdem bekannt, dass eine wirksame Art und Weise zur Definierung der Temperatur-Schwellenwerte für Alarme für achsbezogene Komponenten [011] die Berechnung dieser als der Durchschnitt der Temperaturen anderer identischer Elemente auf dem gleichen Fahrzeug oder auch im gesamten Zug ist, plus eine zulässige Abweichung, die als multiple oder Standardabweichung dieser Temperaturen definiert werden kann. Der Grund hierfür ist, dass all diese identischen Elemente die gleiche Geschichte hinsichtlich der zurückgelegten Strecke, der Geschwindigkeit im Zeitverlauf, der Umgebungstemperatur und (für Bremsen und Räder) der Bremsaktivität aufweisen. Wenn die Elemente auf der Fahrzeugseite offen liegen (z.B. im Falle einer Lagerschale), kann die Mittelwertbildung noch sinnvoller sein, wenn man sie auf beide Seiten des Zugs anwendet, so dass auch die Bedingungen wie Sonnenstrahlung und Wind berücksichtigt werden. Die Temperatur von Elementen, die eine bestimmte Temperatur im Bezug auf die Umgebung überschreitet, oder die eine multiple oder Standardabweichung von der Durchschnittstemperatur im Vergleich zu anderen identischen Elementen überschreitet, muss von der Mittelwertbildung ausgeschlossen werden. Die Identifizierung der Fahrzeuge in der Methode ermöglicht es, diese Mittelwertbildung auf wirksamere Weise als der bisherige Stand der Technik einzusetzen, da das System die identischen Elemente für die Mittelwertberechnung sicher auswählen kann. Außerdem kann das System die Kriterien für das Auslösen von Alarmen durch die Verwendung von spezifischen Parametern verfeinern, die auf einen bestimmen Typ einer montierten Achse anzuwenden sind und die das System aus der Fahrzeugdatenbank abruft.professionals is also known to be an effective way of defining temperature thresholds for alarms for axis-related Components calculate this as the average of Temperatures of other identical elements on the same vehicle or even throughout the train, plus a permissible deviation that is considered multiple or standard deviation of these temperatures can be defined. The reason for that is that all these identical elements share the same story in terms of the traveled Range, the speed over time, the ambient temperature and for Brakes and wheels) the braking activity exhibit. When the elements on the vehicle side are open (e.g., in the case of a bearing cup), the averaging can still be more useful if you apply them to both sides of the train, so that the conditions such as solar radiation and wind are taken into account become. The temperature of elements that have a certain temperature in relation to the environment, or the one multiple or standard deviation from the average temperature Compared to other identical elements, must be of the Averaging be excluded. The identification of Vehicles in the method allows it, this averaging more effectively than the previous state technology, because the system has identical elements for the Select the mean value calculation safely can. Furthermore the system can set the criteria for the triggering refining alarms through the use of specific parameters, which are to be applied to a certain type of mounted axle and retrieving the system from the vehicle database.
Somit kann bei Angabe von THTDS,m als dem Temperaturwert THTDS für ein Mitglied m einer Gruppe identischer Elemente, folgende Expression in der Systemsoftware als statistische Alarmbedingung beim Überhitzen von Lagern, Bremsen und Rädern verwendet weren. Der Koeffizient K' in 143 kann aus der Fahrzeugdatenbank abgerufen werden (sofern er speziell bewertet wurde) oder er kann für Komponentenklassen definiert werden. Das Ausschließen von "abnormalen Elementen" aus den N Gliedern der Summierungen 143 kann durch einen anderen alternativen Algorithmus erfolgen, d.h. indem man die Mitglieder der Elementgruppen mit den höchsten Temperaturwerten THTDS ausschließt, bis die Bedingung 143 nicht für alle verbleibenden Elemente N gilt.Thus, given T HTDS, m as the temperature value T HTDS for a member m of a group of identical elements, the following expression used in the system software as a statistical alarm condition when overheating bearings, brakes, and wheels. The coefficient K 'in 143 may be retrieved from the vehicle database (if specifically evaluated) or it may be defined for component classes. The exclusion of "abnormal elements" from the N terms of the summations 143 can be done by another alternative algorithm, ie by excluding the members of the element groups with the highest temperature values T HTDS until the condition 143 does not hold for all remaining elements N.
Im Allgemeinen können andere und weiter entwickeltere statistische Tests als Ersatz für die einfache statistische Vorgehensweise, die auf Variationen beruht, verwendet werden. Außerdem können verschiedene statistische Test für das gleiche spezielle Element verwendet werden, je nach Anzahl der Muster, die in der Analyse verwendet werden.in the Generally can other and more advanced statistical tests as a substitute for the simple statistical Approach based on variations can be used. Besides, different statistical Test for the same special item can be used, depending on the number of Patterns used in the analysis.
Im
besonderen Fall von Achslagern, kann die Bedingung 143 einige Faktoren
berücksichtigen
(z.B. Waggonlast auf der Achse und Raderhitzung), die die Temperatur
der einzelenen Elemente oder Untergruppen von Elementen beeinflussen,
indem THTDS,j, THTDS,k und
THTDS,i durch T * / B,h ersetzt werden, so wie in
der folgenden Expression definiert ist
Der
Anmelder betont, dass die Expression 144 nur ein besonderer Fall
einer allgemeinen mathematischen Expression ist
Einige Typen von BWBTIS können auch Messungen der Achstemperaturen liefern, und diese gemessenen Werte können Objekt eines speziellen Alarmkriteriums sein oder in den Expressionen für Alarmbedingungen für Lager und Bremsen eingesetzt werden.Some Types of BWBTIS can also provide measurements of the axle temperatures, and these measured Values can Be the object of a special alert criterion or in the expressions for alarm conditions warehouse and brakes are used.
Das Glied γ in den obigen Expressionen kann vernachlässigt werden oder es kann zur Feinabstimmung der Alarmbedingung verwendet werden. Diese Rolle von γ kann jedoch durch das Feineinstellen eines anderen, nicht notwendigerweise additiven, Parameters innerhalb der hier besprochenen Alarmbedingungen oder auch in anderen Bedingungen, die für den gleichen Zweck definiert werden können, ersetzt werden.The Member γ in The above expressions may be neglected or it may Fine-tuning the alarm condition can be used. This role of γ can however, by fine-tuning another, not necessarily additive, parameters within the alarm conditions discussed here or even in other conditions that are defined for the same purpose can be be replaced.
Im Allgemeinen kann mehr als ein Kriterium zur Gefahrenerkennung für einen bestimmten Typ von achsbezogenen Elementen verwendet werden, und die Fahrzeugdatenbank kann angeben, welche Kriterien für ein bestimmtes Fahrzeug oder Drehgestelltyp oder montierten Achstyp benutzt werden können, zusammen mit den Parametern für die Alarmexpressionen oder die Angabe der geeigneten Klasse von Achsen, für die diese Parameter definiert wurden.in the In general, more than one criterion for hazard identification for one certain type of axis-related elements are used, and the vehicle database can specify which criteria for a given Vehicle or swivel type or mounted axle type can, along with the parameters for the alarm expressions or the indication of the appropriate class of Axes, for these parameters have been defined.
Im Falle eines kompletten kommerziellen Hochleistungsgeräts zur Durchführung der Erkennung von achsbezogenen thermalen Defekten, kann das System der Verarbeitungseinheit dieses Geräts einen Satz von fahrzeugspezifischen Informationen liefern, die nützlich sein können, um seine eigenen Diagnostikkriterien auf speziellere und wirksamere Weise anzuwenden. Solch ein Verfahren wäre eine besondere Form der Implementierung des oben Gesagten.in the Case of a complete high performance commercial machine for performing the Detection of axis-related thermal defects, the system can the processing unit of this device a set of vehicle-specific Provide information that is useful could be, to make its own diagnostic criteria more specific and effective To apply. Such a procedure would be a special form of Implementation of the above.
Der Wert der Umgebungstemperatur, der in den Berechnungen für die Diagnose der o.g. achsbezogenen Gefahren verwendet werden soll, kann durch verschiedene Standardmittel erreicht werden, und insbesondere durch eine angemessene Temperaturprobe oder auch eine lokale meteorologische Station, deren andere Daten für andere Zwecke nützlich sein können.Of the Value of the ambient temperature used in the calculations for the diagnosis the o.g. Axial hazards can be used by various standard means are achieved, and in particular by a reasonable temperature test or even a local meteorological Station whose other data for other purposes useful could be.
In der Vergangenheit hat man sich viel mit dem Problem beschäftigt, wie man Muffenlager von Kugellagern unterscheiden kann, um unterschiedliche Alarmkriterien anzuwenden, bzw. Alarmkriterien zu definieren, die für beide Gerättypen anwendbar sein würden. In diesem Zusammenhang stellt der Anmelder klar, dass ein solcher Aspekt in diesem Text vor allem deshalb nicht im Detail besprochen wird, weil Muffenlager praktisch nicht mehr verwendet werden (so sind sie z.B. in Europa im Rahmen der RIV-Vereinbarung in Fahrzeugen nicht mehr zugelassen). Das Verfahren und das System würden jedoch die Frage der beiden Lagertypen auf brillante Weise lösen, da die Identifizierung von Fahrzeugmodellen die mögliche Verfügbarkeit jeglicher nützlicher Informationen für sie impliziert, einschließlich Angaben zum Lagertyp (und sogar zum Modell, zur Geometrie, zur Position usw.), wie oben erläutert wurde.In The past has been much concerned with the problem, like one can distinguish sleeve bearings from ball bearings to different ones Apply alarm criteria or define alarm criteria that for both device types would be applicable. In this context, the applicant clarifies that such Aspect in this text especially therefore not discussed in detail is because socket bearings are practically no longer used (see above) are they e.g. in Europe under the RIV agreement in vehicles not more allowed). However, the method and the system would be the question of the two Solve bearing types in a brilliant way, since the identification of vehicle models the possible availability any useful information for it implies, including Information about the bearing type (and even the model, the geometry, the position etc.), as explained above has been.
5.12 Diagnose von Überhitzung und Feuer in Kästen von identifizierten Fahrzeugen5.12 Overheating diagnosis and fire in boxes of identified vehicles
Der folgende Text behandelt die Diagnostik-Funktionen, die im System implementiert werden können, um eine Überhitzung oder ein Feuer an Bord von identifizierten Fahrzeugen zu erkennen, und zwar auf Basis der passiven thermalen Infrarotmessungen, der Berechnung der Fahrzeugposition im Zeitverlauf und von spezifischen Informationen, die in der Fahrzeugdatenbank gespeichert werden können.Of the following text deals with the diagnostic functions that are in the system can be implemented to an overheating or to detect a fire aboard identified vehicles, based on the passive thermal infrared measurements, the Calculation of vehicle position over time and specific Information that can be stored in the vehicle database.
5.12.1 Sensoren für die Diagnose von Überhitzung und Feuer von Kästen von identifizierten Fahrzeugen5.12.1 Sensors for diagnostics from overheating and fire from boxes of identified vehicles
Zur Erkennung einer Überhitzung und eines Feuers an Bord von identifizierten Fahrzeugen erfordert das Verfahren eine Reihe von angemessenen Messungen der thermalen Infrarotstrahlung, die vom Wagenkasten oder seiner Last abgegeben wird, um diese wie folgt zu verarbeiten. Die Anforderungen für diese Messungen sind sehr ähnlich denen, die oben bei der thermalen Diagnostik von achsbezogenen Komponenten erläutert wurden, auch wenn im Falle von Fahrzeugkästen und Lasten die Anforderungen hinsichtlich der Raumauflösung (bezogen auf die Positionen nebeneinander liegender Messpunkte auf den beobachteten Flächen), der thermometrischen Auflösung und Genauigkeit, der Messbandbreite und der Musterrate weniger bindend sein können. Auch in diesem Fall gibt der Anmelder keine strengen Vorgaben für die entsprechenden passiven Infrarotsensoren, doch es wird aus der Erklärung der Datenverarbeitungsmethode weiter unten klar, auf welche Weise die Eigenschaften und die Installationsparameter solcher Sensoren die Systemleistung bei der Erkennung von Überhitzung und Feuer an Bord von identifizierten Fahrzeugen beeinflussen.To detect overheating and fire aboard identified vehicles, the method requires a number of appropriate measurements of the thermal infrared radiation emitted by the car box or its load to process them as follows. The requirements for these measurements are very similar to those discussed above in the thermal diagnosis of axle-related components, although in the case of vehicle bodies and loads, the requirements for spatial resolution (based on the positions of adjacent measurement points on the observed surfaces), thermometric resolution and accuracy, the measurement bandwidth and pattern rate may be less binding. In this case as well, the applicant does not give strict specifications for the corresponding passive infrared sensors, but it will be clear from the explanation of the data processing method below how the characteristics and installation parameters of such sensors improve system performance in the detection of overheating and fire aboard affect identified vehicles.
Wenn
lineare Infrarotbilderzeugungsgeräte verwendet werden, hängt der
Zwischenraum
Passive
IR-Scanner, die auf rotierenden Spiegeln basieren (z.B. die veränderte Version
der schnellen Scanner [964]) sind eine Alternative zu linearen Bilderzeugungsgeräten, die
auf einer starren Matrize beruhen und können für die Systemimplementierung
in Betracht gezogen werden. Wie oben für die anderen Instrumente erörtert (z.B.
bei den VLDS) wurde, ist die Wahl der Zahl von Einheiten und ihrer
Positionen und Orientierungen für
die Systemimplementierung Ergebnis des Abwägens der Systemleistung im
Verhältnis
zu den erwartenden Kosten und Wartungsarbeiten, wobei die Eigenschaften
der Instrumente (Auflösung,
Abtastrate usw.) und die Installationseinschränkungen (besonders im Fall
der Installation von doppelten oder multiplen Schienensträngen) zu
berücksichtigen
sind. Der Anmelder geht davon aus, dass die Installation von zwei
linearen Bilderzeugungsgeräten
an einer ähnlichen
Position wie in
5.12.2 Datenverarbeitung für die Erkennung von Feuer/Überhitzung auf Kästen identifizierter Fahrzeuge5.12.2 Data processing for the Detection of fire / overheating on boxes identified vehicles
Die Verarbeitung der Daten der thermalen Strahlungsmessungen für Kästen von identifizierten Fahrzeugen (einschließlich ihrer Last), um eine Überhitzung und eine Feuergefahr zu erkennen, basiert auf den Informationen, die in der Fahrzeugdatenbank enthalten sind, die für das jeweilige Fahrzeugmodell die tatsächlich anzuwendende Diagnostik-Methode definiert und die fahrzeugspezifischen Daten für die Anwendung der Methoden liefert. Solche Methoden werden hier mit "VBTHDM" bezeichnet (für Vehicle Body Thermal Hazards Diagnostic Method). Jede VBTHDM verwendet einen oder mehrere "TEPP" (das hier verwendete Akronym steht für Thermal Emission data Pre-Processing algorithm), die einige numerische Werte liefern, indem sie Daten aus einer bestimmten Untergruppe von Wärmestrahlungsmessungen verarbeiten, die einem "TESD" entsprechen (das Akronym steht hier für "Thermal Emission Spatial Domgin").The Processing of data of thermal radiation measurements for boxes of identified vehicles (including their load) to overheat and to detect a fire hazard based on the information which are contained in the vehicle database, for the respective Vehicle model actually defined diagnostic method and the vehicle-specific Data for the application of the methods provides. Such methods are here labeled "VBTHDM" (for Vehicle Body Thermal Hazards Diagnostic Method). Each VBTHDM uses one or more "TEPP" (used here Acronym stands for Thermal emission data pre-processing algorithm), some numerical Deliver values by taking data from a particular subgroup of thermal radiation measurements which correspond to a "TESD" (the Acronym stands for "Thermal Emission Spatial Domgin ").
Im Allgemeinen wird eine TESD durch eine Fläche im CVB Koordinatensystem definiert und entspricht, mehr oder weniger genau, einer physischen Fläche, die ein fester Teil des Fahrzeugkastens ist, oder einer physischen Fläche eines Elements auf dem Fahrzeug, ohne einer vorgegebenen festen Position, oder einer bestimmten "virtuellen Umhüllung", die für das Fahrzeug definiert ist. Eine TESD1 ist eine geometrische Fläche, die einer physikalischen Fläche entspricht, die als permanentes physisches Element mit einem bestimmten Fahrzeugmodell assoziiert ist. TESD1-Flächen werden in der Fahrzeugdatenbank als Rechtecke oder komplexere Strukturen wie ein Mosaik aus einfachen Polygonen wie Dreiecken, als eine flache Fläche mit einem polygonalen Umriss oder als eine analytische geometrische Fläche wie Teile von Zylindern oder Kegeln definiert. Einige Beispiele für ein Übereinstimmen einer TESD1 mit einem physischen Fahrzeugelement sind eine flache Seitenwand eines geschlossenen Frachtwaggons, eine geschlossene Schiebetür für den gleichen Typ von Waggon, ein Fenster eines Passagierwagens eines Zugs, die flache Oberseite eines geschlossenen Waggons für den Transport von Getreide in Form von Schüttgut, eine zylindrische Fläche des Dachs eines geschlossenen Frachtwaggons oder eine Jalousiewand auf der Seite einer Lokomotive.In general, a TESD is defined by an area in the C VB coordinate system and corresponds, more or less accurately, to a physical area that is a fixed part of the vehicle body or a physical area of an element on the vehicle, without a given fixed position, or a specific "virtual envelope" defined for the vehicle. A TESD1 is a geometric surface corresponding to a physical surface associated as a permanent physical element with a particular vehicle model. TESD1 surfaces are defined in the vehicle database as rectangles or more complex structures such as a mosaic of simple polygons such as triangles, a flat surface with a polygonal outline, or an analytical geometric surface such as parts of cylinders or cones. Some examples of matching a TESD1 with a physical vehicle element are a flat sidewall of a closed boxcar, a closed sliding door for the same type of coach, a window of a passenger car of a train, the flat top of a closed car for transporting grain in the form of Bulk goods, a cylindrical surface of the roof of a closed freight car or a blind wall on the side of a locomotive.
Eine TESD2 entspricht einer physischen Fläche, die auf einem bestimmten Fahrzeug durch das System (aufgrund von Messungen) erkannt wurde und die nicht mit einem Element übereinstimmt, das eine permanente Komponente mit einer festen Position im entsprechenden Fahrzeugmodell ist. TESD2-Flächen sind in der Regel als Mosaike oder als eine Serie von dreidimensionalen Umrissen oder Profilen definiert. Einige wichtige Beispiel für TESD2 sind Planenumhüllungen oder Abdeckungen von Lasten auf offenen Waggons, die Oberfläche von schwerem Massengut auf offenen Waggongs, feste Körper, die auf flache Schienenfahrzeuge geladen sind, und Fahrzeuge, die auf flachen Waggons transportiert werden, oder Autos auf Doppeldecker-Waggons. Eine TESD3-Fläche wird verwendet, um eine geometrische Umhüllung zu definieren, die keinem physischen Element entspricht, deren verarbeitete Wärmestrahlungsdaten jedoch nützlich sind. Eine TESD3 wird durch Flächenelemente, so wie TESD1, definiert. Ein bemerkenswertes Beispiel einer TESD3 ist ein Teil eine Ladeprofilumhüllung für einen offenen Waggon. Eine oder mehrere TESD3-Flächen zusammen können ein TESD3-Volumen definieren, das funktionell gleichwertig mit der entsprechenden Gruppe von TESD3-Flächen ist.A TESD2 corresponds to a physical area that is specific to one Vehicle was detected by the system (due to measurements) and that does not match an element, this is a permanent component with a fixed position in the corresponding one Vehicle model is. TESD2 surfaces are usually called mosaics or as a series of three-dimensional Outlines or profiles defined. Some important example of TESD2 are tarp shrouds or covers of loads on open wagons, the surface of heavy bulk cargo on open waggongs, solid bodies mounted on flat rail vehicles are loaded, and vehicles transported on flat wagons or cars on double-decker wagons. A TESD3 surface will used to define a geometric envelope that no one corresponds to physical element whose processed heat radiation data but useful are. A TESD3 is defined by surface elements, as defined by TESD1. A notable example of a TESD3 is a part of a loading profile serving for one open wagon. One or more TESD3 surfaces together can be one Define TESD3 volume that is functionally equivalent to the corresponding one Group of TESD3 surfaces is.
Die Wärmestrahlungsmessdaten werden mit einem TESD über die oben definierten Ω-Koordinaten, oder die LDS definiert, die als ein degenerierter und begrenzter Fall der Ω-Funktion gesehen werden kann. Jede Wärmemessung entspricht einem Messstrahl, der (ganz oder teilweise) eine oder mehrere TESD Flächen durchkreuzen kann. Die Berechnung der Schnittstellen erfordert die Anwendung besagter Koordinatenumwandlungsfunktion, der geometrischen und Eichungsparameter des entsprechenden Messinstruments für die Wärmestrahlung sowie der TESD-Daten aus der Fahrzeugdatenbank. Die Unsicherheit bei der Bestimmung solcher Schnittstellen sollte berücksichtigt werden, so wie auch oben für die Verarbeitung der BWBTIS-Daten erläutert wurde.The Thermal radiation measurement data become over with a TESD the Ω coordinates defined above, or defines the LDS as a degenerate and limited case the Ω function can be seen. Every heat measurement corresponds to a measuring beam, which (in whole or in part) one or several TESD areas can cross. The calculation of the interfaces requires the Application of said coordinate transformation function, the geometric one and calibration parameters of the corresponding thermal radiation measuring instrument as well as the TESD data from the vehicle database. The uncertainty when determining such interfaces should be considered as well as above for the processing of the BWBTIS data was explained.
Ein Messtrahl kann auf eine oder mehrere TESD ausgerichtet werden, je nach seiner ganzen oder teilweisen Schnittstelle mit solchen Flächen und je nach der "Transparenz" der entsprechenden TESD-Flächen. Die "TESD-Trasparenz" kann als eine Zahl zwischen 0 und 1 definiert werden, die den Durchschnittsbruchteil der Infrarotstrahlung ausdrückt, die solch eine Fläche wahrscheinlich passiert. Die entsprechende "Mattigkeit" einer TESD ist das Komplement der Transparenz von der Einheit. Es kann ein minimaler und ein maximaler Transparenzwert für jede TESD bestimmt werden. Die Transparenz kann auch als eine Funktion der Strahlenneigungsrichtung bei der TESD definiert werden. TESD3-Flächen sind völlig transparent, während die TESD1-Flächen grundsätzlich völlig matt sind, es sei denn eine Transparenz wurde spezifiziert (z.B. im Fall einer Lamellenplatte oder eines Metallgitters). Die Transparenz von TESD2-Flächen könnte, falls nötig, durch einen Algorithmus bestimmt werden, der unter Berücksichtigung der Eigenschaften des entsprechenden dreidimensionalen Messsystems und des Wärmemesssystems definiert wird (mit speziellem Bezug auf den Zwischenraum zwischen nebeneinander liegenden Messstrahlen und auf die Schnittstelle der Strahlen, bei beiden Instrumententypen). Für jeden Messtrahl kann ein Satz von "Zuordnungskoeffizienten" (hier auch "BAC", für Beam Assignment Coefficient" genannt) berechnet werden, indem man die Schnittstelle des Strahls mit einer Reihe von TESD-Flächen bestimmt, auf die dieser Strahl ausgehend vom Messinstrument und in Richtung Hintergrund trifft. Ein "Bruchteil der Schnittstelle" (hier auch "BIF", für Beam Intersection Fraction", genannt) kann (mit mehr oder weniger komplexen Algorithmen) definiert werden, um die relative Schnittstelle eines Messstrahls mit einer Fläche zu quantifizieren, wobei der Einheitswert groß ist, wenn die Schnittstelle vollkommen ist, und proportional kleiner, wenn es sich um eine Teilschnittstelle handelt; dabei sollte möglichst das tatsächliche Strahlenprofil berücksichtigt werden (sowie auch die relative Unsicherheit der Strahlenrichtung und seiner Positionierung. Eine "Strahlen-relative Integrität" gleich 1 wird dem Strahl vor jeder TESD-Flächenschnittstelle zugeordnet. Die Schnittstelle mit einer Fläche zieht von der strahlen-bezogenen Integrität einen Bruchteil ab, der dem relativen BIF multipliziert mit der Mattigkeit der Fläche entspricht. Der BAC einer TESD-Fläche wird durch BIF multipliziert mit der strahlenbezogenen Integrität, die die Fläche erreicht, bestimmt. Wenn die Transparenz durch einen Bereich (und nicht durch einen einzelnen Wert) definiert wird, so können unterschiedliche Kriterien zur Zuordnung von einem oder mehreren BAC-Werten angewendet werden. BAC-Werte gelten im Allgemeinen als "fuzzy" Variablen, mit Ausnahme des Einheitswertes, der sehr gewöhnlich ist und einer vollständigen Zuordnung einer TESD-Fläche zu einem Messstrahl entspricht.A measuring beam can be aligned with one or several TESDs, depending on their full or partial interface with such surfaces and on the "transparency" of the corresponding TESD surfaces. The "TESD Trasparency" can be defined as a number between 0 and 1 that expresses the average fraction of infrared radiation that is likely to pass such an area. The corresponding "languor" of a TESD is the complement of the transparency of the entity. It can be a minimum and a maximum Transparency value for each TESD. The transparency can also be defined as a function of the beam tilt direction in the TESD. TESD3 surfaces are completely transparent, while the TESD1 surfaces are basically completely dull, unless a transparency has been specified (eg in the case of a lamellar plate or a metal grid). The transparency of TESD2 surfaces could, if necessary, be determined by an algorithm defined taking into account the properties of the corresponding three-dimensional measuring system and the thermal measuring system (with special reference to the space between adjacent measuring beams and the interface of the beams) two types of instruments). For each measurement beam, a set of "assignment coefficients" (also called "BAC" for Beam Assignment Coefficient) can be calculated by determining the intersection of the beam with a series of TESD surfaces onto which this beam originates from the measuring instrument and towards the background A "fraction of the interface" (also called "BIF" for Beam Intersection Fraction) can be defined (with more or less complex algorithms) to quantify the relative interface of a measurement beam with an area. the unit value being large if the interface is perfect and proportionally smaller if it is a subinterface; When doing so, the actual beam profile should be taken into account (as well as the relative uncertainty of the beam direction and its positioning.) A beam relative integrity equal to 1 is assigned to the beam before each TESD surface interface The BAC of a TESD surface is determined by BIF multiplied by the radiographic integrity that the surface achieves, if the transparency is represented by a range (and not by an area) single value), different criteria may be used to assign one or more BAC values, BAC values are generally considered to be "fuzzy" variables, except for the unit value, which is very common and a full assignment of a TESD variable. Area corresponds to a measuring beam.
Der Anmelder stellt klar, dass dieser Formalismus, der BRC-Werte verwendet, um Übereinstimmungen von Messstrahlen und Flächen zu bestimmen, eine praktische Art und Weise ist, um die Frage der Schnittstelle der Messstrahlen mit TESD zu formalisieren, doch kann er durch andere Formalismen mit einer gleichen, geringeren oder höheren Komplexitätsstufe ersetzt werden. Der Prozess, in dem man einen Messstrahl einer oder mehreren TESD-Flächen zuordnet, kann darauf beschränkt werden, Ganz- oder Teilübereinstimmungen (mit oder ohne die Definition von BRC-Werten) zuzuordnen, oder er kann auch die Berechnung der Koordinaten der Schnittstellenmitte umfassen. Das Schnittstellenprofil an der Fläche und entsprechende Varianz-Werte können ebenfalls berechnet werden, fall sie für einen TEPP erforderlich sind.Of the Applicant clearly states that this formalism, which uses BRC values, about matches of measuring beams and surfaces To determine a practical way is to ask the question Can formalize interface of the measuring beams with TESD, however he by other formalisms with an equal, lower or higher complexity level be replaced. The process of measuring a measuring beam of a several TESD areas can be limited to it be, whole or partial matches (with or without the definition of BRC values) or he can also include the calculation of the coordinates of the interface center. The interface profile on the surface and corresponding variance values may also be be calculated, if you are for a TEPP are required.
Die mit Hilfe der Infrarotmessung von Wärmestrahlen ermittelten Temperaturwerte können direkt bei der TEPP-Berechnung eingesetzt werden, oder sie können, im Fall von TESD1-Flächen, korrigiert werden, so wie es für die THTDS-Messungen von BWBTIS-Instrumenten erörtert wurde, um auch die Emissivität und andere Faktoren zu berücksichtigen (basierend auf der entsprechenden Information, die mit den TESD1-Flächen in der Fahrzeugdatenbank assoziiert ist). TEPP1 ist ein einfacher Weg zur Verarbeitung von Wärmestrahlungsmessungen einer matten TESD1-Fläche und besteht darin, dass man den Durchschnittswert (und möglicherweise die Standard-Abweichung oder andere statistische Momente) für den Messstrahl mit BAC gleich 1 berechnet, d.h. wenn die Strahlen mit keiner anderen nicht-transparenten Fläche zusammenfallen. TEPP1 kann somit ideal für TESD1-Flächen mit einer ausreichenden Größe sein (bezogen auf den Abstand und das Strahlenprofil der Infrarot-Wärmemessungen), für die eine grundsätzliche Temperaturhomogenität erwartet wird. TEPP1 entspricht somit der TAM1-Methode, die oben für die HTDS von achsbezogenen Elementen erläutert wurde.The temperature values obtained by infrared measurement of heat rays can be used directly in the TEPP calculation, or, in the case of TESD1 surfaces, they can be corrected as discussed for the T HTDS measurements of BWBTIS instruments also to consider the emissivity and other factors (based on the corresponding information associated with the TESD1 areas in the vehicle database). TEPP1 is a simple way of processing thermal radiation measurements of a matte TESD1 surface and consists of calculating the average value (and possibly the standard deviation or other statistical moments) for the measuring beam with BAC equal to 1, ie when the beams are unrelated non-transparent surface coincide. TEPP1 may thus be ideal for TESD1 surfaces of sufficient size (in terms of the distance and beam profile of the infrared heat measurements) for which a fundamental temperature homogeneity is expected. TEPP1 thus corresponds to the TAM1 method explained above for the HTDS of axis-related elements.
TEPP2 ist anwendbar für relativ kleine TESD1-Flächen, wenn kein relevanter Messstrahl einen BAC-Wert von 1 hat. Die oben definierten Methoden für TAM2 können in diesem Fall angewandt werden, um einen repräsentativen Temperaturwert zu berechnen, und, wenn möglich, für eine entsprechende Unsicherheitsschätzung.TEPP2 is applicable for relatively small TESD1 areas, if no relevant measuring beam has a BAC value of 1 The above defined methods for TAM2 can be applied in this case to a representative temperature value calculate and, if possible, for one corresponding uncertainty estimate.
TEPP3 entspricht einer teilweise transparenten TESD1-Fläche vor einer anderen TESD1-Fläche und ist anwendbar auf Messstrahlen mit BIF gleich 1 für beide solche Flächen. Die statistische Verteilung der gemessenen Temperaturen wird berechnet und der Durchschnitt wird aus zwei Messsätzen ermittelt, die die niedrigsten NL-Werte und die höchsten NH-Werte enthalten. NL und NH werden für entsprechende VBTHDM spezifiziert oder durch einen Algorithmus berechnet, der die gesamte Mustergröße berücksichtigt. TEPP3 ist anwendbar bei "halb-transparenten" Flächen mit Schlitzen oder Löchern und festen Teilen, deren Mindestbreite größer ist als der maximale Messpunktdurchmesser bei der Strahlenmessung auf der Fläche im Vordergrund (daher geht man davon aus, dass einige Strahlen nur eine der beiden TESD1-Flächen ganz oder teilweise schneiden).TEPP3 corresponds to a partially transparent TESD1 surface in front of another TESD1 surface and is applicable to measurement beams with BIF equal to 1 for both such surfaces. The statistical distribution of the measured temperatures is calculated and the average is determined from two sets of measures containing the lowest N L values and the highest N H values. N L and N H are specified for respective VBTHDM or calculated by an algorithm taking into account the entire pattern size. TEPP3 is applicable to "semitransparent" surfaces with slits or holes and fixed parts whose minimum width is greater than the maximum measurement point diameter in the front surface measurement of the radiation (therefore it is assumed that some of the beams are only one of the two TESD1s). Cut surfaces completely or partially).
TEPP4 ist anwendbar auf den gleichen Fall wie TEPP3, doch basiert er auf der Vorhersage der Durchschnittstemperaturen von Vorder- und Hintergrund, unter der Annahme eines bestimmten Strahlenprofils auf der Vordergrundfläche TESD1 und einer bestimmten Struktur der gleichen Fläche (die typischerweise als ein Paneel mit sich abwechselnden Schlitzen, Streifen oder Löchern beschrieben wird). TEPP4 ist anwendbar bei "halb-transparenten" Flächen mit Schlitzen oder Löchern und festen Teilen, deren Mindestbreite kleiner ist als der maximale elliptische Durchmesser des Strahlenpunkts der Wärmemessung einer Fläche im Vordergrund.TEPP4 is applicable to the same case as TEPP3, but it is based on predicting the average temperatures of foreground and background, assuming a certain beam profile on the foreground surface TESD1 and a particular structure of the same area (typically referred to as a panel with alternating slots, stripes or holes is described becomes). TEPP4 is applicable to "semi-transparent" surfaces with Slits or holes and fixed parts whose minimum width is less than the maximum elliptical diameter of the beam spot of the heat measurement of a surface in the foreground.
TEPP5 ist anwendbar bei relativ großen TESD1 oder TESD2 matten und ebene Flächen, auf denen eine oder mehrere wärmere Bereiche vorkommen können, während einige andere Bereiche eine homogene niedrigere Temperatur aufweisen. Zylindrische Flächen können in gleichwertige ebene Flächen umgewandelt werden. Die Messpunktmitten werden zuerst in zwei Dimensionen auf einer flachen oder abgeflachten TESD-Fläche aufgezeichnet. So wird eine ziemlich gute Karte oder ein "Pseudo-Bild" wird definiert und kompakte Ansammlungen von wärmeren Punkten und von kühlen Punkten werden identifiziert und durch geeignete Algorithmen bestimmt. Ein möglicher Algorithmus basiert auf der Definition eines Satzes von binären Darstellungsgrenzen (z.B. basierend auf einem globalen Histogramm der Temperaturen) gefolgt durch die Erzeugung von binären Abbildungen, auf die die "Blob Analyse" angewandt wird. Andere alternative Algorithmen können verwendet werden, so wie das Nähern durch "Bi-Gauss"-Funktionen (Temperatur gegenüber den orthogonalen Koordinaten der TESD-Fläche, bei der die Achse der elliptischen Umrisslinien in einem bestimmten Winkel gedreht wird, um angepasst zu werden) nach erfolgter Suche nach lokalen Maximal- und Minimalwerten (um die Koordinaten der bi-Gaussian Funktionsmitten zu definieren) auf einer Karte, die durch eine zweidimensionale Ausgleichung der Wärmedatenkarte erzeugt wurde. TEPP5 erfordert die Definition einiger Parameter, um die Suche nach warmen und kühlen Stellen einzuschränken (z.B. minimale Ansammlungsgröße, maximaler entsprechender Temperaturbereich in absoluten Werten oder gegenüber der Umgebungstemperatur oder dem Bereich der Temperaturwerte usw.). Das Output von TEPP5 besteht in einer Reihe von repräsentativen Temperaturen (maximal und/oder Durchschnitt) der warmen und kühlen Stellen, möglichst zusammen mit ihren Koordinaten, den elliptischen Durchmessern und einer oder mehreren Messungen der statistischen Streuung.TEPP5 is applicable at relatively large TESD1 or TESD2 matte and flat surfaces on which one or more warmer Areas can occur while some other areas have a homogeneous lower temperature. Cylindrical surfaces can in equivalent flat areas being transformed. The measuring point centers are first in two dimensions on a flat or flattened TESD surface recorded. So a pretty good card or a "pseudo-image" is defined and compact accumulations of warmer Points and cool Points are identified and determined by suitable algorithms. A possible Algorithm is based on the definition of a set of binary representation limits (e.g., based on a global histogram of temperatures) followed by the generation of binary mappings to which the blob analysis is applied. Other alternative algorithms can be used as well as approaching through "Bi-Gauss" functions (temperature across from the orthogonal coordinates of the TESD surface, where the axis of the elliptical outlines is rotated at a certain angle, to be adjusted) after searching for local maximum and minimum values (around the coordinates of the bi-Gaussian function centers to define) on a map by a two-dimensional Adjustment of the thermal data card was generated. TEPP5 requires the definition of some parameters to the search for warm and cool Restrict posts (e.g., minimum accumulation size, maximum corresponding temperature range in absolute values or in relation to the Ambient temperature or range of temperature values, etc.). The output of TEPP5 consists of a number of representative ones Temperatures (maximum and / or average) of hot and cool spots, preferably along with their coordinates, the elliptical diameters and one or more measurements of statistical dispersion.
TEPP6 ist gleichzusetzen mit TEPP5, doch beschränkt auf höhere Temperaturbereiche der entsprechenden TESD.TEPP6 is equivalent to TEPP5, but limited to higher temperature ranges of corresponding TESD.
TEPP7 ist gleichzusetzen mit TEPP6, doch ist er anzuwenden auf TESD2-Flächen und die berücksichtigten Temperaturwerte sind diejenigen, die über einem bestimmten Prozentsatz des entsprechenden Histogramms liegen.TEPP7 is equivalent to TEPP6, but it is applicable to TESD2 surfaces and that took into account Temperature readings are those that exceed a certain percentage of the corresponding histogram.
TEPP8 ist definiert für die gleiche Datenaufzeichnung wie von TEPP5, doch es wird ein Histogramm der Temperaturwerte nach einer zweidimensionalen Ausgleichung erstellt. Das Histogramm wird vorzugsweise durch die Flächenbereiche normalisiert, die sich auf eine Einzelmessung auf der Basis des durchschnittlichen Abstands zu den angrenzenden Messpunktmitten beziehen.TEPP8 is defined for the same data recording as TEPP5, but it will be a histogram of Temperature values created after a two-dimensional adjustment. The histogram is preferably normalized by the surface areas, based on a single measurement based on the average distance refer to the adjacent measuring point centers.
TEPP9 wird für TESD1 matte Flächen definiert und dient dazu, die Präsenz von wärmeren Temperaturen auf einer oder mehreren Linien auf der Fläche zu erkennen. TEPP9 kann auf verschiedenen Formeln und Berechnungsprozessen beruhen (Berechnung von Co-Varianz, Mustererkennung usw.), und die Linien können in der Fahrzeugdatenbank durch ihre Position bestimmt werden, oder auch nur, indem man ihre Mindestlänge und die relative Orientierung einschränkt. VBTHDM1 ist eine relativ einfache Methode, die auf den durchschnittlichen Temperaturwerten von TEPP1, oder auf den Punkttemperaturen von TEPP2 oder TEPP6 oder TEPP7 oder TEPP9 oder auf den Vorder- und Hintergrundtemperaturen von TEPP3 oder von TEPP4 beruht. Alarme werden ausgelöst, wenn eine hohe Temperatur bei der Verarbeitung des entsprechenden TEPP (bei den gegebenen Einschränkungen und wenn die Verarbeitungsparameter für solch einen TEPP definiert sind) die Umgebungstemperatur um einen gewissen Schwellenwert überschreitet, der für die entsprechenden TESD-Flächen eines Fahrzeugmodells definiert ist. VBTHDM1 hat den Vorteil, dass sie für eine einzelne TESD anwendbar ist, ohne dass dafür eine andere TESD als Referenz verfügbar sein muss. Sie wird allerdings auch dadurch eingeschränkt, dass die Temperaturveränderlichkeit durch Sonneneinstrahlung oder aufgrund von Wärmequellen im Fahrzeug nicht berücksichtigt werden kann, was zu einer geringeren Empfindlichkeit innerhalb der zugelassenen niedrigen Rate falscher Alarme führt.TEPP9 is for TESD1 matte surfaces defines and serves the presence from warmer Detect temperatures on one or more lines on the surface. TEPP9 can be based on different formulas and calculation processes (Calculation of co-variance, pattern recognition, etc.), and the lines can be in the vehicle database are determined by their position, or even by looking at their minimum length and relative orientation limits. VBTHDM1 is a relatively simple method, based on the average Temperature values of TEPP1, or at the point temperatures of TEPP2 or TEPP6 or TEPP7 or TEPP9 or at the foreground and background temperatures TEPP3 or TEPP4. Alarms are triggered when a high temperature during processing of the corresponding TEPP (at the given limitations and if the processing parameters are defined for such a TEPP) the ambient temperature exceeds a certain threshold, the for the corresponding TESD areas a vehicle model is defined. VBTHDM1 has the advantage that she for a single TESD is applicable without requiring a different TESD for reference available have to be. However, it is also limited by the fact that the temperature variability due to sunlight or due to heat sources in the vehicle considered can be, resulting in lower sensitivity within the admitted low rate of false alarms.
VBTHDM2 kann auf durchschnittlichen Temperaturwerten von TEPP1, höheren oder niedrigen Temperaturen von TEPP2 oder TEPP5 oder TEPP6 oder TEPP7 oder TEPP9 oder auf den Vorder- und Hintergrundtemperaturen von TEPP3 oder TEPP4 beruhen. Alarme werden ausgelöst, wenn mindestens eine hohe Temperatur aus der Verarbeitung durch den entsprechenden TEPP (mit den gegebenen Einschränkungen und Verarbeitungsparametern, die für solche einen TEPP definiert sind) einen Bezugstemperaturwert, der vom gleichen TEPP oder einem anderen TEPP berechnet wurde, und der auf die gleichen oder andere TESD-Flächen angewandt wird, um einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Man kann die niedrige Bezugstemperatur definieren, indem man den Durchschnitt der Werte von einer oder mehrerer TESD ermittelt, wobei man möglichst die Werte ausschließt, die außerhalb einer bestimmten Varianzmultiplen liegen. VBTHDM2 kann eine Verbesserung der Empfindlichkeit im Vergleich zu VBTHDM1 möglich machen, mit Bezug auf die Wirkung von Sonneneinstrahlung, wenn die Bezugs- und die Alarm-TESD die gleiche Orientierung aufweisen, doch wird solch eine Verbesserung durch die Unterschiede der Wärmeleitung und der Emissivität der entsprechenden Flächen eingeschränkt.VBTHDM2 may be based on average temperature values of TEPP1, higher or lower temperatures of TEPP2 or TEPP5 or TEPP6 or TEPP7 or TEPP9, or on the foreground and background temperatures of TEPP3 or TEPP4. Alarms are triggered when at least one high temperature has been removed from processing by the corresponding TEPP (with the limitations and limitations) Processing parameters defined for such a TEPP) have a reference temperature value calculated by the same TEPP or other TEPP and applied to the same or different TESD areas by a certain threshold. One can define the low reference temperature by taking the average of the values of one or more TESDs, excluding as far as possible the values that lie outside a certain variance multiplier. VBTHDM2 may make it possible to improve sensitivity compared to VBTHDM1 with respect to the effect of solar radiation when the reference and alarm TESD have the same orientation, but such improvement will be due to the differences in heat conduction and emissivity of the corresponding ones Restricted areas.
Die anwendbaren Differenzial-Schwellenwerte für VBHTDM1 und VBHTDM2 können spezielle vorgegebene Werte sein, oder sie können durch eine Funktion der Standardabweichung des entsprechenden TEPP und möglicherweise durch eine Funktion der Umgebungstemperatur oder einer niedrigeren Temperatur aus einem TEPP bestimmt werden.The applicable differential thresholds for VBHTDM1 and VBHTDM2 may be special ones be given values, or they can by a function of Standard deviation of the corresponding TEPP and possibly by a function the ambient temperature or a lower temperature of one TEPP be determined.
VBTHDM3 basiert auf der Verarbeitung des Histogramms, das aus TEPP8 resultiert. Verschiedenen Alarmkriterien können definiert werden, so wie ein fester oder berechenbarer Schwellenwert für den Unterschied zwischen den Durchschnittstemperaturen bestimmter fester oder berechenbarer Prozentintervalle.VBTHDM3 is based on the processing of the histogram resulting from TEPP8. Various alarm criteria can defined as a fixed or calculable threshold for the Difference between the average temperatures of certain solid or calculable percentage intervals.
VBTHDM4 basiert auf der statistischen Bedeutung des Unterschieds zwischen höheren Temperaturen, die von einem TEPP stammen (vor allem von TEPP1 oder TEPP2 oder TEPP3 oder TEPP4 oder TEPP5 oder TEPP6 oder TEPP7 oder TEPP9), und dem Durchschnitt der entsprechenden Werte für verschiedene TESD ein- und desselben Fahrzeugs oder eines Satzes von Fahrzeugen des gleichen Ausführungsmodells oder eines Teils einer bestimmten Klasse von Ausführungsmodellen. Die statistische Bedeutung kann anhand eines standardmäßigen statistischen Bedeutungskriteriums definiert werden. Man kann eine ähnliche Bedingung wie die von Expression 143 anwenden. VBTHDM5 basiert auf der Anwendung von Regeln und mathematischen Expressionen, die die Alarmbedingungen auf Grundlage von mehr als einem TEPP-Ergebnis definieren. So wird zum Beispiel einer der beiden Schwellenwerte für ein Paar von niedrigeren und höheren Temperatur-Outputs des gleichen TEPP oder von zwei unterschiedlichen TEPP verwendet, je nach Temperatur-Outputbereich eines TEPP für einen bestimmten TESD.VBTHDM4 based on the statistical meaning of the difference between higher Temperatures derived from a TEPP (especially from TEPP1 or TEPP2 or TEPP3 or TEPP4 or TEPP5 or TEPP6 or TEPP7 or TEPP9), and the average of the corresponding values for different TESD one or the same vehicle or a set of vehicles of the same execution model or part of a particular class of execution models. The statistical Meaning can be based on a standard statistical meaning criterion To be defined. You can do a similar one Apply a condition such as Expression 143. VBTHDM5 is based on the application of rules and mathematical expressions that the Alarm conditions based on more than one TEPP result define. For example, one of the two thresholds for a Couple of lower and higher Temperature outputs of the same TEPP or of two different ones TEPP uses, depending on the temperature output range of a TEPP for one certain TESD.
Die Anwendung eines TEPP auf eine TESD2-Fläche erfordert, dass eine geeignete Prozedur angewandt wird, um die dreidimensionalen Daten, die die Fläche definieren, die normalerweise einer unbekannten Last auf einem offenen Waggon entspricht, zu verarbeiten und dass geeignete geometrische Einschränkungen durch die Parameter der relevanten VBTHDM festgelegt werden, um die TESD2 innerhalb der durch die besagten dreidimensionalen Messungen definierten Gesamtfläche zu bestimmen. TESD3-Flächen können verwendet werden, wenn die am SMI installierten Instrumente für die dreidimensionalen Messungen nicht geeignet sind, um die Fläche einer Last auf einem offenen Waggon zu definieren. In diesem Fall kann man VBTHDM1, VBTHDM2 und VBTHDM5 anwenden, vorausgesetzt, dass die hohen Temperaturwerte unter Berücksichtigung der für eine TESD3 im Vordergrund und eine TESD2- oder TESD3 im Hintergrund gegebenen Einschränkungen gesucht werden müssen. Auf diese Weise beziehen sich die Messungen entweder auf die Last (oder ein Waggonblech) oder auf den Hintergrund, der einer Waggonfläche oder einer Streckenfläche entspricht. Das reine Kriterium eines Vergleichs des absoluten Temperatur-Outputs von einem TEPP (z.B. eine Durchschnittstemperatur von TEPP1 für eine bestimmte TESD) mit einem bestimmten absoluten Temperatur-Schwellenwert könnte die Grundlage für die Definition einer VBTHDM sein, doch der Anmelder hält dieses Kriterium für kaum anwendbar, wenn man sie mit den unten beschriebenen VBTHDM-Alternativen vergleicht. In der Tat würde in den meisten Fällen die Verwendung eines absoluten Temperatur-Schwellenwertes eine niedrige Erkennungsleistung bedeuten, da man so eine zu hohe Rate falscher Alarme vermeiden würde.The Applying a TEPP to a TESD2 surface requires an appropriate Procedure is applied to the three-dimensional data that the area normally define an unknown load on an open one Wagon corresponds to process and that suitable geometric Restrictions by The parameters of the relevant VBTHDM are set to the TESD2 within that defined by said three-dimensional measurements total area to determine. TESD3 surfaces can used when the instruments installed on the SMI for the three-dimensional Measurements are not suitable to the area of a load on an open To define wagon. In this case you can VBTHDM1, VBTHDM2 and Apply VBTHDM5, provided that the high temperature values considering the for a TESD3 in the foreground and a TESD2 or TESD3 in the background given limitations have to be searched. In this way, the measurements relate either to the load (or a waggon sheet) or on the background of a wagon surface or a track area equivalent. The pure criterion of a comparison of the absolute temperature output from a TEPP (e.g., an average temperature of TEPP1 for a given TESD) with a certain absolute temperature threshold could be the basis for the definition of a VBTHDM, but the applicant holds this criterion for hardly applicable when compared to the VBTHDM alternatives described below compares. In fact, would in most cases the use of an absolute temperature threshold gives a low detection performance mean that you avoid too high a rate of false alarms would.
Der Anmelder stellt klar, dass die obigen Definitionen alternativer Typen von TESD, TEPP und VBTHDM nicht restriktiv und nicht erschöpfend sind. Andere TESD, TEPP und VBTHDM können (durch Fachleute im angesprochenen Feld) für die Implementierung des Systems definiert werden, sofern sie die genannten geltenden Prinzipien des Verfahrens berücksichtigen.Of the Applicant makes it clear that the above definitions are more alternative Types of TESD, TEPP and VBTHDM are not restrictive and are not exhaustive. Other TESD, TEPP and VBTHDM can (by experts in the field addressed) for the implementation of the system provided that they comply with the principles in force of the procedure.
Nachfolgend werden einige Überlegungen zu der Verwendung bestimmter Kombinationen von VBTHDM, TEPP und TESD für die wichtigsten Typen von Schienenfahrzeugen angestellt, mit dem Ziel, die Anwendung der Erfindung zu veranschaulichen und bestimmte Ratschläge für die Anwendung einiger bestimmter Bereiche des Verfahrens zu unterbreiten.following be some considerations on the use of certain combinations of VBTHDM, TEPP and TESD for the main types of rail vehicles hired, with the Aim to illustrate and determine the application of the invention advices for the application certain areas of the procedure.
Feuer, die im Innern von geschlossenen Waggons mit verschiedenartigen Frachten ausbrechen und schließlich eine potentiell sehr gefährliche Stufe erreichen, können sich mit einer sehr variablen Veränderungs- und Lokalisierungsrate der Wärmefreisetzung im Zeitverlauf entwickeln, die abhängt von der Zündquelle, dem Inhalt des Waggons, den Lücken zwischen den geladenen Elementen oder zwischen Gütern und ihren Behältern, dem dreidimensionalen Lademuster und der Reaktion auf Feuer, der Wärmeleitfähigkeit der Waggonwände und der Decke sowie der Belüftung des Laderaums. Es ist vor allem möglich, dass für mehrere 10-Minuten-Intervalle nach der Zündung und für einige Minuten nach dem möglichen Entstehen eines möglichen Überspringens eines Funken ein Feuer nicht den Kollaps oder das Ausbrennen oder eine sehr hohe Temperatur irgendeines großen Teils der Wände und Decke innerhalb des Ladeabteils auslöst. VBTHDM1 kann in diesem Fall mit verschiedenen TEPP für spezifische TESD1-Flächen angewandt werden, so wie bei Lüftungsöffnungen, oder mit TEPP6 für ganze Wände, Paneele und Türen, wobei die größte Einschränkung dadurch gegeben ist, dass man den Alarm-Schwellenwert so festlegt, dass die stärkste mögliche Sonnenerhitzung keinen Alarm auslöst.Fires erupting inside closed wagons with various freights and eventually reaching a potentially very dangerous level, may evolve over time with a very variable rate of change and localization of heat release, which depends on the source of ignition, the contents of the wagon, the gaps between the charged elements or between goods and their containers, the three-dimensional Charging pattern and response to fire, the thermal conductivity of the wagon walls and the ceiling and the ventilation of the hold. It is especially possible that for several 10-minute intervals after ignition and for a few minutes after the possible generation of a possible spark sparks, a fire will not cause the collapse or burn-out or very high temperature of any large part of the walls and ceiling within the loading compartment triggers. In this case, VBTHDM1 can be used with different TEPPs for specific TESD1 surfaces, such as vents, or with TEPP6 for whole walls, panels and doors, the main limitation being that the alarm threshold is set to: the strongest possible solar heating does not trigger an alarm.
VBTHDM2 mit TEPP5 ist eine sehr wirksame Lösung, die eine recht einfache und schnelle Definition der relevanten TESD-Flächen impliziert. Vor allem TEPP9 kann sehr nützlich für Waggons mit Isolations-Wandpaneelen mit Metallrahmen (die eine thermale Brücke zu den Innentemperaturen bilden) sein, die von außen zu sehen sind. Sattelschlepper und Container ähneln in der Regel hinsichtlich ihrer Feuerdynamik und der Eignung für gewisse Erkennungsmethoden geschlossenen Waggons.VBTHDM2 Using TEPP5 is a very effective solution, which is quite a simple one and fast definition of the relevant TESD areas implied. Especially TEPP9 can be very useful for wagons with insulating wall panels with metal frame (which is a thermal bridge to form the internal temperatures) to be seen from the outside are. Semi-trailers and containers are usually similar in terms of their fire dynamics and suitability for certain detection methods closed wagons.
Geschlossene Waggons für den Transport von brennbaren Feststoffen in Form von Schüttgut (z.B. Kohle, Holzspäne usw.) entwickeln Flammen mit relativ geringer Wärmefreigabe und mit einer höheren Wahrscheinlichkeit schwelende Feuer, die sich sehr langsam und über einen langen Zeitraum hinweg entwickeln können. Ein Differenzial-Temperaturkriterium wie das von VBTHDM2 oder statistische Kriterien wie von VBTHDM4 können sich als wirksam erweisen, um einen Temperaturanstieg an den Seitenwänden zu lokalisieren, während VBTHDM1 mit TEPP1 oder TEPP6 für die oberen Flächen oder die Seitenwände angewandt werden kann.closed Wagons for transport of combustible solids in the form of bulk material (e.g. wood chips etc.) develop flames with relatively low heat release and with a higher probability Smoldering fires that are very slow and over a long period of time can develop. A differential temperature criterion like that of VBTHDM2 or statistical Criteria like from VBTHDM4 can prove to be effective to increase the temperature on the side walls locate while VBTHDM1 with TEPP1 or TEPP6 for the upper surfaces or the side walls can be applied.
Gekühlte Waggons stellen einen besonderen Fall dar, wegen der Möglichkeit, dass die Kühleinheit die Feuerquelle ist, und weil Wärmeaustauscher normalerweise eine höhere Temperatur haben als "passive Elemente" auf einem Waggon. Daher sollte die Lokalisierung von Wärmeaustauschern in Betracht gezogen werden und einige TESD können definiert werden, um eine spezielle Diagnose von Feuer, das an einer Kompressor-Einheit entsteht, zu formulieren. Einige gekühlte Waggons verwenden Polyurethan als Isolierungsmaterial und sind besonders gefährlich bei einem Feuer in einem Tunnel, da bedeutende Mengen von Blausäure durch die Polimer-Pyrolyse freigesetzt werden können. Die weit verbreitete Präferenz von niedrig-emissiven Außenflächen ermöglicht jedoch die Erhöhung der Empfindlichkeit der Erkennungsmethode.Refrigerated cars represent a special case because of the possibility that the cooling unit the fire source is, and because heat exchangers usually a higher one Temperature have as "passive Elements "on one Wagon. Therefore, the localization of heat exchangers should be considered be pulled and some TESD can be defined to be a specific diagnosis of fire that is connected to a Compressor unit arises to formulate. Some refrigerated cars use polyurethane as insulation material and are special dangerous during a fire in a tunnel, as significant amounts of hydrocyanic acid through the Polimer pyrolysis can be released. The widespread preference from low-emissive Exterior surfaces, however, allows the increase the sensitivity of the detection method.
Auto-Transportwaggons und HGV-Transportwaggons zeichnen sich durch die Variabilität der Last und eine relativ hohe Feuergefahr aus. Eine optimale Empfindlichkeitseinstellung für diese Waggons hängt vom Abstand der SMI-Installation von der am nächsten gelegenen Ladestelle ab, wegen der möglichen Restwärme in Reifen, Motor, Auspuffrohr und Bremsen, wenn das transportierte Fahrzeug gestoppt wurde, kurz bevor es die Systeminstallation passiert.Car transport wagons and HGV transport wagons are characterized by the variability of the load and a relatively high fire hazard. An optimal sensitivity setting for this Wagons hangs from the distance of the SMI installation from the nearest loading point because of the possible Residual heat in Tire, engine, exhaust pipe and brakes, if that transported Vehicle was stopped just before the system installation happened.
Feuer auf Passagier-Schienenfahrzeugen werden prinzipiell durch Brandstiftung verursacht und sie können sich zu sehr gefährlichen Situationen entwickeln, je nach Feuerverhalten der Baumaterialien (vor allem der Sitzpolster) und des Gepäcks. Einige der oben für die geschlossenen Waggons gemachten allgemeinen Bemerkungen gelten auch für diese Schienenfahrzeuge, doch mit einigen zusätzlichen Hinweisen. Fensterrahmen verhalten sich in der Regel wie Wärmebrücken und es kann sich anbieten, hier TEPP9 anzuwenden. Vor allem einfache Fensterscheiben heizen sich schneller auf als Seitenwände und können für die Definition von TESD1-Flächen verwendet werden, da ihre geringe Transparenz im Bereich der thermalen Infrarot-Wellenlängen (Emissivität liegt nahe bei 0.8 für die meisten Scheiben und ihre Varianz ist sehr niedrig) das Erkennen von abnormaler Überhitzung zulassen. Die Präsenz von Heizsystemen sollte berücksichtigt werden, indem man bestimmte Teile des Wagenkastens von den definierten TESD-Flächen ausschließt, damit eine höhere Feuer-Erkennungsempfindlichkeit erreicht wird. Die Tatsache, dass bei niedrigen Außentemperaturen die Heizung angestellt ist, schränkt die Empfindlichkeit von VBTHDM1 ein. Der Einsatz einer Klimaanlage kann dazu führen, dass ein bestimmter Teil des Wagenkastens kälter ist, und dies sollte bei der Definition von TESD und TEPP im Hinblick auf die geringere Temperaturreferenz berücksichtigt werden. In Schlafwagen ist die Gefahr von Feuern, die nicht durch Brandstiftung verursacht werden, größer, da eine relativ hohe Dichte von brennbaren Materialien besteht, da sie in Abteile unterteilt sind und weil das Rauchen im Bett zu einem Überspringen von Funken führen kann. Für sie gilt dennoch die gleiche Überlegung hinsichtlich der Erkennungsmethoden wie für normale Passagierwagen.Fire On passenger rail vehicles are principally by arson caused and they can too dangerous Develop situations, depending on the fire behavior of the building materials (especially the seat cushion) and the luggage. Some of the above for the closed Wagons made general comments also apply to this Rail vehicles, but with some additional information. window frame usually behave like thermal bridges and it may offer apply TEPP9 here. Especially simple window panes up faster than sidewalls and can for the Definition of TESD1 surfaces be used because their low transparency in the range of thermal Infrared wavelengths (emissivity is close to 0.8 for most slices and their variance is very low) recognizing abnormal overheating allow. The presence of heating systems should be considered be defined by defining certain parts of the car body Excludes TESD surfaces, so a higher fire detection sensitivity is reached. The fact that at low outside temperatures the heating is on, limits the sensitivity of VBTHDM1. The use of air conditioning can lead to, that a certain part of the car body is colder, and this should be at the definition of TESD and TEPP with regard to the lower temperature reference considered become. In sleeping cars, the risk of fires is not through Arson caused larger, since a relatively high density made of flammable materials as they are divided into compartments and because smoking in bed can cause sparks to jump over. For her Nevertheless, the same consideration applies the detection methods as for normal passenger cars.
Lokomotiven stellen einen ganz speziellen Fall dar und zeichnen sich durch eine relativ hohe Feuergefahr aus, die jedoch von ihrem Modell und allgemein von der Art und Erzeugung der Zugkraft abhängt. Diesel-Lokomotiven stellen eine besondere Gefahr in Tunneln dar, und zwar wegen der Kombination von Kraftstoff und Zündgefahr. Die Zündgefahr besteht nicht hauptsächlich im Zusammenhang mit dem Kraftstofftank, sondern mit dem Motorraum, vor allem wegen der Möglichkeit, dass wegen eines Lecks Dieselkraftstoff unter sehr hohem Druck austritt. Diesel-Lokomotiven haben auch eine Anzahl von warmen und heißen Bereichen beim Motor und bei Abgaselementen, und auch wenn die Motoroberfläche einer Diesel-Lokomotive in ein Gehäuse eingeschlossen ist, so ist sie teilweise durch die Lüftungsbleche hindurch erkennbar und kann Ursache eines falschen Alarms sein. Elektro-Lokomotiven haben im Allgemeinen keine Antriebskomponenten, die hohe Temperaturen aufweisen, doch es kann zu durch die Abführung von Wärme, z.B. vom elektrischen Bremssystem, zu hohen Temperaturen auf ihrer Außenfläche kommen (vor allem nach einer langen und abfallenden Schienenstrecke). Aufgrund dieser Besonderheiten sollte die Definition von VBTHTD, TEPP, TESD und der entsprechenden Parameter für jedes Lokomotivenmodell genauen und speziellen Überlegungen zur Technik folgen, und eine Abstimmung des Erkennungsprozesses ist sehr zu empfehlen. Die komplexeren TEPP-Berechnungen und die Verwendung von VBTHDM5 können eventuell erforderlich sein, um sehr hohe Erkennungssensibilität für Feuer und Überhitzung zu erhalten und dabei eine niedrige Rate falscher Alarme einzuhalten.locomotives represent a very special case and are characterized by a relatively high fire hazard, however, from their model and general depends on the type and generation of traction. Put diesel locomotives a particular danger in tunnels because of the combination of fuel and danger of ignition. The danger of ignition does not exist mainly in the context of the fuel tank, but with the engine compartment, especially because of the possibility that diesel fuel escapes under very high pressure because of a leak. Diesel locomotives also have a number of hot and hot areas the engine and exhaust elements, and even if the engine surface of a Diesel locomotive enclosed in a housing is, so it is partially visible through the ventilation panels and can be the cause of a false alarm. Electric locomotives generally have no drive components that have high temperatures but it can be reduced by the removal of heat, e.g. from the electrical Brake system, too high temperatures on its outer surface come (especially after a long and sloping rail route). Because of these features should be the definition of VBTHTD, TEPP, TESD and the corresponding Parameters for every locomotive model will follow exact and special considerations about the technique, and a vote of the recognition process is highly recommended. The More complex TEPP calculations and the use of VBTHDM5 may be possible be required to have very high detection sensitivity for fire and overheating while maintaining a low false alarm rate.
Alle Arten von Fahrzeugen, die mit den oben beschriebenen Methoden einer Überhitzungs- und Feuerdiagnostik ausgesetzt werden, erfordern die Definition von VBTHTD, TEPP, TESD und der entsprechenden Parameter und dafür ist die am ehesten zu empfehlende Prozedur das Bestimmen einer ersten solchen Definition, die dann ein oder mehrere Male weiter korrigiert wird. Die Verfügbarkeit von thermalen Karten aus dem System können in dieser ersten Stufe der Definition der Methode für ein bestimmtes Modell sehr wertvoll sein, und es ist nützlich, die Karten für alle falschen oder echten Alarme zu speichern, um den Erfolg des Erkennungsprozesses zu erhöhen. Die Feinabstimmung der Erkennungsmethoden durch die Optimierung der TEPP-Parameter kann am besten durchgeführt werden, indem man eine große Zahl von Messdatensätzen speichert und die Methode Offline überarbeitet, während man die weitere Abstimmung der Parameter wie Differenzial-Schwellenwerte auf angemessene Weise ausführt, wenn man die TEPP-Outputs speichert und analysiert.All Types of vehicles that are overheated by the methods described above. and fire diagnostics require the definition from VBTHTD, TEPP, TESD and the corresponding parameters and that is the the procedure most likely to be recommended is determining a first such Definition, which will then be corrected one or more times. The availability of thermal cards from the system can in this first stage the definition of the method for a particular model will be very valuable and it is useful the cards for to save all false or real alarms to the success of the Increase recognition process. The fine-tuning of detection methods through optimization the TEPP parameter can best be done Becoming a big one Number of measurement records stores and the method has been revised offline, while one further tuning the parameters such as differential thresholds appropriately, when storing and analyzing the TEPP outputs.
Der Anmelder bemerkt außerdem, dass, auch wenn das Thema in diesem Text nicht ausführlich erörtert wird, Fachleute Software-Algorithmen und Anwendungen entwickeln können, dank derer die Feinabstimmung der Methoden "fast automatisch" abläuft.Of the Applicant also notes even if the topic is not discussed in detail in this text, Professionals can develop software algorithms and applications, thanks of which the fine-tuning of the methods is "almost automatic".
Falls einige individuelle Fahrzeuge, z.B. ein oder mehrere Lokomotivenelemente innerhalb einer Reihe, einen Alarm auslösen, während andere Fahrzeuge des gleichen Ausführungsmodells dies nicht tun, so kann man die anzuwendende Gefahrenerkennungsmethode ändern und die geänderte Methode anwenden, wenn die Seriennummer dank der unverwechselbaren Fahrzeugmarkierung erkannt wird, die für den Großteil der Fahrzeuge durch den Leseprozess der Markierungscodes in der oben beschriebenen Fahrzeugidentifizierungsprozedur ermittelt wird.If some individual vehicles, e.g. one or more locomotive elements within a row, trigger an alarm while other vehicles of the same execution model If you do not do this, you can change the applicable hazard detection method and the changed Apply method if the serial number thanks to the unmistakable Vehicle marking is detected, which for most of the vehicles by the Reading process of the marker codes in the vehicle identification procedure described above is determined.
5.13 Begrenzungslinienprofile und thermale Diagnostik-Methoden bei unidentifizierten Fahrzeugen5.13 Boundary line profiles and thermal diagnostic methods at unidentified vehicles
Die oben beschriebenen Diagnostik-Methoden können eine hohe Leistung oder Empfindlichkeit im Rahmen der geforderten niedrigen Rate falscher Alarme erreichen dank modellspezifischer Informationen und Daten und dank der Genauigkeit bei der Assoziierung von Messungen mit bestimmten bekannten Teilen eines Fahrzeug-Ausführungsmodells. Der unten stehende Text behandelt einige Optionen, die im System in Bezug auf die Diagnostik-Funktionen für kleine Teile von Fahrzeugen implementiert werden können, deren Modell durch die entsprechenden Prozeduren nicht identifiziert wurde. Wenn nicht die Entscheidung getroffen wird, auf die Anwendung bestimmter Diagnostik-Funktionen oder aller Diagnostik-Funktionen bei unidentifizierten Fahrzeugen zu verzichten, so können andere Methoden entwickelt und angewandt werden, auch wenn sie im Vergleich zu den Methoden für die Fahrzeuge, deren Modell identifiziert wurde, weniger wirksam sind.The Diagnostic methods described above can be high performance or Sensitivity within the required low rate wrong Alarms reach you thanks to model-specific information and data and thanks to the accuracy of associating measurements with certain known parts of a vehicle execution model. The text below discusses some options that are in the system in terms of diagnostics capabilities for small parts of vehicles can be implemented whose model is not identified by the appropriate procedures has been. If not the decision is made on the application certain diagnostic functions or all diagnostic functions others can do without unidentified vehicles Methods are developed and applied, even when compared to the methods for the vehicles whose model has been identified are less effective are.
Die Diagnostik von Begrenzungslinienprofilen vom Kasten unidentifizierter Fahrzeuge kann mithilfe einer geänderten Version der in Abschnitt 5.9 beschriebenen Methoden durchgeführt werden, auf der Grundlage einer Koordinatenumwandlungsfunktion Ω, weniger genau und sicher berechnet, oder durch eine geänderte Version der in Abschnitt 5.8 beschriebenen Methode. Der einfachste Weg zur Berechnung der Parameter einer weniger genauen Ω-Funktion ist die Einschränkung der Längsverschiebung, die durch die LDF-Funktion definiert ist. Die Defintion der anderen (Winkel und Verschiebung) Komponenten kann auf Grundlage der Erkennung eines bestimmten Fahrzeugkastenelements an verschiedenen Zeitpunkten entlang des SMI erfolgen. Die Erkennung des gleichen Profils auf beiden Seiten an bestimmten angemessenen Höhen kann besonders nützlich sein, um die Seitenverschiebung, den Schwerwert den Schwingungswert zu bestimmen. Die Hauptkomponenten von Pufferungen sind ein besonderes Beispiel für ein Element, das für einen solchen Zweck verwendet werden kann. Eine genaue Messung der Seitenverschiebung der Räder an einer Mehrzahl von Längspositionen entlang von SMI kann bei der Berechnung der seitlichen Verschiebung im Zeitverlauf von Drehgestellkästen oder von Mittelpunkten unabhängiger (nicht am Drehgestell montierter) Achsen nützlich sein. Das zulässige Profil vom Fahrzeugkörper (under der Last) für die Verwendung hinsichtlich einer oder mehrerer Gefahrenerkennungsbedingungen, so wie 126, 128, 127 und 129, kann gemäß der Methoden des UIC-505-1 Standards [050] oder ähnlicher Methoden berechnet werden. Der wichtigste Input für eine solche Profilberechnung entspricht den Positionen der Drehgestellkästen oder den Mitten von einzelnen (nicht am Drehgestell montierten) Radsätzen, die aus der LDF- und WSD-Berechnung bekannt sind. Andere Input-Daten, wie der Fahrzeug-Flexibilitätskoeffizient, können vermutet werden, möglichst mit den Werten, die für den schlimmsten Fall angenommen werden.The assessment of boundary line profiles from the box of unidentified vehicles can be performed using a modified version of the methods described in Section 5.9, based on a coordinate transformation function Ω, less accurately and safely calculated, or by a modified version of the method described in Section 5.8. The simplest way to calculate the parameters of a less accurate Ω function is to limit the longitudinal displacement defined by the LDF function. Defining the other (angle and displacement) components may be done based on the detection of a particular vehicle body element at different times along the SMI. Detecting the same profile on both sides at certain appropriate heights can be particularly useful be to determine the lateral shift, the gravity value the vibration value. The major components of buffering are a particular example of an element that can be used for such a purpose. Accurate measurement of the lateral displacement of the wheels at a plurality of longitudinal positions along SMI may be useful in calculating the lateral displacement over time of bogie boxes or centers of independent (non-bogie mounted) axles. The permissible profile of the vehicle body (under load) for use in one or more hazard detection conditions, such as 126, 128, 127 and 129, may be calculated according to the methods of UIC-505-1 standard [050] or similar methods. The most important input for such a profile calculation corresponds to the positions of the bogies or the centers of individual bogies (not mounted on the bogie) known from the LDF and WSD calculations. Other input data, such as the Vehicle Flexibility Coefficient, may be suspected, possibly with the worst-case assumptions.
Die Diagnostik von Begrenzungslinienprofilen der unteren Teile eines Fahrzeugs kann für unidentifizierte Fahrzeuge mit nur wenigen Nachteilen im Vergleich einer Methode durchgeführt werden, die auf der Fahrzeugerkennung beruht, da das Wanken und die Aspekte der nicht-standardmäßigen Last weniger wichtig sind.The Diagnosis of boundary line profiles of the lower parts of a Vehicle can for Unidentified vehicles with only a few disadvantages in comparison a method performed which is based on vehicle recognition, as the wavering and the aspects of non-standard load are less important.
Die Diagnostik von Überhitzung, Versagen und beginnendem Versagen in achsbezogenen Komponenten von unidentifizierten Fahrzeugen kann keine Vorteile gegenüber den modell-spezifischen Informationen und Daten bieten.The Diagnosis of overheating, Failure and incipient failure in axle-related components of Unidentified vehicles can have no advantages over the provide model-specific information and data.
Man kann jedoch Datenverarbeitungsalgorithmen entwickeln (in großem Maße abhängig von den installierten BWBTIS), die die Diagnosen auf mehr oder weniger hoch entwickelte Weise ausführen. Die ΓWS-Funktion kann mit großer Genauigkeit zumindest für die Längsverschiebung und die Yawkomponenten aus den Radsensordaten bestimmt und dann in der Verarbeitung BWBTIS verwendet werden. Die Zuordnung von BWBTIS zu bestimmten Elementen wie Lagern, Rädern, Bremsscheiben und Achsen kann die Verarbeitung der VIS- oder NIR-Abbildungen nutzen. Messungen von schnellen und präzisen Laser-Abstandsmessern können nützlich sein, um den Radradius zu bestimmen, der für die Definition der Höhe der Lager über der Rollfläche sowie die seitliche Verschiebung der Radsätze definiert werden kann. Die Diagnose von Feuer und Überhitzung, die auf Messungen thermaler Strahlung für die Kästen von unidentifizierten Fahrzeugen beruht, kann die Ω-Funktion nutzen, die, auch wenn sie ausschließlich durch die LDF-Funktion definiert ist, im Allgemeinen für diesen Zweck genügend genau ist, und wenn vor allem wenn keine modellspezifischen Informationen und Daten vorliegen. Methoden wie VBTHDM1 mit TEPP1 oder TEPP5 oder TEPP6 können angewandt werden, auch wenn die Schwellenwerte, die TEPP-Parameter und die TESD-Definition nicht in ein spezifisches Modell übertragen werden können, und daraus eine abnehmende Diagnostik-Empfindlichkeit im Rahmen der geforderten niedrigen Rate falscher Alarme resultiert.However, one can develop data processing algorithms (largely dependent on the BWBTIS installed) that perform the diagnostics in a more or less sophisticated manner. The Γ WS function can be determined with great accuracy at least for the longitudinal displacement and yaw components from the wheel sensor data and then used in the BWBTIS processing. The assignment of BWBTIS to certain elements such as bearings, wheels, brake discs and axles can use the processing of the VIS or NIR images. Measurements of fast and accurate laser distance meters may be useful to determine the wheel radius that can be defined for defining the height of the bearings above the rolling surface and the lateral displacement of the wheelsets. The diagnosis of fire and overheating, based on measurements of thermal radiation for the boxes of unidentified vehicles, may use the Ω function, which, although defined solely by the LDF function, is generally sufficiently accurate for this purpose, and especially if there is no model-specific information and data. Methods such as VBTHDM1 with TEPP1 or TEPP5 or TEPP6 can be used, even though the thresholds, TEPP parameters and TESD definition can not be translated into a specific model and hence a decreasing diagnostic sensitivity at the required low rate is more incorrect Alarms results.
Im Prinzip könnte an diesem Punkt eine nicht gelöste Liste von Fahrzeugmodellkandidaten aus den Anwendung für die Fahrzeugidentifizierung verwendet werden, wenn man die Informationen und Daten für diese Kandidatenmodelle berücksichtigt und diese logisch auswählt oder das durch ihre Verwendung erhaltene Ergebnis logisch mit Hilfe der Diagnostikmethoden filtert, die für identifizierte Fahrzeuge bestimmt wurden.in the Principle could at this point an undissolved List of vehicle model candidates from the vehicle identification application used when looking at the information and data for this Considered candidate models and selects them logically or the result obtained by their use logically with the help diagnostic methods that filters for identified vehicles were determined.
5.14 Spezifische Funktionen, die den Transport von Gefahrengut betreffen5.14 Specific functions, which concern the transport of dangerous goods
Einige spezifische Funktionen können in das Verfahren und in das System in Bezug auf den Transport von Gefahrengut integriert werden, speziell im Zusammenhang mit der Erzeugung von einem Informationsdatensatz für jeden Zug und dem Senden dieser Daten and andere (Informations)Systeme oder das Speichern im System und das Abrufen der Daten bei Bedarf.Some specific functions can in the procedure and in the system in relation to the transport of Dangerous goods are integrated, especially in connection with the Generation of an information record for each train and transmission this data and other (information) systems or saving in the System and retrieve the data as needed.
Einige Gefahrenguter werden oft als Massenware mit der Bahn auf einer Serie von speziellen Tanker-Schienenwagen befördert, die mit bestimmten gefährlichen chemischen Stoffen, brennbaren Flüssigkeiten und komprimierten Gasen kompatibel sind.Some Dangerous goods are often mass-produced by train on a train transported by special tanker rail cars, which are dangerous with certain chemical substances, flammable liquids and compressed Gases are compatible.
Auch der inter-modale Transport ist weit verbreitet mit Tanks auf Transportschlitten auf offenen Schienenwagen, mit Containern und mit Sattelschleppern auf Drehgestellen, auch wenn dabei bestimme besondere Güter ausgeschlossen werden. Gefahrenguter werden auch in ihrer eigenen speziellen Verpackung auf normalen geschlossenen Fracht-Schienenwagen oder durch spezielle Schienenwagen transportiert (zum Beispiel im Fall von radioaktivem Material). In allen Fällen ist es in den meisten Ländern Pflicht, spezielle Standard-Etiketten oder Markierungsschilder oder Plakate auf den Seiten der entsprechenden Waggons anzubringen. Dank einer Reihe von internationalen Vereinbarungen sind diese Markierungen in vielen Ländern gleich und enthalten im Allgemeinen einen oder mehrere gut lesbare Markierungscodes, die den gefährlichen Inhalt und die damit verbundenen Gefahr oder die Gefahren spezifizieren. Den Vereinten Nationen sind bis heute weltweit verschiedene Vereinbarungen zum Transport von Gefahrengut zu verdanken, und die einzelnen gefährlichen Güter sind oft durch ihre "UN-Nummer" gekennzeichnet. Im Fall des Bahntransportes in Europa und in anderen Mitgliedstaaten der "OTIF", regelt die "RID"-Vereinbarung [061] eine Vielzahl detaillierter technischer Fragen.Intermodal transport is also widespread with tanks on transport carriages on open railcars, with containers and with semitrailers on bogies, even if certain special goods are excluded. Hazardous goods are also transported in their own special packaging on normal closed freight rail cars or by special rail cars (for example in the case of radioactive material). In most cases, it is mandatory in most countries to attach special standard labels or markers or posters to the pages of the corresponding wagons. Thanks to a number of international agreements, these markings are the same in many countries and generally contain one or more readable mark codes specifying the dangerous content and the associated hazard or dangers. To this day, the United Nations has various agreements for the transport of dangerous goods worldwide, and the individual dangerous goods are often identified by their "UN number". In the case of rail transport in Europe and other Member States of the "OTIF", the "RID" agreement [061] regulates a large number of detailed technical issues.
Die Erkennung von Gefahrengutschildern kann durch das System mit Hilfe von Bildverarbeitungsfunktionen, die für die Abbildungen von Fahrzeugseiten angewandt werden, durchgeführt werden. Insbesondere können für diesen Zweck die oben erläuterten VIS- oder NIR linearen Kameras eingesetzt werden, wenn man die Bilddatenanordnung wie oben erklärt herstellt und möglichst die Informationen aus der Fahrzeugdatenbank verwendet, um den Bereich einzuschränken, in dem die Markierung erkannt werden soll. Farblinienkameras oder FPA-Kameras oder S/W-Kameras mit spektralen Filtern können verwendet werden, um die spezielle orange Farbe, die heute für die meisten der hier angesprochenen Markierungen verwendet wird, zu ihrem Vorteil zu nutzen. Die Suche nach den Gefahrengut-Markierungen kann auf diejenigen identifizierten Schienenfahrzeuge beschränkt werden, die für solche Transporte zulässig sind, und auf alle unidentifizierten Fahrzeuge, damit man eine unnötig große Berechnungslast vermeidet.The Detection of Danger Signs can be done by the system using of image processing functions used for the images of vehicle pages applied become. In particular, you can For this Purpose the above explained VIS or NIR linear cameras are used when looking at the image data arrangement as explained above produces and if possible the information from the vehicle database used to the area restrict in which the mark is to be recognized. Color line cameras or FPA cameras or B / W cameras with spectral filters can be used Be sure to get the special orange color that is available for most today the markers mentioned here is used to their advantage to use. The search for the dangerous goods marks can be identified on those Rail vehicles limited be that for such transports permitted are, and on all unidentified vehicles, thus giving an unnecessarily large computational burden avoids.
Im Fall von Tanker-Bahnwagen sind die speziellen Gefahrengutplakate im Allgemeinen sowohl für gefüllte Tanker als auch für Tanker erforderlich, die für den Transport eines bestimmten Gefahrenguts eingesetzt und nach dem Transport nicht gereinigt wurden. Es ist daher möglich und nützlich, dem entsprechenden Datum die Angabe der tatsächlichen Menge von Gefahrengut im Tanker hinzuzufügen, indem man das Gewicht des leeren Fahrzeugs (aus der Fahrzeugdatenbank abrufbar) vom Bruttogewicht abzieht, das man für das entsprechende Fahrzeug berechnen kann, wenn ein Lademessgerät für die Radsätze installiert und in das System integriert ist.in the Case of Tanker Railway Cars are special hazardous goods posters in general both for filled Tanker as well Tanker required for used the transport of a certain dangerous goods and after were not cleaned during transport. It is therefore possible and useful, the appropriate date indicating the actual amount of dangerous goods to add in the tanker, by taking the weight of the empty vehicle (from the vehicle database available) deducted from the gross weight, which one for the appropriate vehicle can calculate when installed a load meter for the wheelsets and in the System is integrated.
Auch wenn die Information der Präsenz von Gefahrengut auf einem Zug oft bereits durch verschiedene andere Quellen erhältlich ist, und auch wenn in den nächsten Jahren in zunehmendem Maße in vielen geographischen Gegenden Ortungssysteme implementiert werden, so kann die Implementierung der oben erläuterten Funktionen für den Transport von Gefahrengut nützlich sein, um eine leicht lesbare und automatische Quelle anderer und redundanter Informationen zu erhalten, die speziell im Zusammenhang mit dem Verwalten von Unfällen in Tunneln wertvoll sein können, wie auch in einigen neueren Sicherheitsrichtlinien empfohlen ist (z.B. [063] und [064]).Also if the information of presence Of dangerous goods on a train often already by various others Sources available is, and even if in the next Years increasingly in many geographic areas locating systems are implemented, so can the implementation of the above-mentioned functions for transport of dangerous goods useful be an easy to read and automatic source of others and to get redundant information specifically related with managing accidents can be valuable in tunnels, as recommended in some recent security policies (e.g., [063] and [064]).
Die wie oben erzeugten Informationen über mit der Bahn transportiertes Gefahrengut können auch von Bahnverkehr-Kontrollsystemen für eine redundante Kontrolle verwendet werden, falls das Fahren in einen Tunnel eines Frachtzuges, der ein beliebiges oder ein bestimmtes Gefahrengut transportiert, nicht zugelassen wird, wenn sich zur gleichen Zeit in demselben Tunnel auch andere Züge oder Passagierzüge befinden.The as above generated information about rail transported Dangerous goods also of railway traffic control systems for one redundant control can be used if driving in a tunnel a freight train that is any or a specific dangerous goods transported, not allowed, if at the same time There are other trains or passenger trains in the same tunnel.
5.15 Integration von Messungen von Radsatzlasten und Radfehlererkennung5.15 Integration of measurements of wheelset loads and wheel error detection
Der bisherige Stand der Technik kennt verschiedene Lösungen für die Erkennung von Flachstellen von Rädern auf der Grundlage von Messungen mit Hilfe verschiedener Arten von Beschleunigungs-, Kraft oder Deformierungssensoren [032, 036, 039, 040, 041, 067], die an Schienen montiert sind, oder von Ultraschallsensoren [034] oder von multiplen optischen Detektoren [038] oder durch das akustische Fühlen der periodischen Anschläge [035] oder durch elektronische Mittel zum Fühlen des Kontaktverlusts zwischen einem Rad und der Schiene [033, 037]. Einige dieser Lösungen erkennen auch andere Raddefekte, wie zum Beispiel ein "Anschweissen". Einige Systeme wurden zudem entwickelt und in den Handel gebracht, um Räder, Radsätze, Drehgestelle und ganze Bahnwagen zu wiegen, während die Schienenfahrzeuge an einer Messstelle vorbeifahren und einige von ihnen (z.B. [040, 966, 967]) kombinieren die Lastmessungsfunktion mit der Raddefekt-Erkennung. Raddefekt-Detektoren und Lastmessungssysteme werden installiert sowohl für eine Verbesserung der Sicherheit von Zügen als auch zur Verringerung der Wartungskosten für Schienen und Schienenfahrzeuge. Das Erkennen von Flachstellen ermöglicht das Drehen des Radsatzes oder das unverzügliche Auswechseln des Rads, und daraus folgen eine geringere Schienenabnutzung und eine geringere Unfallgefahr, z.B. bei einem Schienenbruch, vor allem bei niedrigen Temperaturen. Die Erkennung einer zu hohen Belastung einer Achse und eines Ungleichgewichts der Last zwischen Rädern in einem Radsatz wurde bereits verwendet, um eine Verschlechterung des Schienenzustands zu verhindern und die Wahrscheinlichkeit von Unfällen zu verringern.Of the Previous state of the art knows various solutions for the detection of flats of wheels based on measurements using different types of Acceleration, force or deformation sensors [032, 036, 039, 040, 041, 067] mounted on rails or ultrasonic sensors [034] or by multiple optical detectors [038] or by the acoustic one Feel the periodic stops [035] or by electronic means for sensing contact loss between a wheel and the rail [033, 037]. Recognize some of these solutions also other wheel defects, such as a "welding". Some systems have also been developed and put into the trade to wheels, Wheelsets, bogies and to weigh whole railcars while the rail vehicles drive past a measuring point and some of them (e.g., [040, 966, 967]) combine the load measurement function with the wheel defect detection. Wheel Defect Detectors and Load Measurement Systems will be installed both for improving the safety of trains as well as reducing them the maintenance costs for Rails and rail vehicles. Detecting flats allows this Turning the wheelset or changing the wheel immediately This results in less rail wear and less Risk of accident, e.g. at a rail break, especially at low Temperatures. The detection of an excessive load on an axle and an imbalance of load between wheels in a wheelset already used to deteriorate the rail condition prevent and reduce the likelihood of accidents.
Raddefekt-Detektoren und Lastmessungssysteme können leicht in das System integriert werden, indem man am SMI oder nahe am SMI Sensoren installiert und die entsprechenden Daten von der Datenverarbeitungsausrüstung für die Raddefekt-Diagnose und/oder die Lastmessungen an die Datenverarbeitungsausrüstung des Systems sendet. Die Investition für die Entwicklung einer solchen Integration ist sehr gering und der Datentransfer kann auf viele verschiedene Weisen erfolgen (BUS, LAN, us.), ja nach den Eigenschaften der für die Raddefekt-Diagnose und/oder die Lastmessungen verwendeten Geräte. Man kann die Datenerfassungsausrüstung für die Sensoren, die für die Raddefekt-Erkennung und für die Lastmessungen verwendet werden, auch in die Datenerfassungsausrüstung des Systems integrieren und kann die Datenverarbeitungsanswendung(en) für die Raddefekt-Erkennung und das Wiegen auf einer oder mehreren Datenverarbeitungseinheiten des Systems laufen lassen. Dieser letzte Integrationsplan erfordert eine höhere Entwicklungsinvestition, doch bietet er den Vorteil einer Reduzierung der wiederholt anfallenden Kosten. Im Allgemeinen, kann die Assoziierung des Outputs der Raddefekt-Erkennung und/oder der Radlast-Messungssysteme mit den Radsätzen, die selbständig vom System erkannt werden, auf der Grundlage einer Seriennummer des Radsätze oder durch die vergehende Zeit erfolgen, wenn der mögliche Zeitunterschied zwischen den unterschiedlichen Systemen gering genug ist, oder wenn er mit einer ausreichend großen Genauigkeit bekannt ist.Wheel Defect Detectors and load measurement systems can be easily integrated into the system, in Install sensors at the SMI or close to the SMI and send the appropriate data from the wheel defect diagnostic data processing equipment and / or load measurements to the system's computing equipment. The investment for the development of such an integration is very small and the data transfer can be done in many different ways (BUS, LAN, etc.), even after the characteristics of the devices used for the wheel defect diagnosis and / or the load measurements. The data acquisition equipment for the sensors used for wheel defect detection and load measurements can also be integrated into the system's data acquisition equipment and can provide the data processing application (s) for wheel defect detection and weighing on one or more of the system's data processing units let run. This latest integration plan requires more development investment, but it has the advantage of reducing recurring costs. In general, the association of the output of the wheel failure detection and / or the wheel load measurement systems with the wheelsets that are independently recognized by the system may be based on a serial number of the wheelsets or by passing time, if the possible time difference between the wheel sets different systems is low enough, or if it is known with a sufficiently high accuracy.
Einige Vorteile der Integration der Radlastmessungen in das System hängen zusammen mit den Möglichkeiten, solche Messungen kombiniert mit anderen Daten zu verwenden, die das System ermittelt oder berechnet oder aus der Fahrzeugdatenbank abruft, und somit die Systemleistung zu verbessern. Ein erster Vorteil ist die Verwendung der Radlastdaten innerhalb der Fahrzeug-Identifizierungsprozedur, die in Abschnitt 0 beschrieben wurde. Ein zweiter möglicher Vorteil ergibt sich aus der Anwendung der Fahrzeuglast-Informationen in der Datenverabeitungsanwendung, die oben in Abschnitt 0 beschrieben wurde, um Gefahren von Begrenzungslinieniprofilen zu entdecken, und vor allem für die Verwendung der tatsächlichen Last anstelle der maximalen Last in der Berechnung der entsprechenden Werte der Expressionen 126 und 128. Ein dritter möglicher Vorteil ist die Verwendung der Radlastdaten, wie oben in Abschnitt 0 besprochen, zur Verbesserung der Empfindlichkeit bei der Fehlererkennung von Kugellagern bei einer niedrigen Rate falscher Alarme. Weitere Typen von Sicherheitsalarmen können durch das System erzeugt werden, wenn die Radlastmessung integriert wird, indem die Belastung pro Radsatz, die Belastung pro Drehgestell, die Belastung pro Waggon und das Ungleichgewicht der Belastung mit spezifischen Schwellenwerten verglichen werden, die aus der Fahrzeugdatenbank für die Waggons, deren Modell identifiziert wurde, abgerufen werden können.Some Advantages of integrating the wheel load measurements into the system are related with the possibilities to use such measurements combined with other data that the system determines or calculates or from the vehicle database retrieves, and thus improve system performance. A first advantage is the use of the wheel load data within the vehicle identification procedure, which was described in section 0. A second possible Advantage results from the application of vehicle load information in the data processing application described in section 0 above was to detect dangers of boundary line profiles, and especially for the use of the actual Load instead of the maximum load in the calculation of the corresponding Values of Expressions 126 and 128. A third potential benefit is the use of wheel load data as discussed in section 0 above, to improve sensitivity in error detection of Ball bearings at a low false alarm rate. Other types of security alerts can generated by the system when the wheel load measurement is integrated, by the load per wheel set, the load per bogie, the load per wagon and the imbalance of the load with specific thresholds that are derived from the vehicle database for the Wagons whose model has been identified can be retrieved.
Man kann bestimmte Daten, die das System sammelt oder berechnet oder aus der Fahrzeugdatenbank abruft (z.B. WSD und Raddurchmesser) auch verwenden, um die Leistung der Softwareanwendung bei der Raddefekt-Erkennung zu verbessern.you may be certain data that the system collects or calculates or retrieves from the vehicle database (e.g., WSD and wheel diameter) as well use the performance of the software application in wheel defect detection to improve.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Integration der Raddefekt-Erkennung und der Lastmessungen in das System ist eine Gesamtersparnis, da die gleichen Geräte und die Installation für den Datentransfer, die Signalisierung, die Verkabelung, die Stromzufuhr, die Ausrüstungsgehäuse und andere zusätzliche Infrastrukturen verwendet werden.One Another important advantage of the integration of Raddefekt detection and the load measurements in the system is a total savings since the same devices and the installation for the data transfer, the signaling, the wiring, the power supply, the gear boxes and other additional Infrastructures are used.
5.16 Installation der Systemsensoren an einer gekrümmten Bahnstrecke5.16 Installation of the System sensors on a curved railroad track
Fachleuten der entsprechenden Technik ist klar, dass die in diesem Dokument erläuterten Methoden leicht im Einzelnen verändert werden können, um das System an einer im Bereich des SMI gekrümmten Bahnstrecke zu installieren, und dass bezüglich der Wahl und der Positionierung an der Schienenkrümmung und der damit zusammenhängenden Schrägstellung der Schienen keine großen Probleme auftreten.professionals the appropriate technique is clear that in this document explained Methods easily changed in detail can be to install the system on a railroad track curved in the area of the SMI, and that respect the choice and positioning on the rail bend and the related inclination the rails are not big Problems occur.
Was die LDR und die WSD-Berechnung betrifft, so empfiehlt es sich, die Definition der LDF-Funktion (bezogen auf die Radsatzmitten) über einer gekrümmten Achse, die der Schienenmitte zwischen den Schienensträngen folgt, zu definieren. Eine gleichfalls zu empfehlende Wahl ist die, die von den einzelnen Rädern zurückgelegte Strecke, sowie entsprechend die Längskoordinaten der einzelnen Radsensoren auf solch einer zentralen gekrümmten Achse basierend auf den entsprechenden Querabschnitten, die orthogonal zu besagter gekrümmter Achse liegen, zu bestimmen.What As far as the LDR and WSD calculations are concerned, it is recommended that the Definition of the LDF function (relative to the wheel center) over one curved Axle following the rail center between the rail tracks, define. An equally recommended choice is the one that covered by the individual wheels Distance, as well as according to the longitudinal coordinates of the individual Wheel sensors on such a central curved axis based on the corresponding transverse sections orthogonal to said curved axis lie to determine.
Die Einführung der Schienenkrümmung in die oben für die Definition der Funktion Ω erörterte Funktion hat einige geringe praktische Folgen. Insbesondere kann man die gleichen orthogonalen CGB und CVB-Koordinatensysteme wie oben verwenden und kann eine erste Schätzung der Komponenten der Ω formulieren, und besonders die Werte von ψ(t), Y(t) und Z(t), wobei man die LDF und die gekrümmte Längsachse, die ihren Bereich bildet, so wie oben empfohlen, berücksichtigt. Die erste Schätzung von θ(t) kann der Schrägstellung der Schienen entsprechen, oder sie kann auch den Durchschnittseffekt der Fahrzeuggeschwindigkeit und möglicherweise den Flexibilitäts-Koeffizienten aus der Fahrzeugdatenbank (für identifizierte Fahrzeuge) berücksichtigen. Ähnliche Überlegungen können auch für die Definition der oben für die achsbezogenen Elemente besprochenen Funktion ΓWS angestellt werden.The introduction of the rail curvature into the function discussed above for the definition of the function Ω has some small practical consequences. In particular, one can use the same C GB and C VB orthogonal coordinate systems as above and can formulate a first estimate of the components of the Ω, and especially the values of ψ (t), Y (t), and Z (t) using the LDF and the curved longitudinal axis forming its area, as recommended above. The first estimate of θ (t) may correspond to the inclination of the rails, or may also include the average effect of vehicle speed and possibly the flexibility coefficient from the vehicle database (for identified vehicles) into account. Similar considerations can also be made for the definition of the function Γ WS discussed above for the axis-related elements.
Jegliche andere Änderung von Details der individuellen Methoden und der Designmerkmale für das Verfahren und das System im Zusammenhang mit der Systeminstallation, wenn das SMI an einer gekrümmten Schienenstrecke liegt, sollte von erfahrenen Ingenieuren beim Design der Implementation auf der Grundlage der Erklärungen für das Verfahren in diesem Dokument leicht definiert werden können.Any other change Details of individual methods and design features for the procedure and the system in connection with the system installation, though the SMI on a curved rail track should be based on the design of the implementation by experienced engineers the basis of the explanations for the Procedures in this document can be easily defined.
5.17 Integration anderer Sensoren oder Sub-Systeme für zusätzliche Sicherheitsfunktionen5.17 Integration of others Sensors or sub-systems for additional security features
Es können weitere Untersysteme, Instrumente und Methoden zu den oben erläuterten hinzugefügt werden, um weitere Diagnostik-Funktionen zu bieten und möglicherweise die verschiedenen Diagnoseelemente zu kombinieren, um eine synergetische Verbesserung bestimmter Methoden zur Erkennung von fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen von Fahrzeugen einer passierenden Zugbildung zu erreichen. Einige Diagnostik-Funktionen bezüglich der Stromabnehmer von Elektrolokomotiven können in das System integriert werden, z.B. indem man die Lösung anwendet, die von AEAT in Derby, United Kingdom, für ihr System "PANCHEX®" [968] entwickelt wurde. Zusätzliche Diagnostik-Funktionen für Stromabnehmer können entworfen und durch die Verwendung von VIS oder NIR-Kameras und/oder IR-Matrizen oder Scanner mit geeigneter Auflösung implementiert werden. Die Verwendung der LDF oder der Ω Koordinatenumwandlungsfunktion zusammen mit den Daten und Informationen, die aus der Fahrzeugdatenbank für die entsprechende Lokomotive abgerufen werden können, macht es möglich, eine automatische Inspektion der Stromabnehmergeometrie und möglicherweise der Stromabnehmerabnutzung durchzuführen. Die Schätzung der Stromabnehmertemperaturen (vor allem der Kontakt- und Leitungskomponenten) kann dazu dienen, eine abnormale Erhitzung im Zusammenhang mit Defekten der Elektrokontake zu diagnostizieren. Die Verwendung von Ultraviolett-sensitiven Detektoren oder von Silikon-CCD-Kameras kann auch für die Diagnose einer abnormalen Funkenintensität beim Kontakt mit der Fahrleitung vorgeschlagen werden.Other subsystems, instruments, and methods may be added to those discussed above to provide further diagnostic capabilities and possibly combine the various diagnostic elements to synergistically enhance certain methods of detecting erroneous and hazardous conditions of passing train vehicles , Some diagnostic functions related to the current collector of electric locomotives can be integrated into the system, for example by applying the solution, which was developed by AEAT in Derby, United Kingdom, for their system "PANCHEX ®" [968]. Additional diagnostic features for pantographs can be designed and implemented by using VIS or NIR cameras and / or IR matrices or scanners with appropriate resolution. The use of the LDF or Ω coordinate conversion function together with the data and information retrievable from the vehicle database for the corresponding locomotive makes it possible to perform automatic inspection of the pantograph geometry and possibly pantograph wear. The estimation of current collector temperatures (especially of the contact and line components) may serve to diagnose abnormal heating associated with defects in the electrical contacts. The use of ultraviolet-sensitive detectors or silicone CCD cameras may also be suggested for the diagnosis of abnormal spark intensity in contact with the catenary.
Die Erkennung von Rauch und/oder Gasen und Dämpfen kann man erreichen, indem man auf geeignete Weise Analysegeräte und Detektoren installiert, z.B. so, wie im Patentdokument [004] vorgeschlagen wird. Auf diese Weise können die Informationen über die mögliche Rauchemission von einem oder mehreren Fahrzeugen zur Ergänzung der Feuerdiagnose-Methode, die hier in Abschnitt 0 verwendet werden. Die Erkennung von gefährlichen Gasen und/oder Dämpfen kann hingegen innerhalb der im Abschnitt 0 erörterten Funktionssätze verwendet werden, um das System im Zusammenhang mit der Gefahrenreduzierung beim Bahntransport von bestimmtem Gefahrengut nützlicher zu machen.The Detection of smoke and / or gases and vapors can be achieved by to properly install analyzers and detectors, e.g. as proposed in Patent Document [004]. To this Way you can the information about the possible Smoke emission from one or more vehicles to supplement the Fire diagnostic method which are used here in section 0. The detection of dangerous Gases and / or vapors however, can be used within the functional sets discussed in section 0 be to the system in the context of risk reduction to make more useful in the railway transport of certain dangerous goods.
Infrarot- und Ultraviolett-Feuerdetektoren können auch in das System integriert werden, um weitere Daten für die Diagnose von Feuer an Bord bestimmter Schienenfahrzeuge zu erhalten. Der Anmelder stellt fest, dass eine solche Integration eine interessante Option darstellt, wenn keine passive Infrarot-Sensormatrize oder kein Scanner am SMI installiert sind, um die oben im Abschnitt 0 erörterten Erkennungsmethoden anzuwenden, während sie zu keiner nennenswerten Leistungsverbesserung führen würde, wenn besagte Methoden dieser Erfindung bereits in der Systemimplementation eingesetzt werden.Infrared- and ultraviolet fire detectors can also be integrated into the system be for more data for to receive the diagnosis of fire aboard certain rail vehicles. The applicant notes that such integration is an interesting one Option represents if no passive infrared sensor matrix or no scanners are installed on the SMI to the ones in section 0 above discussed While using recognition methods it would not lead to any significant improvement in performance if said methods of this invention already in the system implementation be used.
Eine weitere spezielle Funktion, die in das System integriert werden kann, ist die Erkennung von radioaktiven Quellen, was besonders für Metallabfall-Frachten auf Waggons, die zu Eisenhüttenwerken gebracht werden [042], sowie für nationale und internationale Sicherheitsaspekte im Zusammenhang mit dem Schmuggel von spaltbarem Material interessant ist.A another special feature that will be integrated into the system can, is the detection of radioactive sources, what special for metal waste loads on wagons leading to ironworks be brought [042], as well as for national and international security aspects related interesting with the smuggling of fissile material.
Im Allgemeinen kann man bei der Integration weiterer Mittel zur Erkennung von fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen in passieren Schienenfahrzeugen von den Basiseigenschaften der Methode ausgehen, und vor allem von der Verfügbarkeit von spezifischen Daten der Fahrzeugmodelle und Informationen aus der Fahrzeugdatenbank und aus der Verwendung von VCPO-Funktionen, dank derer ein genaues Abstimmen von auf dem Boden basierenden Instrumenten mit einem oder mehreren Teilen des Fahrzeugs möglich ist. Weitere allgemeine Vorteile einer solchen Integration ergeben sich aus der Möglichkeit, die Integrations- und Kommunkationseigenschaften- und Mittel (Hardware und Software), die unten in Abschnitt 0 erläutert werden, gemeinsam zu nutzen.in the Generally, one can integrate further means of detection from faulty and dangerous Conditions in rail vehicles pass from the basic properties emanating from the method, and especially from the availability of specific data the vehicle models and information from the vehicle database and from the use of VCPO functions, thanks to them, a precise tuning of ground-based instruments with one or more parts of the vehicle is possible. Other general The benefits of such integration arise from the possibility of the integration and communication features and means (hardware and Software) discussed in Section 0 below use.
5.18 Datenerfassung5.18 Data acquisition
Wie bereits an verschiedenen Stellen im Text oben erwähnt wurde, muss die Messdatenerfassung durch das System so durchgeführt werden, dass seine genaue Zeit direkt oder indirekt jeder Messung zugeordnet wird, und dass eine einzelne Zeitskala verwendet wird bzw. dass die Messzeiten, die durch verschiedene Zeitskalen definiert sind, durch eine Übereinstimmung der Zeitskalen in Einklang gebracht werden können. Genauer gesagt, sollte die mit einer Messung assoziierte Zeit (mit der nötigen Genauigkeit) der physischen Wechselwirkung, auf der die Messung beruht (z.B. die Zeit, zu dem ein Laserimpuls von einem LDM abgegeben wird oder die durchschnittliche Expositionszeit einer CCD oder eine thermalen IR-Sensors gegenüber elektromagnetischer Strahlung).As mentioned at several points in the text above, the measurement data acquisition by the system must be performed so that its exact time is directly or indirectly allocated to each measurement is used, and that a single time scale is used or that the measurement times, which are defined by different time scales, can be reconciled by a coincidence of the time scales. More specifically, the time associated with a measurement (with the required accuracy) should be the physical interaction on which the measurement is based (eg the time a laser pulse is delivered by an LDM or the average exposure time of a CCD or a thermal IR). Sensor against electromagnetic radiation).
Die tatsächliche Reihe von Messungen, für die die Datenerfassung ausgeführt werden muss, hängt klar von den vielen oben angesprochenen Optionen der Instrumenten- und Sensortypen ab, die in das System integriert werden, sowie auch von ihrer Zahl. Die erforderliche Genauigkeit der Messungszeiten ist auch für unterschiedliche Instrumente variabel, vor allem wegen ihrer Bandbreite und ihrer Output-Eigenschaften, aber es kann allgemein gesagt werden, dass mit Bezug auf die Kanäle höherer Messraten eine typische Zeitgenauigkeit (im Sinne der Unsicherheit bezüglich des Unterschieds zwischen den Zeiten die verschiedenen Messungen zugeordnet werden) im Bereich von 10–5 bis 10–4 s liegt, und dass solche Werte etwa 0.3 und 3 mm an Unsicherheit bezogen auf die Längsposition eines mit einer Geschwindigkeit von 120 km/h fahrenden Fahrzeugs entsprechen.The actual series of measurements requiring data acquisition clearly depends on the many options discussed above for the instrument and sensor types that are integrated into the system, as well as their number. The required accuracy of the measurement times is also variable for different instruments, mainly because of their bandwidth and their output characteristics, but it can generally be said that with respect to the channels of higher measurement rates, a typical time accuracy (in the sense of uncertainty regarding the difference between ranging from 10 -5 to 10 -4 s, and such values correspond to approximately 0.3 and 3 mm of uncertainty relative to the longitudinal position of a vehicle traveling at a speed of 120 km / h.
Die Implementierung des Systems erfolgt sehr wahrscheinlich unter Verwendung der im Handel erhältlichen Instrumente und Komponenten, die kontinuierliche oder getrennte Signale und/oder digitale Outputs erzeugen, und in Übereinstimmung mit den unterschiedlichen Standards oder mit ihren eigenen patentrechtlich geschützten Standards. Im Einzelnen sind einige der zu erfassenden Daten (z.B. die Signale der meisten Radsensoren) als Spannung oder Fluss erhältlich und entsprechen einem analogen Signal oder einem Zwei-Status-Output, ohne dass irgendeine Synchronisierung mit dem Messungserfassungssystem stattfindet. Andere Systeme (z.B. bestimmte CCD-Kameras) erzeugen ein analoges Signal oder einen digitalen Datensatz mit einer Synchronisierung der wahren Messzeit und der entsprechenden Outputzeit, die durch Input- und Outputauslöser oder Uhrsignale implementiert werden. In einigen speziellen Fällen (z.B. im Falle von Radsensoren mit Zwei-Status-Output) erfasst die tatsächliche Messung die Zeit bezogen auf ein Ereignis, auch wenn in der Praxis die Datenerfassungstechnik durch das regelmäßige Lesen und Speichern und/oder Verarbeitung und Speichern des entsprechenden Outputs implementiert wird.The Implementation of the system is very likely to be done using the commercially available Instruments and components that are continuous or separate Generate signals and / or digital outputs, and in accordance with the different standards or with their own patented standards. In particular, some of the data to be acquired (e.g., the signals Most wheel sensors) available as voltage or flow and correspond to an analog signal or a two-state output, without any synchronization with the measurement acquisition system takes place. Create other systems (e.g., certain CCD cameras) an analog signal or a digital record with a synchronization the true measuring time and the corresponding output time by Input and output triggers or clock signals are implemented. In some special cases (e.g. in the case of wheel sensors with two-status output) captures the actual Measuring the time related to an event, even if in practice the data acquisition technique through the regular reading and saving and / or Processing and saving the corresponding output implemented becomes.
Die Datenerfassungsausrüstung und die entsprechende Software können von einem erfahrenen Designer entwickelt werden, da der Anmelder keine besonderen Schwierigkeit vorhersieht, und weil eine Reihe von Systemen bisher in verschiedenen Gebieten des Ingenieurwesens und der Forschungswissenschaft implementiert wurden, wo strengere Anforderungen an die Messgenauigkeit, die Zeitgenauigkeit, die Zahl der Messkanäle und die Durchsatzmenge der Messdaten gestellt werden. Der Anmelder hat es jedoch vorgezogen, den nachfolgenden Text in diesen Abschnitt aufzunehmen, um zu zeigen, dass mehrere Optionen für die Entwicklung und die Implementierung der Datenerfassung für das System möglich sind, wenn man leicht erhältliche industrielle Komponenten und Systeme verwendet.The Data acquisition equipment and the appropriate software can Developed by an experienced designer, as the applicant foresees no particular difficulty, and because a number of Systems so far in various fields of engineering and Research Science have been implemented where stricter requirements to the measuring accuracy, the time accuracy, the number of measuring channels and the Throughput of the measured data are provided. The applicant has it however, preferred to include the following text in this section, to show that there are several options for development and implementation the data collection for the system possible are, if one is easily available used industrial components and systems.
Eine sehr attraktive Lösung für die Implementierung der Datenerfassung in das System ist die Verwendung einer "Crate" (Überrahmen) der VME-Familie [971] oder von VME „Crate"-Ansammlungen, dank der Verfügbarkeit einer großen Auswahl Grundplatinen, Isolierungseinsätzen und Platten, von in Echtzeit operierenden Systemen und angemessenen Software-Entwicklungswerkzeugen. VME-Systeme sind auch beinahe eine "natürliche Wahl" für den entsprechenden Industriebereich und sie wären, in dem speziellen Fall, besonders attraktiv wegen der bus-operativen Eigenschaften und der Verfügbarkeit von VME-Bus-Leitungen zum Zweck der Zeitmessungen und der Synchronisierung.A very attractive solution for the Implementation of data collection in the system is the use a "crate" the VME family [971] or VME "Crate" collections, thanks to availability a big one Selection of motherboards, insulation inserts and plates, in real time operating systems and appropriate software development tools. VME systems are also almost a natural one Choice "for the corresponding Industrial area and they would be in the special case, especially attractive because of the bus-operative Properties and availability of VME bus lines for time measurement and synchronization purposes.
Die
Einheit
Das
Verbindungsschema von Einheit
Die
Verbindung der Datenerfassungseinheit
Die
Verbindungen von Einheit
Spezielle
Lösungen
können
für besondere
Fälle vorgesehen
werden. Zum Beispiel kann ein Laser-Abstandsmessscanner von Zoller+Fröhlich [961]
ein Messauslösesignal
von Einheit
Wie
oben im Kommentar zu
Im
Allgemeinen ist es den Fachleuten in diesem Bereich klar, dass die
Datenerfassung durch eine Vielzahl von Mitteln implementiert werden
kann, und dass die obige Erörterung
zu
5.19 Eichungen5.19 calibrations
Ein Hauptaspekt der Eichung für das System betrifft die verwendeten Berechnungen, wie oben erörtert, mit denen man Messungen, die durch an der Strecke installierte Instrument durchgeführt werden, mit Elementen assoziiert, die sich auf den passierenden Fahrzeugen befinden. Bei der Diskussion dieses Themas kann man verschiedene wichtige Aspekte berücksichtigen, so wie die "geometrische Eichung" der Instrumente selbst, die geometrische Eichung im Zusammenhang mit der Installation der Instrumente und die mögliche Verschiebung oder die Änderung der Positionen und Orientierungen der Instrumente bezogen auf den Schienenkopf.One Main aspect of the calibration for the system involves the calculations used, as discussed above which are measurements taken by instruments installed on the track carried out be associated with elements that relate to the passing Vehicles are located. When discussing this topic, you can have different consider important aspects, like the "geometric Calibration "of the instruments themselves, the geometric calibration in connection with the installation of the Instruments and the possible Shift or change the positions and orientations of the instruments relative to the Railhead.
Die geometrische Eichung der Instrumente kann sehr praktisch Offline durchgeführt werden, z.B. in einem Labor, und zwar von den Instrumenten wie Kameras, IR Bilderzeugungsgeräten, IR Scanner oder VLDS, für die jeweils verschiedene Messrichtungen mit verschiedenen Pixeln oder der Position von einem oder mehreren Scanningelementen assoziiert werden (z.B. durch einen Winkelencoder). Diese Art der Eichung kann auf der Grundlage eines (polaren oder kartesischen) mit dem Instrument integralen Koordinatensystems erfolgen, so dass die Installation der Instrumente eine gewöhnliche "Dreh- Übertragung" der gesamten Gruppe der Instrumenten-Messstrahlen definiert. Diese Offline-Eichung ist im Allgemeinen für Instrumente mit einem einzelnen festen Messstrahl nicht nötig. Zusätzlich dazu kann es für alle entsprechenden Instrumente erforderlich oder empfehlenswert sein, Offline Strahlenprofile und die entsprechenden Genauigkeitsparameter zu messen. Die hier oben erwähnten tatsächlichen Offline-Eichprozesse können auch die Einstellung von mechanischen und optischen Komponenten zur Ausrichtung der Optik und zur Optimierung der Messleistung umfassen. Die meisten der entsprechenden Instrumente für das System sind derart, dass die instrumentenspezifische geometrische Eichung einmal ausgeführt wird (z.B. "im Werk" oder in einem Labor, vor der Installation). Ihre Nach-Einstellung kann nach einer gewissen Zeit nach der Installation erforderlich sein (je nach Instrumententyp), z.B. aufgrund von Ausrichtungsänderungen von internen Komponenten des Instruments wegen andauernder Vibration oder wegen eines zufälligen mechanischen Schocks.The Geometric calibration of the instruments can be very handy offline carried out be, e.g. in a laboratory, from the instruments like cameras, IR imaging devices, IR scanner or VLDS, for the different measuring directions with different pixels or the position of one or more scanning elements (for example, by an angle encoder). This type of calibration can on the basis of a (polar or Cartesian) with the instrument integral coordinate system, so that the installation the instruments defines an ordinary "rotation-transmission" of the entire set of instrument measurement beams. This offline calibration is generally for instruments with a single fixed measuring beam not necessary. additionally it can do this for all appropriate instruments required or recommended be, offline beam profiles and the corresponding accuracy parameters to eat. The ones mentioned above actual Offline calibration processes can also the adjustment of mechanical and optical components to align the optics and to optimize the measurement performance. Most of the appropriate tools for the system are such that the instrument-specific geometric calibration is performed once (e.g., "at work" or in a laboratory, before installation). Your after-attitude may be after a certain Be required after installation (depending on instrument type), e.g. due to alignment changes from internal components of the instrument due to persistent vibration or because of a random one mechanical shocks.
Eine zweite Art der Eichung, die alle oben erwähnten optischen (VIS, NIR und IR) Instrumente betrifft, ist mit der Bestimmung der Position der auf dem Instrument basierenden Koordinatensysteme assoziiert, oder direkt mit ihren Messstrahlen, und erfolgt in einem gewöhnlichen statischen Koordinatensystem wie das oben erläuterte CGB. Diese Eichung kann nach der Installation der Instrumente am SMI durchgeführt werden und erfordert im Allgemeinen einige gewöhnliche Zubehörteile wie hyperstatische dreidimensionale Rahmen, die entlang der Schienenstrecke positioniert werden, und diese sollten möglichst auf einem angemessenen Bahnwagen montiert werden. Der besondere und wichtige Fall von elektromagnetischen Radsensoren ist oben erörtert worden und besteht praktisch darin, eine relative Längsposition entlang der Schienen mit der entsprechenden "Reisezeit" der Sensoren zu assoziieren, d.h. über einen Radsatz, dessen Verschiebung im Zeitverlauf präzise gemessen wird.A second type of calibration, involving all of the optical (VIS, NIR and IR) instruments mentioned above, is associated with the determination of the position of the coordinate systems based on the instrument, or directly with their measuring beams, and is done in an ordinary static coordinate system such as above explained C GB . This calibration can be performed after installation of the instruments at the SMI and generally requires some common accessories such as hyperstatic three-dimensional frames positioned along the track and these should preferably be mounted on an appropriate railcar. The particular and important case of electromagnetic wheel sensors has been discussed above and is in practice to associate a relative longitudinal position along the rails with the corresponding "travel time" of the sensors, ie a wheel set whose displacement is precisely measured over time.
Ein anderer Aspekt im Zusammenhang mit der Eichung bezieht sich auf die langsame Verschiebung der Position des Schienenkopfes gegenüber den Instrumenten entlang der Strecke, verursacht durch die Schienenkopfabnutzung, durch Schotterdeformierung und durch die Verschiebung der Instrumentenposition in Folge von kleinen Deformierungen und Verschiebungen ihrer tragenden Strukturen, besonders zurückzuführen auf Erdbewegungen und Temperaturveränderungen. Diesem Aspekt kann auf verschiedene Weise Rechnung getragen werden, hauptsächlich abhängig von bestimmten Entscheidungen in den mathematischen Formeln des Koordinatenumwandlungsprozesses, der oben erörtert wurde, und zwar darüber, welche Instrumente installiert werden und für welche Instrumente Datenprozesse im System implementiert werden. Eine wichtige Wahl betrifft die Definition des CGB-Koordinatensystems, das entweder integral mit den Schienen oder integral mit den tragenden Strukturen der Instrumente sein kann. Solche Alternative führt jeweils zu einer anderen mathematischen Formulierung für die Berücksichtigung der besagten Verschiebung. Die Verschiebung von Schienen gegenüber der Gruppe der tragenden Strukturen der Instrumente kann, wenn gewünscht, durch die Ad-hoc-Installation von Sensoren gemessen werden, so wie optische Abstandssensoren, die integral mit den Instrumentenstrukturen des Systems sind, und die Messung bezieht sich auf den Abstand von einem Teil der Schienen oder von einigen mechanischen Elementen, die an der Schiene montiert sind. Eine andere Möglichkeit, die gleichen Ergebnisse mit einer in der Praxis ausreichenden Genauigkeit zu erreichen, ist die Verarbeitung, so wie oben erläutert, der Radabbildungen oder von Messungen, die von mindestens zwei Laser-Abstandsmessern durchgeführt werden, die so positioniert sind, dass sie die untere äußere Fläche der passierenden Räder beobachten. Eine weitere Art zur Überwachung der Positionsverschiebung der Schienen ist die Messung von der VLDS, die, sofern verfügbar, die Ermittlung des genauen Durchschnittswertes für die Zeitabstände ermöglicht, wenn kein Zug im SMI präsent ist. Im Allgemeinen, und angesichts der Tatsache, dass sich diese Frage insgesamt auf die Schienenverschiebung gegenüber den Instrumenten bezieht, unabhängig von der "Erdposition", können verschiedene Lösungen basierend auf den Messungen durch die optischen Instrumente des Systems (VIS und IR) von geometrischen Elementen, die sich im Bereich neben den Schienen befinden oder zu diesem Zweck positioniert werden können (z.B. feste Paneele, die durch die Kameras beobachtet werden).Another aspect related to the calibration relates to the slow shift of the position of the rail head relative to the instruments along the track, caused by rail head wear, ballast deformation, and the displacement of the instrument position due to small deformations and displacements of their supporting structures attributed to earth movements and temperature changes. This aspect can be accounted for in various ways, mainly depending on particular decisions in the mathematical formulas of the coordinate conversion process discussed above, which instruments are installed, and for which instruments data processes are implemented in the system. One important choice concerns the definition of the C GB coordinate system, which may either be integral with the rails or integral with the supporting structures of the instruments. Such an alternative leads to a different mathematical formulation for the consideration of said shift. The displacement of rails relative to the group of supporting structures of the instruments may, if desired, be measured by the ad hoc installation of sensors, such as optical distance sensors integral with the instrument structures of the system, and the measurement relates to Distance from a part of the rails or from some mechanical elements mounted on the rail. Another way of achieving the same results with sufficient accuracy in practice is to process, as explained above, the wheel images or measurements made by at least two laser distance meters positioned to provide the same observe the lower outer surface of the passing wheels. Another way to monitor the positional shift of the rails is to measure the VLDS, which, if available, allows for the determination of the exact average of the time intervals when no train is present in the SMI. In general, and given that this question as a whole relates to the rail shift versus the instruments, irrespective of "Earth position", different solutions can be based on the measurements made by the optical instruments of the system (VIS and IR) of geometric elements located in the area next to the rails or for this purpose (eg fixed panels, which can be positioned through the Cameras are observed).
Die Veränderung der Schienenkopfposition durch Wartungsarbeiten, und vor allem durch das Schienenschleifen und das Feststampfen und die Nivellierung der Schienen ist anders als die Veränderung der Schienenkopfposition, die hier oben angesprochen wurde, da es sich nicht um einen langsame Verschiebung handelt und da sie durch bestimmte und bekannte Wartungseingriffe verursacht wird. Eine Neueinstellung des Systems kann nach solchen speziellen Wartungsarbeiten erforderlich sein, auch weil sie die Neupositionierung der System-Sensoren, die an der Strecke installiert sind, erforderlich machen können (z.B. Radsensoren und Infrarotscanner für achsbezogene Elemente).The change the rail head position through maintenance, and especially by rail grinding and tamping and leveling the rails is different than changing the railhead position, which was mentioned above, since it is not a slow one Displacement is and is due to certain and known maintenance interventions is caused. A re-adjustment of the system can after such special maintenance may be required, also because they are the Repositioning the system sensors installed on the track are necessary (e.g., wheel sensors and infrared scanners for axle-related elements).
Eine flüchtige Veränderung der entsprechenden Position des Schienenkopfes gegenüber den Instrumenten als Folge der Kräfte, die von Fahrzeugrädern ausgeübt werden, ist streng gesehen kein Aspekt im Zusammenhang mit der Eichung, doch ihre Erörterung hat viel mit der obigen Erklärung über langsame Verschiebungen und plötzliche Veränderungen in der Schienenkopfposition gegenüber den Instrumenten gemeinsam. Solche flüchtigen Veränderungen können mit berücksichtigt werden, wenn eine größtmögliche Genauigkeit gewünscht ist (durch einige der oben für die Verschiebung der Schienenkopfposition erwähnten Methoden).A volatile change the corresponding position of the rail head relative to the Instruments as a result of the forces that of vehicle wheels exercised strictly speaking, there is no aspect related to the calibration, but her discussion has a lot to do with the above explanation about slow Shifts and sudden changes in the railhead position in relation to the instruments in common. Such volatile changes can taken into account if maximum accuracy required is (through some of the above for the displacement of the rail head position mentioned methods).
Im Allgemeinen ist es jedoch für Fachleute in diesem Bereich klar, dass die Anwendung der oben beschriebenen genauesten Methoden für die Bestimmung der Funktionen von Ω und Γ sehr gute Leistungen der verschiedenen Erkennungsfunktionen, die oben für die Defekte und die gefährlichen Bedingungen erläutert wurden, ermöglichen, ohne eine bedeutende Auswirkung auf die Veränderungen (Verschiebung, plötzliche Veränderung und flüchtige Veränderung) der Schienenkopfposition zu haben.in the However, it is generally for Professionals in this field realize that the application of the above most accurate methods for the determination of the functions of Ω and Γ very good performances of different Detection functions above for the defects and the dangerous ones Conditions were explained enable, without a significant impact on the changes (displacement, sudden change and fleeting Change) to have the rail head position.
Eine Reihe von Prüfungen zur "Integritätsüberwachung" bezogen auf die Verschiebung oder die Veränderung der relativen Position und Orientierung von Instrumenten gegenüber den Schienen sollte regelmäßig durch die Systemsoftware durchgeführt werden, und solche Prüfungen können praktisch in die oben erwähnten Nacheichungsmethoden integriert werden.A Series of tests for "integrity monitoring" in relation to the Shift or change the relative position and orientation of instruments vis-à-vis the Rails should be checked regularly the system software performed be, and such tests can practically in the above mentioned Re-calibration methods are integrated.
Ein weiterer Aspekt der Eichung ist die Zeitnahme. Einige der Datenerfassungsprozesse können in der Tat praktisch konstante und nicht-vernachlässigbare Latenzzeiten oder Verspätungen bei der Erfassung von Messdaten (z.B. bei verspäteten Auslösern oder der Taktlinie) betreffen. Diese Zeitnahmeparameter sollten auf angemessene Weise für die verschiedenen Fälle berücksichtigt werden.One Another aspect of the calibration is timekeeping. Some of the data collection processes can indeed virtually constant and non-negligible Latency or delays in the acquisition of measurement data (e.g., late delays or the timing line). These timing parameters should be appropriate for the different ones Cases considered become.
Andere Eichungen beziehen sich auf die Skalarmengen, die direkt durch einige der Systeminstrumente und vor allem durch passive Infrarotsensoren für thermale Emissionsmessungen und durch Laserabstandsmesser durchgeführt werden. Die Eichung von auf thermaler Emission beruhenden Temperaturmessungen wurde weiter oben in diesem Dokument bereits angesprochen und sie sollte mit Hilfe der bekannten Lösungen erfolgen, je nach Instrumententyp und je nach dem, wie weit das Instrument automatische Eichfunktionen erfüllt. Laserabstandsmesser erfordern im Allgemeinen für sehr lange Zeiten keine Neueichung, mit Ausnahme der Messveränderungen aufgrund der Verschiebung der Position oder Orientierung der Instrumente, die oben angesprochen wurden.Other Calibrations refer to scalar quantities directly through some the system instruments and especially by passive infrared sensors for thermal Emission measurements and be performed by laser distance meter. The calibration of thermal emission based temperature measurements became previously mentioned in this document and she should done with the help of known solutions, depending on the instrument type and depending on how far the instrument automatic calibration functions fulfilled. Laser distance meters generally do not require re-calibration for very long periods of time, with the exception of the measurement changes due to the displacement of the position or orientation of the instruments, that were mentioned above.
Es
ist natürlich
möglich,
dass die Nacheichungen im Zusammenhang mit der Positionsverschiebung der
Schienen, der Positions- und Orientierungsverschiebung der Instrumente,
der Abstandsmessung, den Radsensoren und den Messungen thermaler
Emission durch eine Wartungs-Crew auf der Grundlage eines programmierten
oder eines anpassungsfähigen
Wartungsplans durchgeführt
werden. Der Anmelder betont noch einmal, dass dieses Dokument das
Verfahren und das System im Einzelnen beschreibt, und dabei eine Reihe
von Optionen bezüglich
der Systemhardware und der Software-Methoden lässt. Die obigen Erläuterungen
scheinen zu zeigen, dass solche Optionen im Zusammenhang stehen
mit der gesamten Frage der Methoden für die "geometrischen Eichungen" und die "geometrischen Nacheichungen", die im Moment der
Entwicklung der Systemimplementierung behandelt werden sollte. Die
Box
5.20 Fahrzeugdatenbank5.20 Vehicle database
Der obige Text dieses Dokuments erklärt eindeutig, dass die "Fahrzeugdatenbank" eine fundamentale Komponente des Systems ist, da eine Reihe von kritischen Daten und Informationen zur Implementierung des Verfahrens aus ihr abgerufen werden, im Zusammenhang mit den Fahrzeugausführungsmodellen oder mit den Ausführungsmodellen der Fahrzeugkomponenten (z.B. Achsen und Drehgestelle, die für mehr als ein Fahrzeugmodell gleich sein können). Es ist außerdem oben angegeben, dass die Menge und die Komplexität der Daten und Informationen in solch einer Datenbank (oder Serien von Datenbanken) weitgehend variabel und für unterschiedliche Fahrzeuge und Komponentenmodelle jeweils unterschiedlich sein können, abhängig von den installierten Instrumenten, der verwendeten Verarbeitungsmethode der Datensätze und dem Detailgrad, der in der Anwendung der verschiedenen Funktionen innerhalb des Verfahrens gewünscht ist.Of the above text of this document explains clearly that the "vehicle database" is a fundamental component of the system is because of a set of critical data and information to be retrieved from it in the implementation of the procedure Related to the vehicle models or to the models of execution vehicle components (e.g., axles and bogies that may be used for more than a vehicle model can be the same). It is also stated above that the amount and complexity of the data and information in such a database (or series of databases) largely variable and for Different vehicles and component models each different could be, dependent from the installed instruments, the processing method used the records and the level of detail in the application of different functions desired within the procedure is.
Die Struktur und die Implementierung der Fahrzeugdatenbank sollte bei der Entwicklung der Systemimplementierung von Fachleuten in diesem Bereich definiert werden. Der Anmelder möchte erwähnen, dass eine Objektbezogene Datenbank [070, 071] eine besonders elegante und wirksame Wahl für die Implementierung der Fahrzeugdatenbank sein könnte, aus für Fachleute in diesem Bereich offensichtlichen Gründen.The Structure and implementation of the vehicle database should be included the development of the system implementation of professionals in this Be defined area. The applicant wishes to mention that an object related Database [070, 071] is a particularly elegant and effective choice for implementation could be the vehicle database, out for Professionals in this area obvious reasons.
Auch wenn einige Kopien der Fahrzeugdatenbank auf verschiedenen Servern in einem WAN (Wide Area Network) vorhanden sein können, zieht der Anmelder es vor, eine Kopie innerhalb jeder einzelnen Systeminstallation zu verwenden, um die Verfügbarkeit der Systeminstallationen zu vergrößern und um zu verhindern, dass Netz- und Datenbankzugriff-Infrastrukturen mit garantierten minimalen Leistungen benötigt werden, um eine Verlangsamung einiger kritischer Systemprozesse zu verhindern.Also if some copies of the vehicle database on different servers in a WAN (Wide Area Network) may be present the applicant intends to make a copy within each individual system installation to use for availability system installations and to prevent network and database access infrastructures with guaranteed minimal services needed be slowing down some critical system processes to prevent.
Die Fahrzeugdatenbank sollte von einer oder mehreren Organisationen gemäß einem angemessenen definierten technischen Plan verwaltet werden. Die Kopien der Fahrzeugdatenbank in den Systeminstallationen werden, vorzugsweise durch eine automatisierte Wartungsanwendung, durch eine der unten angegebenen Netzverbindungen aktualisiert.The Vehicle database should be from one or more organizations according to one reasonable defined technical plan. The To be copies of the vehicle database in the system installations, preferably by an automated maintenance application, through Updated one of the network connections below.
Die Eingabe und Verwaltung der Daten und Informationen, die in der Fahrzeugdatenbank für die Fahrzeugmodelle gespeichert werden, können durch Software-Anwendungen mit bestimmten Funktionen unterstützt werden, die den Arbeitsaufwand verringert und die Zuverlässigkeit der Verwaltung der Fahrzeugdatenbank verbessert. Eine Hauptlösung, die diese Verwaltung erleichtern kann, ist die Verwendung einer dreidimensionalen CAD (Computer Aided Design)-Anwendung besonders mit Bezug auf die Definition der oben beschriebenen modellspezifischen geometrischen Flächen, z.B. die TESD und HTDS-Elemente. Die CAD-Datendateien für die Fahrzeugmodelle, zusammen mit den Daten und Informationen aus den Messungen und aus der Fahrzeugdatenbank können auch verwendet werden, um nützliche graphische Darstellungen zu erstellen, die den diagnostizierten Defekten und gefährlichen Bedingungen entsprechen. Zum Beispiel ist es möglich, auf dem Computerbildschirm in einem Bahnkontrollzentrum eine dreidimensionale Ansicht eines Fahrzeugs abzubilden, in der den Flächenpixeln Farben entsprechend der Temperatur oder der Position gegenüber der Ladeprofilumhüllung zugeordnet werden.The Enter and manage the data and information stored in the vehicle database for the Vehicle models can be stored by software applications are supported with certain features that reduce the workload reduced and the reliability the management of the vehicle database improved. A home solution that To facilitate this administration is the use of a three-dimensional CAD (Computer Aided Design) application especially with respect to the Definition of the model-specific geometric described above surfaces, e.g. the TESD and HTDS elements. The CAD data files for the vehicle models, together with the data and information from the measurements and from the vehicle database can also used to be useful create graphs that diagnosed the Defective and dangerous Conditions. For example, it is possible on the computer screen in a railway control center a three-dimensional view of a Imaging vehicle in the surface pixels colors accordingly assigned to the temperature or position relative to the Ladeprofilumhüllung become.
Auch wenn in der Fahrzeugdatenbank nur Daten und Informationen zum Ausführungsmodell nötig sind, um das System zu implementieren, können auch bestimmte Informationen für individuelle Fahrzeuge in Bezug auf ein Ausführungsmodell in der Datenbank gespeichert werden (z.B. für bestimmte Flotten), die im Zusammenhang mit einigen Prozessen des Verfahrens oder mit Wertzuwachsfunktionen stehen, die auf der Integration des Systems in ein oder mehrere (andere) Systeme basieren können.Also if in the vehicle database only data and information about the execution model necessary, To implement the system can also provide certain information for individual Vehicles in relation to an execution model stored in the database (e.g., for certain fleets) related to with some process's processes or with value-added functions stand on the integration of the system into one or more (other) systems can be based.
5.21 Kommunikation & Integration mit externen Systemen5.21 Communication & Integration with external systems
Lokale
Systemkomponenten werden hier als die Systemkomponenten (Hardware
und Software) definiert, die am SMI oder nahe am SMI installiert
sind und die eine Systeminstallation darstellen. Somit sind die lokalen
Systemkomponenten diejenigen, die im gestrichelten Bereich von
Box
Die
Gruppierungsbox
Im Allgemeinen beobachtet der Anmelder, dass das TCP/IP ("Internet")-Protokoll für die meisten in diesem Abschnitt erläuterten Kommunikationsübertragungen verwendet werden könnte, mit einigen offensichtlichen Ausnahmen wie die Zwei-Status-Signalleitungen zu einem Signalisierungsrelais (siehe unten). Andere Netzprotokolle können ebenfalls in dieser Systemimplementierung verwendet werden, was für Fachleute in diesem Bereich offensichtlich ist.in the Generally, the Applicant observes that the TCP / IP ("Internet") protocol for most explained in this section communication transmissions could be used with some obvious exceptions like the two-state signal lines to a signaling relay (see below). Other network protocols can also be used in this system implementation, what for professionals in this area is obvious.
Das
Element
Einheit
Box
Einer
der einfachsten Wege für
das System, Sicherheitsalarme an die Signalisierungs- und Sicherheitssysteme
der Bahngesellschaft zu senden, besteht in der Verwendung von 2-Status-Signalen über ein
Relais. Box
Zusätzliche
Signalleitungen können
ebenfalls integriert werden, und einige von ihnen sollten es ermöglichen,
Signale von
Die
Verwendung anderer Kommunikationstechniken zwischen
Fachleuten
im Bereich der Eisenbahn-Signalisierung werden wissen, dass die
aktuelle zunehmende Verbreitung von GSM-R kombiniert mit ERTMS/ETCS
eine weitere Möglichkeit
zur Kommunikation und Integration zwischen System und den Signalisierungs-
und Sicherheitssystemen der Bahngesellschaft darstellt, speziell
für die
Kommunikation mit Zugsystemen und für die Integration mit der Signalisierungs-
und Sicherheitsinfrastruktur (z.B. speziell im Zusammenhang mit
der Geschwindigkeitsplanung des Transports von Waggons mit sehr
breiten Frachten). Überlegungen
zur Sicherheit und Wirtschaftlichkeit (z.B. [009, 023 und 026]) führen zu
der Erkenntnis, dass beim Anhalten einer Zugbildung aufgrund der
Erkennung von Defekten oder gefährlichen
Bedingungen an einer bemannten Einsatzstelle an der Schienenseite
(oder an einer geeigneten Stelle an einer Schienenstrecke, zu der
eine Service-Crew geschickt werden könnte) die geeigneten Informationen
an der Stelle zur Verfügung
stehen sollten, speziell die Angaben zu dem Fahrzeug/den Fahrzeugen, das/die
geprüft
werden muss/müssen,
und gegebenenfalls, zu den/dem Teil/en eines solchen Fahrzeugs/solcher
Fahrzeuge (z.B. welches Achslager). Die Gruppenbox
Die Überprüfung eines
möglichen
Defekts oder einer gefährlichen
Bedingung kann jedoch alternativ durch eine Crew durchgeführt werden,
die aus Bahnpersonal zusammengesetzt ist, das auf dem betroffenen Zug
im Einsatz ist. Um eine solche Crew über die erkannten Defekte und/oder
gefährlichen
Bedingungen in Kenntnis zu setzen, können die gleichen oben beim
Einsatz einer am Boden stationierten Crew erörterten Informationen mit anderen
Kommunikationsmitteln an Bord des Zugs übermittelt werden, vor allem über ein GSM-R-Netz
oder andere kabellose Kommunikationssysteme. Die Informationen und
Daten können
an die Zug-Crew in Form von vokalen Nachrichten und/oder digitalen
Nachrichten an eine Datenverarbeitungseinheiten mit einem angemessenen
Bildschirm übermittelt
werden (möglicherweise
mit Zeichnungen und/oder Bildern) und/oder in Form eines Faxes gesandt
werden. Zusätzlich
dazu können
entlang der Hauptstrecke oder an einem sicheren Schienenabschnitt,
an dem ein Zug angehalten werden würde, "Informationssäulen" positioniert werden, und diese Säulen könnte man
mit der entsprechenden Systeminstallation oder mit einem System
der Bahngesellschaft verbinden. Wie oben im Text erwähnt, erkennt
das System für
die meisten der identifizierten Fahrzeuge einen unverwechselbaren
Fahrzeugidentifizierungscode zusätzlich
zum Fahrzeug-Ausführungsmodell.
Die Verwendung der gesamten Identifizierungsinformationen erlaubt
es dem System, für
die Verwaltungssysteme der Schienenfahrzeugwartung und die Logistik-Systeme
wichtige Informationen zu erzeugen. Die Erkennung von abnormalen
Bedingungen oder von tolerierbaren Defekten, die ein Anhalten oder Umleiten
des Zugs nicht erforderlich machen, kann zum Weitersenden einer
Nachricht an ein Informationssystem bezüglich der Wartung führen, in
der die Diagnostik-Informationen mit der unverwechselbaren Fahrzeugidentifizierung
assoziiert werden, damit diese für verschieden
Zweck berücksichtigt
werden, so zum Beispiel auch beim Vorziehen des nächsten Wartungseingriffs.
Das Untersystem der Einheiten, die in der Box
5.22 Software-Implementierung5.22 Software implementation
Wie jedem Fachmann dieser Techniken bekannt ist, erfordert die Implementierung des Verfahrens und des Systems einen beträchtlichen Software-Enwicklungseinsatz, im Vergleich zu anderen wichtigen Entwicklungsbemühungen (Executive-Design und Konstruktion der Infrastrukturelemente, Instrumentengehäuse und ihre Installation, detailliertes Design und Aufstellen der Datenerfassungs-Hardware usw). Der Anmelder hält jedoch die Entwicklung der Systemsoftware nicht für kritisch, da die meisten speziellen kritischen Algorithmen oben in der ausführlichen Beschreibung vorgestellt wurden. Folglich sollte ein geeignetes Team qualifizierter Software-Ingenieure die nötigen Entwicklungen auf der Grundlage dieses Dokuments, von öffentlichen Informationen und des aktuellen Stands der Technik im Bezug auf die Entwicklung von Multi-Prozessor-Hochleistungsdatenverarbeitungsanwendungen ausführen. Den Fachleuten ist dabei klar, dass eine Reihe von Alternativen für die Implementierung der Systemsoftware bestehen, vor allem was die detaillierten Design-Techniken, die Programmiersprache, die Software-Entwicklungskits und die Betriebssysteme betrifft. Die folgende Text in diesem Abschnitt beschränkt sich daher auf wenige Bemerkungen, die für Fachleute wahrscheinlich ganz nicht nötig sind.As Anyone skilled in these techniques will require implementation of the process and the system a considerable amount of software development, compared to other major development efforts (executive design and construction infrastructure elements, instrument housings and their installation, detailed design and setup of the data acquisition hardware etc). The applicant holds, however The development of the system software is not critical, as most Special Critical Algorithms above in the detailed Description were presented. Consequently, a suitable Team of qualified software engineers the necessary ones Developments based on this document, by public Information and the current state of the art in relation to the development of multi-processor high performance computing applications To run. The experts are clear that a number of alternatives for the Implementation of the system software exist, especially what the detailed Design techniques, the programming language, the software development kits and the operating systems concerns. The following text in this section is limited therefore, to a few remarks, which for professionals probably quite not necessary are.
Die
Entwicklung einer Softwareanwendung in C- oder in C++-Sprache in einer
Echtzeit-Softwareumgebung (z.B. RTUnixPro [979]) hält der Anmelder
für eine
sehr empfehlenswerte Wahl für
die Softwaremodule des Systems, so wie die, der Box
Die
Wahl auf der Grundlage der Angaben in Abschnitt 0 zur Strukturierung
von "schwereren" Softwarefunktionen
für umfangreiche
Kalkulationen als eine Serie von Softwaremodulen, die asynchron
bestimmte Aufgaben für
ein bestimmtes Fahrzeug einer Zugbildung ausführen, und die als multiple
Instanzen auf einer Serie von Berechnungseinheiten eines Netzes
oder einer Ansammlung laufen können,
ist kompatibel mit einer anderen Software-Designlösung, und vor allem mit der
Verwendung der Überwachungsanwendung
5.23 Installation, Unterbringung und Schutz der Installationen5.23 Installation, accommodation and protection of the installations
Ein
erster wichtiger Aspekt im Zusammenhang mit der Installation von
Geräten
ist die mechanische Stabilität
der installierten Sensoren und Instrumente, besonders der (aktiven
und passiven) optischen Elemente, die, wie oben erläutert, an
den Schienenseiten positioniert werden. Das System erfordert hier
keine besondere Art von Stützstruktur
für solche
Sensoren und Instrumente (z.B. eine Signalbrücke [002] oder eine bogenförmige Struktur
[003] oder die Wände
und die Decke eines Tunnels [066]) und daher können die für das Design verantwortlichen
Ingenieure die Art der Struktur wählen, die sie für geeignet
halten (z.B. eine Gruppe von Gittermasten oder eine Reihe von miteinander
verbundenen metallenen Gittermasten entlang der Schienenseite oder
Strukturen aus Verbundbeton und Metallträgern), vorausgesetzt, dass
sichergestellt ist, dass die Schwingungen und die Positionsverschiebung
und die Orientierung der Sensoren und Instrumente innerhalb der
für den
vorgesehenen Einsatz des Systems vorgegebenen Grenzen liegen. In
der Regel ist es nicht schwierig, lineare Schwingverschiebungen
optischer Sensoren und Instrumente innerhalb der gewünschten Grenzen
(gewöhnlich
wenige Millimeter) zu halten, während
Winkelschwankungen kritischer sein können. Auf jeden Fall sind die
Schwingungsgrenzen durch die erforderliche Genauigkeit einer bestimmten
Messung zusammen mit der entsprechenden Messgeometrie vorgegeben.
Zum Beispiel würde
im Fall eines sehr schnellen Laser-Abstandsmessers, der wie in
Das Design von tragenden Strukturen für die Instrumente sollte auch Schräge des Zugs, den Wind und die Wirkung von Temperaturveränderungen auf die Struktur berücksichtigen. Sofern anwendbar, sollten die Deformierungseffekte im Zusammenhang mit dem jahrzeitlich bedingten Auftreten von „Permafrost" (Gefrieren und Tauen) ausgeglichen werden, z.B. indem man ein spezielles verstärktes Betonfundament für die gesamte SMI-Installation vorsieht.The Design of supporting structures for the instruments should also slope of the train, the wind and the effect of temperature changes to consider the structure. If applicable, the deformation effects should be related with the seasonal occurrence of "permafrost" (freezing and thawing) balanced, e.g. by having a special reinforced concrete foundation for the entire SMI installation.
Die Frage der mechanischen Stabilität muss natürlich auch bei der Wahl und der Konzeption der Befestigung der Instrumente an den o.g. tragenden Strukturen und der Bewertung der Strukturen der Instrumente selbst berücksichtigt werden (es kann zum Beispiel tatsächlich sein, dass eine lineare Vibration durch einen passierenden Zug, die durch die tragende Struktur der Instrumente weitergeleitet wird, eine Winkelvibration in der Anordnung der Instrumente und seiner Befestigungskomponenten bewirkt).The Question of mechanical stability must of course also in the choice and conception of fixing the instruments to the o.g. supporting structures and the evaluation of the structures the instruments themselves be (for example, it can actually be that linear Vibration by a passing train passing through the supporting structure the instruments is forwarded, an angular vibration in the Arrangement of the instruments and its fastening components causes).
Selbstverständlich müssen alle Hardware-Elementen, die am SMI montiert werden, den geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen und so installiert und gewartet werden, dass Unfälle vermieden werden, z.B. durch das Fallen oder Verlagern von physischen Elementen oder durch eine elektrische Fahrleitung der Bahn (einschließlich der Unfälle, die durch die Verlagerung oder das Versagen von Stromleitungen der Bahngesellschaft verursacht werden). Ein zudem zu berücksichtigender Aspekt ist der Schutz der frei liegenden optischen Flächen einiger Instrumente vor Wettereinflüssen (Regentropfen, Nieselregeln, Schneeflocken usw.) und vor Staub, fettigen Spritzern und anderen Partikeln und/oder kleinen Objekten (möglicherweise durch die Zugfederung und/oder durch Wind herbeigetragen), die diese optischen Flächen verändern und das korrekte Funktionieren des Systems beeinträchtigen können. Wie oben in einigen Abschnitten über die Instrumente für die Systemimplementierung erwähnt wurde, sind unterschiedliche Methoden hierfür bekannt und werden auch bereits angewandt (automatisches Schließen eines Schutzdeckels oder einer Klappe, wenn ein Instrument still steht, das Spülen der frei liegenden optischen Flächen mit sauberer Luft, Erwärmen usw.) und die für Systemimplementierung verantwortlichen Ingenieure werden die ihrer Meinung nach geeigneten Kombinationen solcher Methoden wählen, um einen angemessenen Schutz der frei liegenden optischen Flächen der entsprechenden Instrumente des Systems sicherzustellen.Of course everyone has to Hardware elements mounted on the SMI comply with applicable safety regulations comply with and be installed and maintained to prevent accidents be, e.g. by falling or moving physical elements or by an electrical overhead line of the railway (including the accidents due to the displacement or failure of power lines of the Railway company caused). An addition to be considered Aspect is the protection of the exposed optical surfaces of some Instruments against weather influences (Raindrops, drizzle, snowflakes, etc.) and dust, greasy splashes and other particles and / or small objects (possibly brought by the tension suspension and / or by wind), these optical surfaces change and affect the proper functioning of the system can. As above in some sections about the instruments for mentions the system implementation different methods have been and are already known applied (automatic closing a protective lid or flap when an instrument is stationary, the rinse the exposed optical surfaces with clean air, heating etc.) and the for System implementation responsible engineers will be theirs Opinion to choose appropriate combinations of such methods adequate protection of the exposed optical surfaces of the ensure appropriate instruments of the system.
Sonne
und/oder andere intensive Lichtquellen und/oder Quellen von Infrarotstrahlung
können
natürlich
ein Problem für
die Systemoperationen darstellen, da sie die Messungen oder die
Verfügbarkeit
von optischen und/oder Infrarotinstrumenten beeinflussen. Es wird
jedoch angestrebt, dass das System an jeder beliebigen Stelle entlang
der Schienenstrecke installiert werden kann, ohne dabei die Orte
auszuschließen,
die bestimmte geographische Orientierungen über den Schienen haben oder
in denen intensive Lichtquellen oder Quellen von Wärmestrahlung
in einem kritischen Abstand von und in kritischer Richtung bezogen
auf das SMI liegen. Eine der Techniken, mit denen solche möglichen
Probleme durch Sonne und künstliches
Licht und/oder Quellen von thermaler Strahlung verhindert werden
können,
ist die Verwendung von speziellen Aufsätzen. Im Fall von linearen
Bilderzeugungsgeräten
(VIS, NIR und IR) und von solchen Instrumenten, mit denen eine Winkelabtastung
durchgeführt
wird (z.B. Scanning-Laserabstandsmesser),
ist die Verwendung eines Aufsatzes ähnlich wie
5.24 Beispiele von Systemkonfigurierungen5.24 Examples of System Configurations
Einige Beispiele von Systemkonfigurierungen werden in diesem Abschnitt kurz vorgestellt, besonders bezogen auf verschiedene mögliche Kombinationen von Sensoren und Instrumenten, die am SMI installiert werden.Some Examples of system configurations are discussed in this section presented briefly, especially related to various possible combinations of sensors and instruments installed on the SMI.
5.24.1 Erstes Beispiel einer Systemkonfigurierung5.24.1 First example a system configuration
Dieses
erste Beispiel bezieht sich auf eine relativ komplette Konfigurierung,
um alle wichtigen Erkennungsfunktionen, die oben im Text erläutert sind,
zu stützen
und um eine hohe Leistung in Bezug auf die Erkennungsempfindlichkeit
aller wichtigen Defekte und/oder gefährlichen Bedingungen bei einer
niedrigen Rate falscher Alarme zu erreichen. Der Referenzgeschwindigkeitsbereich
des Fahrzeugs (am SMI) beträgt
35 bis 120 km/h für
die Anwendung des kompletten Satzes der Erkennungsfunktionen, und
erstreckt sich auf einen Bereich von 20 bis 160 km/h für die Fahrzeugidentifizierungsfunktion
und die Erkennungsfunktion von Feuer und Erhitzung eines Fahrzeugkastens.
Es besteht eine Toleranz von 5% am oberen und unteren Ende dieser Geschwindigkeitsbereiche.
Die Erkennung einer heranfahrenden Zugbildung und die Vorhersage
der Ankunftszeit am SMI dieser Zugbildung basiert auf zwei Paaren
von Radsensoren RDS80001-H [950] von Honeywell, wobei jedes Paar
entlang der gleichen Schiene mit einem kurzen Abstand zwischen den
zwei Sensoren eines Paars (z.B. 1000 to 3000 mm), und die Paare
an zwei Positionen wie
Vier
VLDS-Instrumente
Vier
lineare Infrarot-Bilderzeugungsgeräte
Zwei
schnelle Laser-Abstandsmesser
Die "Schwelle mit Instrument"
Alle
Instrumente, mit Ausnahme der Sensoren der mit Instrumenten ausgerüsteten Schwellen
und der Radsensoren, sind auf geeigneten Stahlmasten mit verstärkten Betonfundamenten
montiert (ein Mast für
Die
Datenerfassung- und die Datenelektronikeinheiten gemeinsam mit den
Energieversorgungs-, Kommunikations- und Netzeinheiten (und möglicherweise
mit der Erzeugung von Druckluft und Kontrollkomponten für den Fluss/Druck
von pneumatisch gesteuerten Klappen) sind in einem wetterfesten
Gehäuse
oder einem Schutzdach, etwa 3–4
Meter von den Schienen entfernt und näher an
Ein meteorologischer Sensormast mit Instrumenten zur Messung der Lufttemperatur, der relativen Feuchtigkeit, der Windgeschwindigkeit- und richtung ist auf einem Haus oder einem Schutzdach montiert.One meteorological sensor mast with instruments for measuring air temperature, relative humidity, wind speed and direction is mounted on a house or a shelter.
Die
folgenden Einheiten sind im Innern (vorzugsweise in Standardkästen für die Montage
auf einem 19''-Rahmen) des Hauses
oder des Schutzdachs montiert und in einem Gigabit Ethernet-Netz
eine
auf VME basierende "Master"-Einheit für die Datenerfassung
eine Intel Pentium-Datenerfassungseinheit für jedes
VLDS-Instrument;
eine Intel Pentium-Datenerfassungseinheit
für jede
lineare Eclipse EC-11 Kamera;
eine variable Zahl (je nach maximal
erforderlicher Reaktionszeit) von Datenverarbeitungseinheiten, z.B.
basierend [972] auf einem Intel Pentium oder einem Power PC-Mikroprozessor,
um vor allem die Softwareanwendungen für die Defekterkennung laufen
zu lassen;
eine Datenverarbeitungseinheit mit redundanter Massenspeicherung,
die mindestens die Fahrzeugdatenbank und die Konfigurierung der
Systeminstallation sowie die Eichdatenbänke aufnimmt;
eine Datenverarbeitungseinheit
für das "MULTIRAIL® WheelScan"-System von Schenck
[966];
eine Intel Pentium-Datenverarbeitungseinheit, dank derer
vor allem Kommunikations- und Signalisierungsanwendungen laufen
und die mit der Signalisierungseinheit
ein Router und ein VPN-Hardwareclient als eine
einzelne Einheit oder getrennt in zwei Einheiten
ein
Router/Modem (als Option) für
eine Hochgeschwindigkeitsverbindung über ein Drillpaar oder ein
Faseroptikkabel mit einer nahen Station oder einer anderen Bahneinrichtung
eine
oder mehrere redundante Datenverarbeitungseinheiten.The following units are mounted inside (preferably in standard boxes for mounting on a 19 '' frame) of the house or shelter and in a Gigabit Ethernet network
a VME-based "master" unit for data collection
an Intel Pentium data acquisition unit for each VLDS instrument;
an Intel Pentium data acquisition unit for each linear Eclipse EC-11 camera;
a variable number (depending on the maximum response time required) of data processing units, eg based [972] on an Intel Pentium or a Power PC microprocessor, mainly to run the software applications for the defect detection;
a data processing unit with redundant mass storage, which accommodates at least the vehicle database and the configuration of the system installation and the calibration databases;
a data processing unit for Schenck's "MULTIRAIL ® WheelScan" system [966];
an Intel Pentium computing device, which primarily powers communication and signaling applications, and the signaling unit
a router and a VPN hardware client as a single unit or separated into two units
a router / modem (as an option) for a high speed connection via a pair of drills or a fiber optic cable to a nearby station or other railway device
one or more redundant data processing units.
Die
Signalisierungseinheit des Systems
5.24.2 Zweites Beispiel einer Systemkonfigurierung5.24.2 Second example a system configuration
Das zweite Beispiel ähnelt dem ersten, doch gibt es hier nur einen der zwei schnellen OptocatorTM Laser-Abstandsmesser und keine vier lineare Infrarot-Bilderzeugungsgeräte "Modell 1000 IR"; diese werden durch das Abtasten mit IR-Photonensensoren ersetzt. Es werden "VAE-HOA/FO A400"-Scanner verwendet (in einer Hohlschwelle montiert), um Defekte und gefährliche Bedingungen in achsbezogenen Komponenten zu erkennen, während für die Messungen der thermalen Emissionen von Schienenfahrzeugkästen und ihren Lasten ähnliche Instrumente verwendet werden.The second example is similar to the first, but there is only one of the two fast Optocator ™ laser rangefinders and not four "Model 1000 IR" linear infrared imagers; these are replaced by scanning with IR photon sensors. "VAE-HOA / FO A400" scanners are used (mounted in a hollow sleeper) to detect defects and hazardous conditions in axle-related components, while similar instruments are used to measure the thermal emissions of railcar bodies and their loads.
5.24.3 Drittes Beispiel einer Systemkonfigurierung5.24.3 Third example a system configuration
Das dritte Beispiel ist eine Konfigurierung, die geeignet für das Entdecken von Defekten im Begrenzungslinienprofil, von Laufflächendefekten und von gewichtsabhängigen Defekten ist, aber nicht für jede Art von Defekt und/oder gefährliche Bedingung, die anhand der Wärmeabgabe erkannt werden kann. Die Konfigurierung der Sensoren und Instrumente in diesem dritten Beispiel ist ähnlich der des ersten Beispiels, doch ohne die beiden schnellen OptocatorTM Laser-Abstandsmesser und ohne die vier linearen IR-Bilderzeugungsgeräte "Model 1000 IR".The third example is a configuration suitable for detecting defects in the boundary line profile, tread defects, and weight-dependent defects, but not for any type of defect and / or hazardous condition that can be detected by the heat release. The configuration of the sensors and instruments in this third example is similar to that of the first example, but without the two fast Optocator ™ laser rangefinders and without the four "Model 1000 IR" linear IR imagers.
5.24.4 Viertes Beispiel einer Systemkonfigurierung5.24.4 Fourth example a system configuration
Das vierte Beispiel ist eine Konfigurierung, die geeignet ist für die Erkennung von Defekten und/oder gefährlichen Bedingungen, die auf dem Messen von Wärmeabgaben beruhen, doch ist sie nicht geeignet für die Erkennung von Defekten im Begrenzungslinienprofils (einschließlich der Verletzung von Profilen), von Laufflächendefekten und von gewichtsabhängigen Defekten. Die Konfigurierung der Sensoren und Instrumente in diesem dritten Beispiel ist ähnlich der des ersten Beispiels, doch ohne die beiden schnellen OptocatorTM Laser-Abstandsmesser und ohne die vier linearen IR-Bilderzeugungsgeräte "Model 1000 IR", die durch einige Laser-Abstandsmesser für den Zeitpunkt des Passierens ersetzt werden.The fourth example is a configuration suitable for detecting defects and / or dangerous conditions based on the measurement of heat dissipation, but it is not suitable for detecting defects in the boundary line profile (including profile infringement) Tread defects and weight-dependent defects. The configuration of the sensors and instruments in this third example is similar to that of the first example, yet without the two fast Optocator TM laser rangefinders and without the four linear IR imaging devices "Model 1000 IR", which by some laser distance meters for the time to be replaced by passing.
5.24.5 Fünftes Beispiel einer Systemkonfigurierung5.24.5 Fifth example a system configuration
Das fünfte Beispiel ist eine Konfigurierung, die geeignet ist für die Erkennung von Defekten und gefährlichen Bedingungen von achsbezogenen Komponenten, von Laufflächendefekten und von gewichtsabhängigen Defekten, doch nicht geeignet für die Erkennung von Defekten und/oder gefährlichen Bedingungen im Zusammenhang mit dem Wagenkasten (ausgenommen seines Gewichts). Die Konfigurierung der Sensoren und Instrumente in diesem fünften Beispiel ist ähnlich der des ersten Beispiels, doch ohne die vier VLDS-Instrumente und ohne die beiden IR-Bilderzeugungsgeräte für die Wärmeabgaben für den Kasten von Schienenfahrzeugen und für ihre Ladungen. Zusätzlich wird eine geringe Zahl von linearen Kameras verwendet, mit einer geringeren Auflösung (z.B. das Modell Dalsa Piranha 1024 Pixel [955]) und ausgestattet mit einer synchronisierten LED-Impulsmatrizenbeleuchtung.The fifth example is a configuration suitable for detecting defects and hazardous conditions of axle-related components, tread defects and weight-dependent defects, but not suitable for detecting defects and / or hazardous conditions associated with the body (other than its body) weight). The configuration of the sensors and instruments in this fifth example is similar to that of the first example, but without the four VLDS instruments and without the two IR imaging devices for the railcar box and their charges. In addition, a small number of linear cameras are used with egg lower resolution (eg the Dalsa Piranha model 1024 pixels [955]) and equipped with synchronized LED pulse matrix illumination.
6. Glossar & Referenzen6. Glossary & References
6.1 Abkürzungen und Akronyme, die im Text verwendet werden6.1 Abbreviations and acronyms used in the text
-
- 3DD3DD
- Three-Dimensional Data, d.h. die Koordinaten eines Fahrzeugflächenpunktes in einem auf dem Boden basierenden dreidimensionalen Koordinatensystem und der entsprechenden Zeit, gemäß Definition in Abschnitt 0.Three-Dimensional Data, i. the coordinates of a vehicle surface point in one on the Ground-based three-dimensional coordinate system and the corresponding Time, according to definition in section 0.
- BACBAC
- Beam Assignment Coefficient, gemäß Definition in Abschnitt 0.Beam Assignment Coefficient, according to definition in section 0.
- BIDBID
-
Buffers Information
Data, Information über
die Pufferung eines bestimmten Fahrzeugmodells in der Fahrzeugdatenbank,
gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Buffers Information Data, information about the buffering of a particular vehicle model in the vehicle database, as defined in Section 0 with reference to9 , - BIFBIF
- Beam Intersection Fraction, gemäß Definition in Abschnitt 0.Beam intersection Fraction, according to definition in section 0.
- BPDBPD
-
Buffers Profile Data,
Datensatz von einem schnellen Laser-Abstandsmesser, der so positioniert
ist, dass er von der Schienenseite ein Profil der Fahrzeuge an einer
geeigneten Höhe
misst, um die Fahrzeugpufferungen zu entdecken, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Buffers Profile Data, a record from a fast laser rangefinder positioned to measure from the rail side a profile of the vehicles at an appropriate height to detect vehicle buffers, as defined in Section 0 with reference to FIG9 , - BWBTISBWBTIS
- Bearings, Wheels und Brakes Thermal Infrared Sensors, gemäß Definition in Abschnitt 0.Bearings, Wheels and Brakes Thermal Infrared Sensors, as defined in Section 0.
- CVMCVM
-
Candidate Vehicle
Model, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Candidate Vehicle Model, as defined in Section 0 with reference to9 , - CVMLCVML
-
Candidate Vehicle
Model List, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Candidate Vehicle Model List, as defined in Section 0 with reference to9 , - CVMSDCVMSD
-
Candidate Vehicle
Model Selection Dataset, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Candidate Vehicle Model Selection Dataset, as defined in Section 0 with reference to9 , - ERTMS/ETCSERTMS / ETCS
- European Rail Traffic Management System/European Train Control SystemEuropean Rail Traffic Management System / European Train Control System
- External systemExternal system
- Ein Begriff, der in diesem Dokument verwendet wird, um ein Signalisierungs- und Sicherheitssystem der Bahngesellschaft oder verschiedene Informationssysteme der Bahngesellschaft oder irgendein anderes System zu bezeichnen, das mit einer oder mehreren Systeminstallation(en) oder mit Komponenten von Fernsystemen kommunizieren kann oder in diese integriert wird, gemäß Definition in Abschnitt 0.A term used in This document uses a signaling and security system the railway company or various information systems of the railway company or to designate any other system that uses one or more multiple system installation (s) or with components of remote systems can communicate or be integrated into it, as defined in section 0.
- F (F1, F2, ..., F12)F (F1, F2, ..., F12)
- Ein Element eines Wagenkastens, assoziiert mit einer Methode zur Berechnung von einem oder mehreren Gliedern für die Bestimmung der VBPO-Funktion für einen Wagenkasten, gemäß Definition in Abschnitt 0.An element of a Car body, associated with a method of calculating one or several members for the determination of the VBPO function for one Car body, as defined in section 0.
- FHSSFHSS
- Frequency Hopping Spread Spectrum, erwähnt im Abschnitt 0 betrifft die kabellose Verbindung von tragbaren Datenverarbeitungseinheiten für Bahn-Service-Crews.Frequency hopping Spread Spectrum, mentioned in section 0 concerns the wireless connection of portable computing devices for rail service crews.
- FLDMFLDM
- Fixed LDM, eingeführt in Abschnitt 0 dieses Dokuments.Fixed LDM, introduced in section 0 of this document.
- GSM-RGSM-R
- Global System for Mobile Communications – Railways Global System for Mobile Communications - Railways
- HLDSHLDS
- High-speed Laser Distance-metering Scanners, gemäß Definition in Abschnitt 0 dieses Dokuments.High-speed laser distance-metering Scanner, as defined in Section 0 of this document.
- HTDSHTDS
- Homogeneous Thermal Diagnostics Surface, eine Fläche, mit der eine repräsentative Temperatur innerhalb der Datenverarbeitung assoziiert wird, die die Erkennung von achsbezogenen Gefahren betrifft, gemäß Definition in Abschnitt 0.Homogeneous thermal Diagnostics Surface, an area with the one representative Temperature within the data processing is associated with the the detection of axle related hazards, as defined in section 0.
- IDSIDS
-
Identification Data
Set, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Identification Data Set, as defined in Section 0 with reference to9 , - IMAIMA
-
Imaging of possible
Marking Areas, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Imaging of possible marking areas, as defined in section 0 with reference to9 , - IRIR
- Infrared; eine weit verbreitete Abkürzung in den Bereichen Physik und Ingenieurwesen.Infrared; a far common abbreviation in physics and engineering.
- LDFLDF
- "Longitudinal Displacement Function", die Längsverschiebung eines Fahrzeugs im Zeitverlauf entlang der Schienenstrecke, wie oben in Abschnitt 0 definiert."Longitudinal Displacement Function", the longitudinal displacement a vehicle over time along the rail route, such as defined in section 0 above.
- LDMLDM
- Laser Distance Meter, eingeführt in Abschnitt 0 dieses Dokuments.Laser Distance Meter, introduced in Section 0 of this document.
- Local System ComponentLocal System Component
- Eine Systemkomponente (Hardware und Software), die am SMI oder nahe am SMI installiert wird und Teil der lokalen Systeminstallation ist, gemäß Definition in Abschnitt 0.A system component (Hardware and software) installed at the SMI or near the SMI is and is part of the local system installation, as defined in section 0.
- MSAMSA
-
Marking Searching
Area, gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Marking Searching Area, as defined in Section 0 with reference to9 , - MTFMTF
- Modulation Transfer Function; eine weit verbreitete Abkürzung in der Fachliteratur über das Ingenieurwesen im Zusammenhang mit Bilderzeugungssensoren, Bilderzeugungsoptik, Infrarotbilderzeugung, Bildverarbeitung und Zielerkennung.Modulation transfer Function; a common abbreviation in the literature on the Engineering in the context of imaging sensors, imaging optics, Infrared imaging, image processing and target recognition.
- NETDNETD
- Noise Equivalent Temperature Difference, die Messung thermographischer Empfindlichkeit [068]; eine weit verbreitete Abkürzung in der Infrarotthermometrie und der Literatur über Thermographie.Noise Equivalent Temperature Difference, the measurement of thermographic sensitivity [068]; a common abbreviation in infrared thermometry and the literature on thermography.
- NIRNIR
- Near Infrared, d.h. elektromagnetisches Strahlungswellenlänge-Interval von der Grenze von aktinischem Rot (etwa 750 nm) bis zu etwa 3000 nm; eine weit verbreitete Abkürzung in den Bereichen Physik und Ingenieurwesen.Near Infrared, i. electromagnetic radiation wavelength interval from the boundary from actinic red (about 750 nm) to about 3000 nm; a far common abbreviation in physics and engineering.
- OCROCR
- Optical Character Recognition; eine weit verbreitete Abkürzung in der Softwaretechnologie.Optical Character Recognition; a common abbreviation in software technology.
- OCROOCRO
-
OCR Output, in diesem
Dokument verwendete Abkürzung,
vor allem in den Abschnitten 0 und 0, mit Bezug auf
9 .OCR Output, abbreviation used in this document, especially in Sections 0 and 0, with reference to9 , - PVPV
-
Previous Vehicle,
gemäß Definition
in Abschnitt 0 mit Bezug auf
9 .Previous Vehicle, as defined in Section 0 with reference to9 , - Remote System ComponentRemote System Component
- Eine System-Komponente, bezogen auf eine oder mehrere Systeminstallationen und positioniert an einem variablen und möglichst großen Abstand von der/den einzelnen Systeminstallationen, gemäß Definition in Abschnitt 0.A system component, related to one or more system installations and positioned at a variable and as possible huge Distance from the individual system installations, as defined in section 0.
- RPYRPY
- Roll, Pitch und Yaw, gemäß Definition in Abschnitt 0.Roll, pitch and yaw, according to definition in section 0.
- SMISMI
- "System Measurement Interval", der räumliche Längsabschnitt entlang der Bahnschiene, in dem ein passierendes Schienenfahrzeug vom System gemessen wird, mit Ausnahme der "Zugerkennungsbereiche", wie oben in Abschnitt 0. definiert."System Measurement Interval", the spatial longitudinal section along the railway track in which a passing rail vehicle is measured by the system, with the exception of the "train detection ranges" as described in section above 0. defined.
- SRMCSRMC
- System Remote Management Centre, gemäß Definition in Abschnitt 0System Remote Management Center, as defined in section 0
- TAM (TAM1, ..., TAM5)TAM (TAM1, ..., TAM5)
- Eine Temperature Assignment Method, gemäß Definition in Abschnitt 0, um eine repräsentative Temperatur einem an der Achse montierten Element zuzuordnen.A temperature assignment Method, as defined in section 0 to be a representative Assign temperature to an element mounted on the axle.
- TEPPTEPP
- "Thermal Emission data Pre-Processing algorithm", ein Algorithmus (einer Gruppe von Algorithmen) zur Berechnung von einigen numerischen Werten durch die Datenverarbeitung von Daten für eine bestimmte Untergruppe von Messdaten von Wärmeabgaben, die einem TESD entsprechen, gemäß der Definition oben in Abschnitt 0."Thermal emission data pre-processing algorithm ", a Algorithm (a group of algorithms) for computing some numerical values by data processing for a given data Subgroup of heat transfer data, that correspond to a TESD, as defined above in section 0.
- TESDTESD
- "Thermal Emission Spatial Domgin", eine Definition (einer Gruppe von Definitionen), um einen räumlichen Teil eines Wagenkastens zu identifizieren, auf den ein TEPP-Algorithmus für die Messungen von Wärmeabgaben angewendet wird, gemäß Definition oben in Abschnitt 0."Thermal Emission Spatial Domgin", a definition (a group of definitions) to a spatial part of a car body to identify a TEPP algorithm for the measurements of heat releases is applied, as defined above in section 0.
- TESD opacityTESD opacity
- Ein Zahl zwischen 0 und 1, gemäß Definition in Abschnitt 0.A number between 0 and 1, as defined in section 0.
- TESD transparencyTESD transparency
- Eine Zahl zwischen 0 und 1, gemäß Definition in Abschnitt 0.A number between 0 and 1, as defined in section 0.
- UVUV
-
Unidentified Vehicle,
in diesem Dokument verwendet, vor allem in den Abschnitten 0 und
0, mit Bezug auf
9 .Unidentified Vehicle, used in this document, especially in sections 0 and 0, with reference to9 , - VBPOWMPO
- Vehicle Body Position und Orientation, der besondere Fall einer VCPO-Funktion bezogen auf den Wagenkasten, gemäß Definition in Abschnitt 0.Vehicle Body Position and Orientation, the special case of a VCPO function on the car body, as per definition in section 0.
- VBTHDMVBTHDM
- "Vehicle Body Thermal Hazards Diagnostic Method", eine Methode (einer Gruppe von Methoden), die verwendet wird, um eine Diagnose von gefährlichen Bedingungen in Wagenkästen auf der Grundlage von Messungen thermaler Infrarotstrahlungen zu erstellen, gemäß Definition oben in Abschnitt 0."Vehicle Body Thermal Hazards Diagnostic Method ", a method (a group of methods) that is used to make a diagnosis of dangerous Conditions in car bodies based on measurements of thermal infrared radiation create, as defined above in section 0.
- VCPOVCPO
-
Vehicle Constituent
Position und Orientation, verwendet in
1 und in den entsprechenden Kommentaren, um eine Zeitfunktion zu bezeichnen, die die Position und die Orientierung eines „fast-starren" Hauptbestandteils eines Fahrzeugs ausdrückt, und diese Funktion entspricht der Umwandlung von Koordinaten von einem zu einem anderen Koordinatensystem, eines davon integral mit der Infrastruktur und das andere mit dem entsprechenden Fahrzeugbestandteil.Vehicle Constituent Position and Orientation, used in1 and in the corresponding comments, to denote a time function expressing the position and orientation of a "near-rigid" main component of a vehicle, and this function corresponds to the conversion of coordinates from one coordinate system to another, one of which is integral with the infrastructure and the other with the corresponding vehicle component. - Vehicles DatabaseVehicles Database
- Eine Datenbank, die innerhalb des Systems dazu dient, Daten und Informationen zu speichern und abzurufen, die mit einem Fahrzeugausführungsmodell oder mit dem Baumodell eines Fahrzeugsbestandteils, wie einer montierten Achse oder einem Drehgestell, assoziiert werden, die zu mehr als einem Fahrzeugmodell gehören können.A database that within the system serves to store data and information and retrieve those with a vehicle design model or with the construction model a vehicle component, such as a mounted axle or a Bogie, to be associated with more than one vehicle model belong can.
- VIVI
- Vehicle Identification, in diesem Dokument für einen Prozess verwendet, der einem bestimmten Schienenfahrzeug ein bestimmtes Fahrzeugausführungsmodell zuordnet, das in der Fahrzeugdatenbank kodiert ist und, möglicherweise aber nicht notwendigerweise, auch eine unverwechselbaren Code, der dem entsprechenden Element entspricht (z.B. eine Seriennummer oder ein unverwechselbarer Code innerhalb einer Flotte).Vehicle Identification, in this document for uses a process that is specific to a particular rail vehicle particular vehicle execution model which is encoded in the vehicle database and, possibly but not necessarily, even a distinctive code that the corresponding item (e.g., a serial number or a distinctive one Code within a fleet).
- VISVIS
- Visible; z.B. elektromagnetisches Strahlungsintervall aktinischer Wellenlängen, d.h. von etwa 400 nm bis etwa 750 nm; eine Abkürzung, die in einigen Gebieten des Ingenieurwesens verwendet wird.Visible; e.g. electromagnetic Radiation interval of actinic wavelengths, i. of about 400 nm up to about 750 nm; a shortcut, which is used in some areas of engineering.
- VLDSVLDS
- Very-high-speed Laser Distance-metering Scanners, gemäß Definition in Abschnitt 0 dieses Dokuments.Very high-speed laser Distance-metering scanners, as defined in Section 0 of this document.
- VPNVPN
- Virtual Private Network [072, 073], in Abschnitt 0 erwähnt.Virtual Private Network [072, 073], mentioned in section 0.
- WSDWSD
- "Wheelsets Distances", die Längsabstände zwischen Radsätzen, gemäß der Definition oben in Abschnitt 0."Wheelsets Distances", the longitudinal distances between wheelsets, as defined above in section 0.
- WSIWSI
- "Wheel Sensors Interval", der räumliche Längsabstand entlang einer Schienenstrecke zwischen zwei äußeren Elementen einer Serie von Radsensoren, die am SMI installiert sind, gemäß Definition oben in Abschnitt 0."Wheel Sensors Interval", the spatial longitudinal distance along a railway track between two outer elements of a series of wheel sensors installed on the SMI, as defined above in section 0.
- WTDWTD
- Wheel Transit Time; in diesem Dokument, vor allem im Abschnitt 0 verwendet, um die Daten von Radsensormessungen anzugeben, d.h. die Zeitpunkte, an denen ein bestimmtes Rad oder eine Radsatzmitte von einem Radsensor oder von einem Radsensorpaar erkannt wurde.Wheel Transit Time; used in this document, especially in section 0 to the data of wheel sensor measurements, i. the times when a particular wheel or wheel center of a wheel sensor or was detected by a Radsensorpaar.
- XSMIXSMI
- Ein Teil eines SMI, ebenso definiert wie das SMI selbst, doch unter Vernachlässigung der Radsensoren, gemäß Definition oben in Abschnitt 0.Part of an SMI, just as defined as the SMI itself, but neglected the wheel sensors, as defined above in section 0.
6.2 Als Referenz genannte Patentdokumente6.2 named as reference Patent documents
-
001 –
DD 156450 DD 156450 -
002 –
GB 2320971 GB 2320971 -
003 –
EP 1052606 EP 1052606 -
004 –
EP 1060766 EP 1060766 -
005 –
US 2818508 US 2818508 -
006 –
DE 1031338 DE 1031338 -
007 –
DE 1082618 DE 1082618 -
008 –
US 3095171 US 3,095,171 -
009 –
US 3226540 US 3226540 -
010 –
US 3253140 US 3253140 -
011 –
US 3646343 US 3646343 -
012 –
US 4820057 US 4820057 -
013 –
EP 0263217 EP 0263217 -
014 –
US 4878761 US 4878761 -
015 –
US 5100243 US 5100243 -
016 –
US 5201483 US 5201483 -
017 –
US 5381700 US 5381700 -
018 –
US 5331311 US 5331311 -
019 –
FR 2752806 FR 2752806 -
020 –
US 3151827 US 3151827 -
021 –
US 4441196 US 4441196 -
022 –
US 6043774 US 6043774 -
023 –
US 3721820 US 3721820 -
024 –
US 4248396 US 4248396 -
025 –
US 2963575 US 2963575 -
026 –
US 5677533 US 5677533 -
027 –
US 4932784 US 4932784 -
028 –
US 5247338 US 5247338 -
029 –
US 6288777 US 6288777 -
030 –
DE 10150436 DE 10150436 -
031 –
EP 1186856 EP 1186856 -
032 –
DE 1267700 DE 1267700 -
033 –
US 3844513 US 3844513 -
034 –
US 4050292 US 4050292 -
035 –
US 4129276 US 4,129,276 -
036 –
DE 3309908 DE 3309908 - 037 – WO 8801956037 - WHERE 8801956
-
038 –
US 5133521 US 5133521 -
039 –
US 6416020 US 6416020 -
040 –
EP 1212228 EP 1212228 -
041 –
EP 1207091 EP 1207091 -
042 –
US 5705818 US 5705818 -
043 –
US 5636026 US 5636026 -
044 –
US 5181327 US 5181327 -
045 –
DE 19646098 DE 19646098 -
046 –
DE 4015086 DE 4015086 -
047 –
US 5903355 US 5903355 -
048 –
US 3206596 US 3206596 -
049 –
GB 836721 GB 836721
6.3 Als Referenzen genannte Standards, Normen, Berichte und Papiere6.3 named as references Standards, standards, reports and papers
-
- 050050
- UIC Fiche 505-1, "Matériel de transport ferroviaire – Gabarit de construction de materiel roulant" (Rolling Stock Construction Gauge) und current annexes, 9e édition, Août 2002, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 505-1, "Matériel de transport ferroviaire - Gabarit de construction de materiel roulant "(Rolling Stock Construction Gauge) and current annexes, 9e édition, Août 2002, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 051051
- UIC Fiche 505-4, "Consequences de l'application des gabarits cinematiques defines par les fiches 505 sur l'implantation des obstacles par rapport aux voies et des voies entre elles" und current annexes, 3e édition, 01.01.1977, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 505-4, "Consequences of the application of gabarits cinematiques defines par les fiches 505 sur l'implantation des obstacles par rapport aux voies et des voies entre elles "and current annexes, 3e édition, 01.01.1977, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 052052
- UIC Fiche 505-5, "Conditions de base communes aux fiches n° 505-1 à 505-4 – Commentaires sur l'élaboration et las prescriptions de ces fiches" und current annexes, 2e édition, 01.01.1977, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 505-5, "Conditions de base communes aux fiches n ° 505-1 à 505-4 - Commentaires sur l'élaboration et la prescriptions de ces fiches "and current annexes, 2e édition, 01.01.1977, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 053053
- UIC Leaflet 506, "Rules governing application of the enlarged GA, GB und GC gauges" und current annexes, 1st edition, 01.01.1987, updated on 01.01.1990, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Leaflet 506, "Rules governing application of the enlarged GA, GB and GC gauges "and current annexes, 1st edition, 01.01.1987, updated on 01.01.1990, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 054054
- UIC Leaflet 596-5, "Transport of road vehicles on Wagons – Technical Organisation – Method 1 – Conveyance of ordinary grab-hundled semi-trailers on special wagons (Standard recess Wagons)" und current annexes, 3rd edition, 01.07.1985, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Leaflet 596-5, "Transport of road vehicles on Wagons - Technical Organization - Method 1 - Transport of ordinary grab-hundled semi-trailers on special wagons (standard recess Wagons) "and current annexes, 3rd edition, 01.07.1985, CODE UIC, UIC, Union International Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 055055
- UIC Fiche 596-6, "Trafic de véhicules routiers sur Wagons – Organistion technique – Conditions de codification des unites de chargement en transport combine et des lignes de transport combiné" und current annexes, 3e édition, 01.01.1996, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 596-6, "Trafic de véhicules routiers sur Wagons - Organistion technique - conditions de codification of the unit de chargement en transport combine et the lignes de transport combiné "and current annexes, 3e édition, 01.01.1996, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 056056
- UIC Leaflet 597, "Piggyback system – Semi-trailers on bogies – Characteristics", 1st edition, 01.01.1991" und current annexes, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Leaflet 597, "Piggyback system - Semi-trailers on bogies - Characteristics ", 1st edition, 01.01.1991" and current annexes, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 057057
- UIC Fiche 438-1, "Marquage numérique unifié du matériel remorqué à voyageurs" und current annexes, 2éme édition, 01.01.1988, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 438-1, "Marquage numérique unifié you matériel remorqué à voyageurs "and current annexes, 2éme édition, 01.01.1988, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 058058
- UIC Fiche 438-2, "Marquage numérique unifié du matériel à marchundises" und current annexes, 6e édition, 01.01.1987, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 438-2, "Marquage numérique unifié you matériel à marchundises "and current annexes, 6e édition, 01.01.1987, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 059059
- UIC Fiche 438-3, "Marquage d'identification du matériel moteur" und current annexes, 1ére édition, last amended on 01.01.1971, updated on 01.06.1984, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Fiche 438-3, "Marquage d'identification du matériel moteur "and current annexes, 1ére édition, last amended on 01.01.1971, updated on 01.06.1984, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 060060
- "RIV. Accord sur l'échange et l'utilisation des wagons entre enterprises ferroviaires", last amended on 01.10.2001, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France."RIV. Accord sur l'échange et l'utilization wagon entre enterprises ferroviaires ", last amended on 01.10.2001, Union International des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
- 061061
- "Regulations concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Rail (RID)", 2003 Edition, Intergovernmental Organisation for International Carriage by Rail (OTIF), Gryphenhübeliweg 30, CH – 3006 Berne, available from TSO Customer Services, PO Box 29, Norwich NR3 1GN, United Kingdom."Regulations concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Rail (RID) ", 2003 Edition, Intergovernmental Organization for International Carriage by Rail (OTIF), Gryphenhübeliweg 30, CH-3006 Berne, available from TSO Customer Services, PO Box 29, Norwich NR3 1GN, United Kingdom.
- 062062
- "Inventory of the AGCT und AGC standards und parameters", United Nations Economic Commission for Europe (UNECE), Working Party on Combined Transport, Geneva, Switzerlund, 1997."Inventory of the AGCT and AGC standards and parameters ", United Nations Economic Commission for Europe (UNECE), Working Party on Combined Transport, Geneva, Switzerlund, 1997.
- 063063
- "Report of the ad hoc multidisciplinary group of experts on the safety in tunnels (rail) on its fourth session (26–27 June, 2003) – Annex", Doc. # TRANS/AC.9/8, United Nations, Economic und Social Council, Economic Commission for Europe (UNECE), Inlund Transport Committee, Geneva, Switzerlund, July 30th, 2003."Report of the ad hoc multidisciplinary group of experts on the safety in tunnels (rail) on its fourth session (26-27 June, 2003) - Annex", Doc. # TRANS / AC.9 / 8, United Nations, Economic and Social Council, Economic Commission for Europe (UNECE), Inlund Transport Committee, Geneva, Switzerlund, July 30 th , 2003.
- 064064
- "Report of the ad hoc multidisciplinary group of experts on the safety in tunnels (rail) on its first session (27–28 June, 2002) – Addendum 1 – Annex 4 – Report on Safety in Railways Tunnels (as transmitted by the International Union of Railways (UIC))", Doc. # TRANS/AC.9/2/Add.1, United Nations, Economic und Social Council, Economic Commission for Europe (UNECE), Inlund Transport Committee, Geneva, Switzerlund, July 24th, 2002."Report of the ad hoc multidisciplinary group of experts on the safety in tunnels (rail) on its first session (27-28 June, 2002) - Addendum 1 - Annex 4 - Report on Safety in Railways Tunnels (as transmitted by the International Union of Railways (UIC)) ", Doc. # TRANS / AC.9 / 2 / Add.1, United Nations, Economic and Social Council, Economic Commission for Europe (UNECE), Inlund Transport Committee, Geneva, Switzerlund, July 24 th , 2002.
- 065065
- A.Lancia, "Infrared scanning systems for the automatic detection of overheating und incipient fires in trucks approaching major tunnels", International Conference on Tunnel Safety und Ventilation, Graz University of Technology, Austria, 8–10 April 2002 (available as a separate printed article).A.Lancia, "Infrared scanning Systems for the automatic detection of overheating and incipient fires in trucks approaching major tunnels ", International Conference on Tunnels Safety and ventilation, Graz University of Technology, Austria, 8-10 April 2002 (available as a separate printed article).
- 066066
- Pigorini B. und Lancia A., "Dispositivi e Sistemi Preventivi per la Riduzione dei Rischi di Incendio nelle Gallerie Stradali e Ferroviarie" (Preventive systems und devices for the reduction of fire-related risks in road und rail tunnels), Acts of the FASTIGI Symposium "Sicurezza delle Gallerie nelle Grundi Infrastrutture ed Interoperabilità Europea", Civitavecchia, Italy, July 3rd, 2003.Pigorini B. and Lancia A., "Dispositivi e Sistemi Preventivi per la Riduzione dei Rischi di Incendio nelle Gallerie Stradali e Ferroviarie" (Preventive systems and devices for the reduction of fire-related risks in road and rail tunnels), Acts of the FASTIGI Symposium "Sicurezza delle Gallerie nelle Grundi Infrastructures ed Interoperabilità Europea", Civitavecchia, Italy, July 3 rd , 2003.
- 067067
- Pieralli A., Bracciali A. und Cascini G., "Detettore di Ruota Piatta e Portale in linea per verifica di sagoma", Acts of the "Convegno SICI", Napoli, 27–28.11.98, pp. 242–248, SICI (Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani), Via Giolitti, 48 – 00185 Roma, Italy, 1998.Pieralli A., Bracciali A. and Cascini G., "Detettore di Ruota Piatta e Portals in linea per verifica di sagoma ", Acts of the" Convegno SICI ", Napoli, 27-28.11.98, pp. 242-248, SICI (Collegio Ingegneri Ferroviari Italiani), Via Giolitti, 48 - 00185 Roma, Italy, 1998.
- 068068
- P. W. Kruse und D. D. Skatrud, Editors, "Uncooled Infrared Imaging Arrays und Systems", Semiconductors und Semimetals, Vol. 47, Academic Press, San Diego, USA, 1997.P.W. Kruse and D. D. Skatrud, Editors, "Uncooled Infrared Imaging Arrays and Systems ", Semiconductors and Semimetals, Vol. 47, Academic Press, San Diego, USA, 1997.
- 069069
- R.A. Wood, T.M. Rezachek, P.W. Kruse und R.N. Schmidt, SPIE Proceedings # 2552, SPIE – The International Society for Optical Engineering, 1000 20th St., Bellingham WA 98225-6705 USA, 1995R.A. Wood, T.M. Rezachek, P. W. Kruse and R.N. Schmidt, SPIE Proceedings # 2552, SPIE - The International Society for Optical Engineering, 1000th 20th St., Bellingham WA 98225-6705 USA, 1995
- 070070
- David W. Embley, "Object Database Development: Concepts und Principles", Addison-Wesley Pub Co, 1st edition, January 1998.David W. Embley, "Object Database Development: Concepts and Principles ", Addison-Wesley Pub Co, 1st edition, January 1998.
- 071071
- François Bancilhon, Claude Delobel, Paris C. Kanellakis (Eds.), "Building an Object-Oriented Database System, The Story of O2", Morgan Kaufmann, 1992François Bancilhon, Claude Delobel, Paris C. Kanellakis (Eds.), "Building an Object-Oriented Database System, The Story of O2 ", Morgan Kaufmann, 1992
- 072072
- Dennis Fowler, "Virtual Private Networks: Making the Right Connection", Morgan Kaufmann; 1st edition, June 15, 1999.Dennis Fowler, "Virtual Private Networks: Making the Right Connection ", Morgan merchant; 1st edition, June 15, 1999.
- 073073
- Ruixi Yuan, "Virtual Private Networks: Technologies und Solutions", Addison-Wesley Pub Co., 1st edition, April 20, 2001.Ruixi Yuan, "Virtual Private Networks: Technologies and Solutions ", Addison-Wesley Pub Co., 1st edition, April 20, 2001.
- 074074
- David A. Marca, Clement L. McGowan, "Sadt: Structured Analysis und Design Techniques", McGraw-Hill Software Engineering Series, McGraw Hill Text, 1988David A. Marca, Clement L. McGowan, "City: Structured Analysis and Design Techniques, McGraw-Hill Software Engineering Series, McGraw Hill Text, 1988
- 075075
- UIC Leaflet 502, "Special consignments – Provisions concerning the preparation und conveyance of special consignments", 4th edition of 1.7.74 – Reprint dated 1.1.93 und 4 Amendments, CODE UIC, UIC, Union Internationale des Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.UIC Leaflet 502, "Special consignments - Provisions concerning the preparation and conveyance of special consignments ", 4th edition of 1.7.74 - Reprint dated 1.1.93 and 4 Amendments, CODE UIC, UIC, Union International Chemins de fer (International Union of Railways), Paris, France.
6.4 Referenzinformationen über Industrieprodukte6.4 Reference information about industrial products
-
- 950950
- "RDS80001/RDS80002 Series High speed railwheel sensors", Technical bulletin 100453 EN, Issue 1, Honeywell Automation und Control Products, Newhouse Industrial Estate, Motherwell, Lanarkshire, ML1 5SB, Scotlund, United Kingdom, 2003."RDS80001 / RDS80002 Series High Speed railwheel sensors ", Technical bulletin 100453 EN, Issue 1, Honeywell Automation and Control Products, Newhouse Industrial Estate, Motherwell, Lanarkshire, ML1 5SB, Scotlund, United Kingdom, 2003.
- 951951
- "Introduction to Variable Reluctance Sensors (VRS)", Invensys Sensor Systems/Electro Corporation (currently a Part of Honeywell), 1845, 57th St., Sarasota, FL, USA, 2003."Introduction to Variable Reluctance sensor (VRS)," Invensys Sensor Systems / Electro Corporation (currently a part of Honeywell), 1845 57 th St., Sarasota, FL, USA., 2003
- 952952
- "Optocator Laser Sensors. Product Information", LMI Selcom AB, Box 250, SE-433 25 Partille, Sweden, 2003"Optocator Laser Sensors, Product Information", LMI Selcom AB, Box 250, SE-433 25 Partille, Sweden, 2003
- 953953
- "Optocator Interface Module. Product Information", LMI Selcom AB, Box 250, SE-433 25 Partille, Sweden, 2003"Optocator Interface Module. Product Information ", LMI Selcom AB, Box 250, SE-433 25 Partille, Sweden, 2003
- 954954
- "Laser Sensors for Road", LMI Selcom AB, Box 250, SE-433 25 Partille, Sweden, September 29th, 2003"Laser Sensors for Road", LMI Selcom AB, Box 250, SE-433 25 Partille, Sweden, September 29 th , 2003
- 955955
- "Line Scan Cameras Piranha CL-P1", Product Datasheet, DALSA Corporation, 605 McMurray Road, Waterloo, Ontario, Canada N2V 2E9, 2003"Line Scan Cameras Piranha CL-P1", Product Datasheet, DALSA Corporation, 605 McMurray Road, Waterloo, Ontario, Canada N2V 2E9, 2003
- 956956
- "Advanced Line Scan Cameras Eclipse EC-11", Product Datasheet, DALSA Corporation, 605 McMurray Road, Waterloo, Ontario, Canada N2V 2E9, 2003"Advanced Line Scan Cameras Eclipse EC-11", Product Datasheet, DALSA Corporation, 605 McMurray Road, Waterloo, Ontario, Canada N2V 2E9, 2003
- 957957
- "Advanced Line Scan Cameras DALSA HS-41", Product Datasheet, DALSA Corporation, 605 McMurray Road, Waterloo, Ontario, Canada N2V 2E9, 2004"DALSA HS-41 Advanced Line Scan Cameras", Product Datasheet, DALSA Corporation, 605 McMurray Road, Waterloo, Ontario, Canada N2V 2E9, 2004
- 958958
- "Specifications of the LD90-3100VHS-FLP", Data sheet, Riegl Laser Measurement Systems GmbH, Riedenburgstraße 48, A-3580 Horn, Austria, September 2001"Specifications of the LD90-3100VHS-FLP", Data Sheet, Riegl Laser Measurement Systems GmbH, Riedenburgstrasse 48, A-3580 Horn, Austria, September 2001
- 959959
- "Specifications of the LD90-3100EHS-FLP", Data sheet, Riegl Laser Measurement Systems GmbH, Riedenburgstraße 48, A-3580 Horn, Austria, September 2001"Specifications of the LD90-3100EHS-FLP", Data Sheet, Riegl Laser Measurement Systems GmbH, Riedenburgstrasse 48, A-3580 Horn, Austria, September 2001
- 960960
- "Short-Range Airborne Laser Scanner LMS-Q140i-60/80", Data sheet, Riegl Laser Measurement Systems GmbH, Riedenburgstraße 48, A-3580 Horn, Austria, October 2002"Short-Range Airborne Laser Scanner LMS-Q140i-60/80", Data sheet, Riegl Laser Measurement Systems GmbH, Riedenburgstrasse 48, A-3580 Horn, Austria, October 2002
- 961961
- "Technical data PROFILER/ILAR", Technical data sheet, Zoller+Fröhlich GmbH Elektrotechnik, Simoniusstraße, 22, Wangen im Allgäu, Germany, 2000."Technical data PROFILER / ILAR", Technical data sheet, Zoller + Fröhlich GmbH Electrical Engineering, Simoniusstraße, 22, Wangen im Allgäu, Germany, 2000th
- 962962
- "Sentry System", Hot Box Detector, Product information, Southern Technologies Corporation, 6145 Preservation Drive, Chattanooga, TN 37416, USA, 2003."Sentry System", Hot Box Detector, Product information, Southern Technologies Corporation, 6145 Preservation Drive, Chattanooga, TN 37416, USA, 2003.
- 963963
- Products information web pages at www.getransportation.com, General Electric Transportation Systems, Erie, PA, USA, December, 2003.Products information web pages at www.getransportation.com, General Electric Transportation Systems, Erie, PA, USA, December, 2003.
- 964964
- "Hot Box und Brake Detection System VAE-HOA/FO A400", Product Bulletin, VAE Eisenbahnsysteme GmbH, A-8740 Zeltweg, Alpinestraße 1, Austria, 2003."Hot Box and Brake Detection System VAE-HOA / FO A400 ", Product Bulletin, VAE Eisenbahnsysteme GmbH, A-8740 Zeltweg, Alpinestraße 1, Austria, Of 2003.
- 965965
- "M-2105 Series PbSe Focal Plane Arrays", Product Leaflet, Northrop Grumman Corporation, Electro-Optical Systems, 1215 S. 52nd Street, Tempe, AZ, USA, 85281, 2003."M-2105 Series PbSe Focal Plane Arrays", Product Leaflet, Northrop Grumman Corporation, Electro-Optical Systems, 1215 p. 52 nd Street, Tempe, AZ, USA, 85281, 2003.
- 966966
- "MULTIRAIL® WheelScan", Product information bulletin BV-D 5004 GB, SCHENCK PROCESS GmbH, Lundwehrstraße, 55, D-64273, Darmstadt, Germany, 2003."MULTIRAIL ® WheelScan" Product information bulletin BV-D 5004 GB, SCHENCK PROCESS GmbH, Lund Wehrstraße, 55, D-64273, Darmstadt, Germany, of 2003.
- 967967
- WheelChexTM, Product information bulletin AEATRD/803(9/00), AEA Technology Rail, P. O. Box 2, rtc Business Park, London Road, Derby DE24 8YB, United Kingdom, 2000.WheelChex ™ , Product information bulletin AEATRD / 803 (9/00), AEA Technology Rail, PO Box 2, rtc Business Park, London Road, Derby DE24 8YB, United Kingdom, 2000.
- 968968
- PANCHEX®, Product information html file at www.aeat.co.uk, AEA Technology Rail, P. O. Box 2, rtc Business Park, London Road, Derby DE24 8YB, United Kingdom, 2003PANCHEX ® , Product Information http://www.aeat.co.uk, AEA Technology Rail, PO Box 2, rtc Business Park, London Road, Derby DE24 8YB, United Kingdom, 2003
- 969969
- "NI PCI-7041/6040E Real-Time Multifunction Data Acquisition Board", Technical bulletin, National Instruments Corporation, 11500 N Mopac Expwy, Austin, TX 78759-3504, USA, 2003NI PCI-7041 / 6040E Real-Time Multifunction Data Acquisition Board ", Technical Bulletin, National Instrument Corporation, 11500 N Mopac Expwy, Austin, TX 78759-3504, USA, 2003
- 970970
- "PC-DIO-96", Technical bulletin, National Instruments Corporation, 11500 N Mopac Expwy, Austin, TX 78759-3504, USA, 2003"PC-DIO-96", Technical Bulletin, National Instruments Corporation, 11500N Mopac Expwy, Austin, TX 78759-3504, USA, 2003
- 971971
- "VMEbus products guide", Motorola Computer Group, 2900 S.Diablo Way, Tempe, AZ, 85282, USA, 2003"VMEbus products guide", Motorola computer Group, 2900 S. Diablo Way, Tempe, AZ, 85282, USA, 2003
- 972972
- "CompactPCI Catalogue", Gespac SA, 18 Chemin des Aulx, 1228 Geneva, Switzerlund, 2003"CompactPCI Catalog", Gespac SA, 18 Chemin des Aulx, 1228 Geneva, Switzerlund, 2003
- 973973
- "Cisco VPN 3000 Series Concentrator", Data Sheet, Cisco Systems, Inc., 170 West Tasman Drive, San Jose, CA 95134-1706, USA, 2004Cisco VPN 3000 Concentrator, Data Sheet, Cisco Systems, Inc., 170 West Tasman Drive, San Jose, CA 95134-1706, USA, 2004
- 974974
- "Cisco VPN 3002 Hardware Client", Data Sheet, Cisco Systems, Inc., 170 West Tasman Drive, San Jose, CA 95134-1706, USA, 2001"Cisco VPN 3002 Hardware Client", Data Sheet, Cisco Systems, Inc., 170 West Tasman Drive, San Jose, CA 95134-1706, USA, 2001
- 975975
- ORBCOMM, 21700 Atlantic Boulevard, Dulles, VA 20166, USAORBCOMM, 21700 Atlantic Boulevard, Dulles, VA 20166, USA
- 976976
- "KX-G7100 ORBCOMM subscriber communicator", Product Specification Datasheet, Matsushita Electric Corporation of America, One Panasonic Way, Secaucus, NJ 07094, USA, 2003"KX-G7100 ORBCOMM subscriber communicator", Product Specification Datasheet, Matsushita Electric Corporation of America, One Panasonic Way, Secaucus, NJ 07094, USA, 2003
- 977977
- "eMGW Wireless DSL for Data und Telephony Services", Alvarion Ltd., International Corporate Headquarters, 21a HaBarzel Street, P.O. Box 13139, Tel Aviv, 61131, Israel, 2003"eMGW Wireless DSL for Data and Telephony Services, "Alvarion Ltd., International Corporate Headquarters, 21a HaBarzel Street, P.O. Box 13139, Tel Aviv, 61131, Israel, 2003
- 978978
- "SA-PCD BreezeNET Pro.11 PCMCIA Cards", Technical Datasheet, Alvarion Ltd., International Corporate Headquarters, 21a HaBarzel Street, P.O. Box 13139, Tel Aviv, 61131, Israel, 2003"SA-PCD BreezeNET Pro.11 PCMCIA Cards", Technical Datasheet, Alvarion Ltd., International Corporate Headquarters, 21a HaBarzel Street, P.O. Box 13139, Tel Aviv, 61131, Israel, 2003
- 979979
- "RTLinuxPRO 2.0", FSMLabs, Inc., 115 D Abeyta Ave, Socorro, NM 87801, USA, 2003"RTLinuxPRO 2.0", FSMLabs, Inc., 115 D Abeyta Ave, Socorro, NM 87801, USA, 2003
6.5 Zuordnung von Referenznummern nach Bereichen6.5 Assignment of reference numbers by areas
- 001–048: Referenznummern von zitierten Patentdokumenten001-048: Reference numbers of cited patent documents
- 050–075: Referenznummern der öffentlichen Standards und Papiere050 to 075: Reference numbers of public Standards and papers
- 100–145: Referenznummern der mathematischen Formeln100-145: Reference numbers of the mathematical formulas
-
151 –167 : Referenznummern in1 151 -167 : Reference numbers in1 -
201 –217 : Referenznummern in14 201 -217 : Reference numbers in14 -
218 –228 : Referenznummern in4 218 -228 : Reference numbers in4 -
230 –246 : Referenznummern in3 230 -246 : Reference numbers in3 -
250 –267 : Referenznummern in2 250 -267 : Reference numbers in2 -
275 –301 : Referenznummern in5 275 -301 : Reference numbers in5 -
310 –325 : Referenznummern in6 310 -325 : Reference numbers in6 -
345 –364 : Referenznummern in8 345 -364 : Reference numbers in8th -
369 –399 : Referenznummern in9 369 -399 : Reference numbers in9 -
400 –430 : Referenznummern in7 400 -430 : Reference numbers in7 -
440 –471 : Referenznummern in10 440 -471 : Reference numbers in10 -
480 –505 : Referenznummern in11 480 -505 : Reference numbers in11 -
520 –531 : Referenznummern in12 520 -531 : Reference numbers in12 -
540 –551 : Referenznummern in13 540 -551 : Reference numbers in13 -
560 –585 : Referenznummern in15 560 -585 : Reference numbers in15 -
600 –625 : Referenznummern in16 600 -625 : Reference numbers in16 -
630 –660 : Referenznummern in17 630 -660 : Reference numbers in17 -
670 –697 : Referenznummern in18 670 -697 : Reference numbers in18 -
700 –730 : Referenznummern in19 700 -730 : Reference numbers in19 -
740 –752 : Referenznummern in20 740 -752 : Reference numbers in20 -
760 –777 : Referenznummern in21 760 -777 : Reference numbers in21 -
780 –807 : Referenznummern in22 780 -807 : Reference numbers in22 -
810 –853 : Referenznummern in23 810 -853 : Reference numbers in23 -
860 –885 : Referenznummern in24 860 -885 : Reference numbers in24 - 950–978: Referenznummern von Informationsblättern und Bekanntmachungen bezüglich im Handel vertriebener Produkte950 to 978: Reference numbers of information sheets and notices in terms of commercially distributed products
Claims (58)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20040076047 EP1600351B1 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Method and system for detecting defects and hazardous conditions in passing rail vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE602004004246D1 DE602004004246D1 (en) | 2007-02-22 |
DE602004004246T2 true DE602004004246T2 (en) | 2007-11-15 |
Family
ID=34928134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE602004004246T Expired - Lifetime DE602004004246T2 (en) | 2004-04-01 | 2004-04-01 | Method and system for detecting defects and dangerous properties of passing railway vehicles |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1600351B1 (en) |
DE (1) | DE602004004246T2 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014206473A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Bombardier Transportation Gmbh | Automatic assistance to a driver of a lane-bound vehicle, in particular a rail vehicle |
DE102016203076A1 (en) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Marking device for locating an object |
DE102016213133A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for automatically testing brakes of a track-bound vehicle |
EP3457180A1 (en) | 2017-09-19 | 2019-03-20 | Robert Bosch GmbH | Marking device which can be used inside and outside of buildings for location of an object |
DE102017216546A1 (en) | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Localization of objects with ad-hoc signal stations |
RU198805U1 (en) * | 2020-03-10 | 2020-07-29 | Олег Глебович Толстунов | MULTIFUNCTIONAL PORTABLE UNIT WITH REMOTE CONTROL FOR TEST AND DIAGNOSTICS OF ONBOARD AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING EQUIPMENT |
US11237007B2 (en) * | 2019-03-12 | 2022-02-01 | Here Global B.V. | Dangerous lane strands |
DE102012204901B4 (en) | 2011-04-19 | 2022-04-14 | Kyndryl, Inc. | Improved reliability when detecting rail crossing events |
US20220155180A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Method for monitoring transport vehicle and maintenance thereof |
Families Citing this family (116)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10110795B2 (en) | 2002-06-04 | 2018-10-23 | General Electric Company | Video system and method for data communication |
US20150235094A1 (en) | 2014-02-17 | 2015-08-20 | General Electric Company | Vehicle imaging system and method |
US9875414B2 (en) | 2014-04-15 | 2018-01-23 | General Electric Company | Route damage prediction system and method |
US20030222981A1 (en) | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Kisak Jeffrey James | Locomotive wireless video recorder and recording system |
US9873442B2 (en) | 2002-06-04 | 2018-01-23 | General Electric Company | Aerial camera system and method for identifying route-related hazards |
US11124207B2 (en) | 2014-03-18 | 2021-09-21 | Transportation Ip Holdings, Llc | Optical route examination system and method |
RU2517414C2 (en) * | 2009-04-22 | 2014-05-27 | Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" | Method and device for tank improper loading detection |
PT2459430T (en) | 2009-07-29 | 2020-02-28 | Wabtec Control Systems Pty Ltd | System and method for monitoring condition of rail car wheels, brakes and bearings |
DE102009043215A1 (en) * | 2009-09-28 | 2011-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and arrangement for controlling pantographs, clearance profiles and horizontal and vertical contact wire position on vehicle bodies |
RU2451966C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-05-27 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of adaptive control and system of adaptive control for its realisation |
PL2546120T3 (en) * | 2011-07-12 | 2014-08-29 | Alstom Transp Tech | Method and stationery system for monitoring equipment of a railway vehicle |
DE102011054806B4 (en) | 2011-10-26 | 2022-08-25 | Leuze Electronic Gmbh & Co. Kg | Alignment aid for a sensor |
US20130256466A1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-03 | Metrom Rail, Llc | Rail crossing remote diagnostics |
EP2650191B1 (en) | 2012-04-12 | 2019-01-16 | Progress Rail Services Corporation | Method of detecting and signalling a hot box condition |
CN104321627B (en) * | 2012-05-23 | 2018-02-06 | 国际电子机械公司 | Based on infrared vehicle part imaging and analysis |
US10689016B2 (en) | 2012-11-21 | 2020-06-23 | Ge Global Sourcing Llc | Route examining system |
US8927936B2 (en) | 2012-12-19 | 2015-01-06 | Progress Rail Services Corp | Multi-beam detector retrofitted from single-beam detector |
ITBA20130072A1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-05-01 | Mermec Spa | SAFETY SYSTEM FOR RAILWAY APPLICATIONS |
US9728016B2 (en) | 2014-01-06 | 2017-08-08 | General Electric Company | Wheel monitoring system and method |
US9481385B2 (en) | 2014-01-09 | 2016-11-01 | General Electric Company | Systems and methods for predictive maintenance of crossings |
US9865103B2 (en) | 2014-02-17 | 2018-01-09 | General Electric Company | Imaging system and method |
CN106537900B (en) * | 2014-02-17 | 2019-10-01 | 通用电气全球采购有限责任公司 | Video system and method for data communication |
US10006877B2 (en) | 2014-08-20 | 2018-06-26 | General Electric Company | Route examining system and method |
EP2998927B1 (en) * | 2014-09-22 | 2018-09-05 | ALSTOM Transport Technologies | Method for detecting the bad positioning and the surface defects of specific components and associated detection device |
US9536311B2 (en) | 2014-09-29 | 2017-01-03 | General Electric Company | System and method for component detection |
US9518947B2 (en) | 2014-10-10 | 2016-12-13 | Progress Rail Services Corporation | System and method for detecting wheel bearing condition |
US9415784B2 (en) | 2014-10-10 | 2016-08-16 | Progress Rail Services Corporation | System and method for detecting wheel condition |
AT516487A1 (en) * | 2014-10-16 | 2016-05-15 | Siemens Ag Oesterreich | Condition diagnosis of rail vehicle wheels |
CN107076645B (en) * | 2014-11-11 | 2019-11-12 | 日本制铁株式会社 | The wheel wear measuring method of rail truck wheel |
RU2578005C1 (en) * | 2014-12-12 | 2016-03-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Post integrated control of axle box defects of units and wheels of moving cars |
JP6509548B2 (en) * | 2014-12-15 | 2019-05-08 | 日本製鉄株式会社 | Rail vehicle condition monitoring device |
US9849894B2 (en) | 2015-01-19 | 2017-12-26 | Tetra Tech, Inc. | Protective shroud for enveloping light from a light emitter for mapping of a railway track |
US9849895B2 (en) | 2015-01-19 | 2017-12-26 | Tetra Tech, Inc. | Sensor synchronization apparatus and method |
US10349491B2 (en) | 2015-01-19 | 2019-07-09 | Tetra Tech, Inc. | Light emission power control apparatus and method |
CN104608796B (en) * | 2015-01-31 | 2017-08-15 | 北京华高世纪科技股份有限公司 | A kind of EMUs Axle Temperature Warning System and implementation method |
US10362293B2 (en) | 2015-02-20 | 2019-07-23 | Tetra Tech, Inc. | 3D track assessment system and method |
DE102015208273A1 (en) * | 2015-05-05 | 2016-11-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for displaying a process occurrence of at least one railway safety device and railway safety system with such a device |
CN106468914B (en) * | 2015-08-21 | 2023-04-28 | 苏州华兴致远电子科技有限公司 | Train maintenance method and system |
TWI559266B (en) * | 2015-09-04 | 2016-11-21 | 倍利科技股份有限公司 | Vehicle intelligent image processing system |
US10906571B2 (en) | 2016-01-22 | 2021-02-02 | International Electronic Machines Corp. | Railway vehicle operations monitoring |
US11198458B2 (en) * | 2016-02-22 | 2021-12-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Speed control device, wireless train control system, and speed control method |
RU2675396C2 (en) * | 2016-02-26 | 2018-12-19 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Method of risk management in field of traffic safety and device for its implementation |
US9953535B1 (en) * | 2016-06-27 | 2018-04-24 | Amazon Technologies, Inc. | Annotated virtual track to inform autonomous vehicle control |
CN107547613A (en) * | 2016-06-29 | 2018-01-05 | 河南蓝信软件有限公司 | EMUs information of vehicles dynamic monitoring method and its system |
US10124819B2 (en) | 2016-08-08 | 2018-11-13 | General Electric Company | Wheel deformity warning system |
DE102016115698A1 (en) | 2016-08-24 | 2018-03-01 | Josef Paul Gmbh & Co. Kg | Apparatus, method and computer program product for inspecting motor vehicles |
CN106301473B (en) * | 2016-08-24 | 2019-07-26 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | A kind of reconnection train group and its reconnection communication system |
DE202016105450U1 (en) | 2016-08-24 | 2016-11-07 | INSISTO GmbH | Device for inspecting at least the outer sides of motor vehicles |
EP3291152A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Monitoring of a transport path |
JP6611691B2 (en) * | 2016-10-06 | 2019-11-27 | 株式会社日立製作所 | Method and apparatus for measuring outer shape of railway vehicle |
RU174431U1 (en) * | 2016-10-25 | 2017-10-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | DEVICE FOR MEASURING SIGNAL AND INTERFERENCE PARAMETERS IN RAIL LINES |
DE102016125196A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Method for derailment detection based on wheel speed signals |
US11608097B2 (en) | 2017-02-28 | 2023-03-21 | Thales Canada Inc | Guideway mounted vehicle localization system |
WO2018167624A1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Konkan Railway Corporation Limited | A wayside rolling stock monitoring system |
US10480474B2 (en) | 2017-04-06 | 2019-11-19 | Ge Global Sourcing Llc | Method and system for determining remaining useful life for an injector of a reciprocating engine |
CN107082065B (en) * | 2017-06-12 | 2023-09-08 | 石家庄铁道大学 | General test bed for comprehensive performance of railway vehicle braking system and test control method thereof |
RU2674216C1 (en) * | 2017-11-24 | 2018-12-05 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | Method for determining fire hazards of technical objects of railway transport and system for its implementation |
US20190362159A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | GM Global Technology Operations LLC | Crowd sourced construction zone detection for autonomous vehicle map maintenance |
CN109211526A (en) * | 2018-05-25 | 2019-01-15 | 中国人民解放军陆军工程大学 | A kind of vehicular photoelectric equipment altitude environment performance impact analysis pilot system |
US10625760B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-04-21 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height |
US10807623B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-10-20 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track |
US10730538B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-08-04 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation |
US11377130B2 (en) | 2018-06-01 | 2022-07-05 | Tetra Tech, Inc. | Autonomous track assessment system |
CN108845509A (en) * | 2018-06-27 | 2018-11-20 | 中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司 | A kind of adaptive learning algorithms algorithm development system and method |
CN108657223B (en) * | 2018-07-23 | 2023-06-06 | 中国安全生产科学研究院 | Automatic inspection system for urban rail transit and tunnel deformation detection method |
RU187631U1 (en) * | 2018-10-26 | 2019-03-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" (ООО "ВНИЦТТ") | REFRIGERATION SECTION |
RU2713132C1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-02-03 | Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" | Automated system for commercial inspection of trains and cars with a modular architecture (asko pv 3.0) |
US10836411B2 (en) * | 2018-12-14 | 2020-11-17 | Westinghouse Air Brake Technologies Corporation | Method and apparatus to verify train integrity by comparing head of train and end of train telemetry |
US11755965B2 (en) | 2019-04-30 | 2023-09-12 | Transportation Ip Holdings, Llc | Asset identification and tracking system |
RU195089U1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-01-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | DEVICE FOR MEASURING SIGNAL AND INTERFERENCE PARAMETERS IN RAIL LINES |
CA3130198C (en) | 2019-05-16 | 2022-05-17 | Darel Mesher | System and method for generating and interpreting point clouds of a rail corridor along a survey path |
RU192859U1 (en) * | 2019-06-17 | 2019-10-03 | ФГБОУ ВО " Омский государственный университет путей сообщения" | Device for monitoring the technical condition of rolling stock trolleys |
RU193429U1 (en) * | 2019-06-17 | 2019-10-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" | A device for determining the position of the wheelsets of a rolling stock with respect to a straight rail track |
IT201900010209A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-26 | Dma S R L | SYSTEM, VEHICLE AND PROCEDURE FOR DETECTION OF THE POSITION AND GEOMETRY OF LINE INFRASTRUCTURE, PARTICULARLY FOR A RAILWAY LINE |
DE102019209336A1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-12-31 | Siemens Mobility GmbH | Method of managing diagnostic messages and information, software package, server or server network, system and usage |
US11673561B2 (en) | 2019-11-05 | 2023-06-13 | Transportation Ip Holdings, Llc | Vehicle control system |
RU2728202C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-07-28 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте" | System for technical and commercial monitoring of train condition |
RU2735147C1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-10-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Device for checking automatic locomotive alarm with inductive channel for transmitting information |
CN111259971A (en) * | 2020-01-20 | 2020-06-09 | 上海眼控科技股份有限公司 | Vehicle information detection method and device, computer equipment and readable storage medium |
CN111223098B (en) * | 2020-03-13 | 2024-03-12 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | Trolley grate inclination angle detection method and system of sintering machine |
CN113498238B (en) * | 2020-04-07 | 2023-12-05 | 合肥工业大学 | Tunnel illumination detection system and method |
DE102020110024A1 (en) | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Digital Vehicle Scan Gmbh & Co. Kg | DEVICE AND METHOD FOR VISUAL INSPECTING MOTOR VEHICLES |
US10946878B1 (en) * | 2020-07-14 | 2021-03-16 | Bnsf Railway Company | Wireless slide fence system and method |
RU203437U1 (en) * | 2020-11-06 | 2021-04-05 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Universal stand for fault detection of marine diesel engine parts |
CN112414318B (en) * | 2020-11-10 | 2022-09-30 | 杭州申昊科技股份有限公司 | Steel rail abrasion rapid measurement algorithm based on structured light |
CN112508053A (en) * | 2020-11-10 | 2021-03-16 | 泽恩科技有限公司 | Intelligent diagnosis method, device, equipment and medium based on integrated learning framework |
IT202000029978A1 (en) * | 2020-12-04 | 2022-06-04 | Tech For Edge Applications S R L | VEHICLE TRACKING SYSTEM |
CN112710234A (en) * | 2020-12-17 | 2021-04-27 | 中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所 | Three-dimensional dynamic measuring device and measuring method based on linear array and area array |
CN112925258B (en) * | 2021-01-25 | 2022-03-29 | 中电科安全科技河北有限公司 | Safety monitoring intelligent management system based on big data Internet of things |
CN112950905B (en) * | 2021-02-01 | 2022-03-22 | 航天科技控股集团股份有限公司 | Gas station early warning system and method based on Internet of things |
CN113495009B (en) * | 2021-05-24 | 2022-11-04 | 柳州龙燊汽车部件有限公司 | Quality detection method and system for matching manufacturing of carriage |
CN113240664B (en) * | 2021-06-03 | 2023-06-09 | 郑州航空工业管理学院 | Infrared detection false alarm detection method based on scene space-time significance and application thereof |
US11186301B1 (en) | 2021-06-14 | 2021-11-30 | Bnsf Railway Company | System and method for wheel impact load detection compensation |
CN113960066B (en) * | 2021-10-21 | 2023-09-05 | 江苏集萃智能光电系统研究所有限公司 | Pantograph identification snapshot detection device and method based on three-dimensional line scanning |
CN113781797B (en) * | 2021-11-11 | 2022-02-18 | 成都古河云科技有限公司 | Automatic optical recognition system for vehicle outline |
CN114548201B (en) * | 2021-11-15 | 2023-04-07 | 北京林业大学 | Automatic modulation identification method and device for wireless signal, storage medium and equipment |
WO2023110165A1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for loading a transport means with a loading container, handling device |
CN114331991B (en) * | 2021-12-21 | 2024-03-15 | 国能朔黄铁路发展有限责任公司 | Method, system, device and computer equipment for monitoring small-radius curve seamless line |
CN114264491B (en) * | 2021-12-27 | 2023-07-21 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | Rail vehicle wheel set parameter detection system |
CN114777645B (en) * | 2022-04-13 | 2024-01-26 | 中车青岛四方车辆研究所有限公司 | RGV positioning method and RGV positioning system for rail vehicle detection |
CN114519280B (en) * | 2022-04-20 | 2022-07-12 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | Method and system for predicting dynamic evolution of limit in service period of vehicle |
CN114701543B (en) * | 2022-04-27 | 2023-10-17 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | High-precision equipment limit detection early warning system and method based on big data |
CN115035081B (en) * | 2022-06-23 | 2024-03-01 | 西安交通大学 | Industrial CT-based metal internal defect dangerous source positioning method and system |
CN114994061B (en) * | 2022-08-01 | 2022-11-22 | 山东未来网络研究院(紫金山实验室工业互联网创新应用基地) | Machine vision-based steel rail intelligent detection method and system |
CN115063415B (en) * | 2022-08-08 | 2022-11-01 | 山东正阳科技有限公司 | Axle welding area identification method based on machine vision |
CN115115631B (en) * | 2022-08-29 | 2022-12-09 | 深圳市信润富联数字科技有限公司 | Hub defect detection method, device, equipment and computer readable medium |
US11713064B1 (en) | 2022-09-20 | 2023-08-01 | Bnsf Railway Company | System and method for detecting axle body and filet cracks in rail vehicles |
CN115862339B (en) * | 2023-02-03 | 2023-06-13 | 北京云庐科技有限公司 | Vehicle supervision method, device, electronic equipment and computer readable storage medium |
CN116071353B (en) * | 2023-03-06 | 2023-09-05 | 成都盛锴科技有限公司 | Bolt assembly detection method and system |
CN116469017B (en) * | 2023-03-31 | 2024-01-02 | 北京交通大学 | Real-time track identification method for unmanned aerial vehicle automated railway inspection |
CN116612614B (en) * | 2023-06-12 | 2023-12-26 | 北京瑞风协同科技股份有限公司 | Physical quantity real-time comparison and analysis alarm device and system based on three-dimensional model |
CN117056686B (en) * | 2023-08-14 | 2024-02-02 | 嘉兴市安得特种设备科技有限公司 | Alarming method and system for detecting surface defects of pressure container |
CN116985865B (en) * | 2023-09-25 | 2023-11-28 | 成都运达科技股份有限公司 | Method, device and system for diagnosing and detecting polygonal faults of wheels of rail transit |
CN117007193B (en) * | 2023-10-07 | 2023-12-08 | 江苏飞梭智行设备有限公司 | Carriage temperature monitoring method and system based on 5G communication and neural network |
CN117793307B (en) * | 2024-01-08 | 2024-05-10 | 山东大莱龙铁路有限责任公司 | Intelligent recognition method and system for loading reinforcement state of railway wagon |
CN117726830B (en) * | 2024-02-07 | 2024-04-23 | 南京地铁运营咨询科技发展有限公司 | Online bow net detection method, system and storage medium based on monocular image |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB836721A (en) * | 1955-09-13 | 1960-06-09 | Trt Telecom Radio Electr | Improvements in or relating to apparatus for detecting over-heating of running or braking members in railway rolling stock |
US4441196A (en) * | 1980-02-28 | 1984-04-03 | Servo Corporation Of America | Speed independent system for obtaining preselected numbers of samples from object moving along fixed path |
DK158079C (en) * | 1986-10-13 | 1990-09-24 | Caltronic As | SPRING-BASED SCALE PROJECTS ON PASSENGER RAILWAYS |
US5381700A (en) * | 1992-10-15 | 1995-01-17 | Servo Corporation Of America | Train analysis system enhancement having threshold adjustment means for unidentified wheels |
DE4411448C5 (en) * | 1994-03-31 | 2009-05-14 | Sick Ag | Method and device for controlling a given monitoring area |
-
2004
- 2004-04-01 DE DE602004004246T patent/DE602004004246T2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-01 EP EP20040076047 patent/EP1600351B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012204901B4 (en) | 2011-04-19 | 2022-04-14 | Kyndryl, Inc. | Improved reliability when detecting rail crossing events |
DE102014206473A1 (en) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Bombardier Transportation Gmbh | Automatic assistance to a driver of a lane-bound vehicle, in particular a rail vehicle |
DE102016203076A1 (en) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Marking device for locating an object |
WO2017144292A1 (en) | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Robert Bosch Gmbh | Marking device for locating an object |
DE102016213133A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for automatically testing brakes of a track-bound vehicle |
EP3457180A1 (en) | 2017-09-19 | 2019-03-20 | Robert Bosch GmbH | Marking device which can be used inside and outside of buildings for location of an object |
DE102017216546A1 (en) | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Localization of objects with ad-hoc signal stations |
DE102017216549A1 (en) | 2017-09-19 | 2019-03-21 | Robert Bosch Gmbh | Inside and outside of buildings usable marking device for the localization of objects |
US11237007B2 (en) * | 2019-03-12 | 2022-02-01 | Here Global B.V. | Dangerous lane strands |
RU198805U1 (en) * | 2020-03-10 | 2020-07-29 | Олег Глебович Толстунов | MULTIFUNCTIONAL PORTABLE UNIT WITH REMOTE CONTROL FOR TEST AND DIAGNOSTICS OF ONBOARD AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING EQUIPMENT |
US20220155180A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Method for monitoring transport vehicle and maintenance thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1600351B1 (en) | 2007-01-10 |
EP1600351A1 (en) | 2005-11-30 |
DE602004004246D1 (en) | 2007-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602004004246T2 (en) | Method and system for detecting defects and dangerous properties of passing railway vehicles | |
Laureshyn et al. | The Swedish Traffic Conflict technique: observer's manual | |
EP1779354B1 (en) | Guidance and security system for complex transport systems | |
CN109476329A (en) | Video content analysis system and method for transportation system | |
DE102021211352B3 (en) | Method for carrying out a wagon technical inspection of a freight train and inspection device for carrying out the method, goods handling method and goods handling device | |
EP1358634A1 (en) | Control method for use in a toll determination system | |
Price et al. | Practical airport operations, safety, and emergency management: Protocols for today and the future | |
WO2018087338A2 (en) | Inspection method and inspection system for inspecting a vehicle in the operating state | |
DE102009013841A1 (en) | Measuring system for traffic flow analysis | |
EP4200587B1 (en) | Method and aircraft for monitoring operational states and for determining outage probabilities of current-carrying line systems | |
WO2019092248A1 (en) | Analysis method and analysis system for raw data, which were captured by means of an inspection system in order to optically inspect a vehicle | |
DE19801311A1 (en) | Rail connected maintenance vehicle taking measurements with movement relative to track | |
DE10148289A1 (en) | Detector for classifying moving vehicles has camera mounted on motorway bridge with computer to determine vehicle speed and path | |
CN110136428A (en) | Transport vehicle supervisory systems based on big-dipper satellite | |
Zarnowiecki | Borders, their design, and their operation | |
DE102005035242A1 (en) | Multipurpose-traffic monitoring system for use by e.g. state police for detecting and fully-automated prosecuting violation in traffic, has interacting multi-agent system that cooperatively acts as autonomous unit in special architecture | |
Askarzadeh et al. | Systematic literature review of drone utility in railway condition monitoring | |
Ditmeyer | NETWORK-CENTRIC RAILWAY OPERATIONS UTILIZING INTELLIGENT RAILWAY SYSTEMS. | |
DE102021121657A1 (en) | System and method for determining data at a traffic route junction | |
Fox et al. | California High Speed Rail Proposal: A Due Diligence Report | |
Saadat et al. | Autonomous Track Geometry Measurement Technology Design, Development, and Testing | |
Shojaei et al. | The necessity for an integrated Emergency Operations Center (EOC) among first responders: Lesson learned from two Iranian railway accidents | |
Lancia et al. | Integrated multifunction system for the wayside detection of defects and hazardous conditions in rolling stock approaching critical tunnels | |
Ditmeyer | Network-centric railroading utilizing intelligent railroad systems | |
EP3743322B1 (en) | Measuring arrangement and method for detecting a derailment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |