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 PDF

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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 15a und 15b, können einfach als eine kurze Referenz zum Thema betrachtet werden, von denjenigen, die es bereits ausführlich kennen. Die unten stehende Erläuterung sollte nur als sehr kurze und unvollständige Behandlung des Themas angesehen werden, die sich auf die Erklärung einiger wichtiger Gründe dafür beschränkt, warum der dem Anmelder bekannte Stand der Technik nicht in der Lage war, das Problem der Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil von passierenden Schienenfahrzeugen zu lösen, wobei mit berücksichtigt wird, dass die Rate falscher Alarme auf einem für Bahngesellschaften akzeptablen niedrigen Niveau gehalten werden muss.As mentioned above, there may be various causes (eg, an open door or hatch, slippage of a load on a flat railcar, inadequate loading of an open car, displacement of an unsecured cargo, and the presence of a wide load or a combined transport element associated with the Infrastructure profile of a particular section of track is incompatible) lead to the collision of a project from a vehicle too far projecting part with another train or with an element of the infrastructure. In the past, a number of accidents of this kind have occurred, despite railway companies' efforts to prevent them mainly through organizational measures and field tests by railway staff (eg at border crossings, at wagon loading stations and at marshalling yards). The automatic detection of dangerous deviations from the gauge profile of passing rail vehicles is therefore of interest to railway companies, but the development of an adequate technological system for this purpose presents extraordinary difficulties, which are due to a number of technically complex contexts within the leaflets UIC Code 505-1 , 505-4, 505-5 and 506 [050, 051, 052, 053], as well as other publications of a technical nature on this subject. The applicant considered it unnecessary to discuss in detail the content of these UIC standards in this document and the introduction of section 5.9, together with 15a and 15b , can simply be considered as a short reference on the subject, by those who already know it in detail. The discussion below should only be considered as a very brief and incomplete discussion of the subject, which confines itself to explaining some of the important reasons why the prior art known to the Applicant was unable to address the problem of detecting dangerous deviations from Track profile of passing rail vehicles, taking into account that the rate of false alarms must be kept at a low acceptable level for railway companies.

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. 2 des UIC-Fachblattes 505-1 [050]), dass der Waggonkastenwagen auf einem gekrümmten Gleiskörper eine Position einnimmt, die von den Positionen der Bolzen des Drehgestells abhängt, in das der Wagenkasten eingehängt ist. Der Teil zwischen den Drehgestellbolzen der Waggonseite, die auf die Innenseite der Schienenkrümmung weist, wird von der Mittellinie der Schienen in Richtung Krümmungsmitte weisen. Andersherum weisen die Teile auf der gegenüberliegenden Seite des Waggonkastens, die außerhalb des Abschnitts zwischen Drehgestellbolzen bis zu den Außenseiten des Waggons liegen, in die entgegen gesetzte Richtung. Die unterschiedliche geometrische Achsversetzung der verschiedene Waggonteile bei einer Kurve führt zu einer „kinematischen Breite" eines Waggonprofils auf einer Ebene, die senkrecht zu den Schienen steht, die vom Kurvenradius, vom Fahrzeugkastenprofil und von der Position der Drehgestellbolzen abhängt. Die Kompatibilität eines idealen Fahrzeugkastens mit einer einfachen, eckigen Quaderform mit einem gewissen seitlichen Spielraum für die Infrastruktur einer gekrümmten Schienenführung wird daher von seiner Breite und Länge sowie vom Abstand der Drehgestellgießbolzen von der Außenseite des Fahrzeugkastens abhängen. Somit, immer noch mit Bezug auf diesen einfachen Fall und unter Voraussetzung eines gewissen seitlichen Spielraums und einer Schienenkrümmung, erlaubt die Verkürzung des Fahrzeugs, dieses innerhalb der gegebenen Infrastrukturgrenzen zu verbreitern. Tatsächlich sind längere Schienenfahrzeuge in der Regel schmaler als kürzere. Das Abrunden an den vier vertikalen Ecken eines solchen idealen Körpers ermöglicht, seine Länge bei einer gegebenen Breite zu vergrößern, bzw. seine Breite bei einer gegebenen Länge zu vergrößern; diese Art von Abrundungen werden in der Praxis z.B. angewandt, um das Ladevolumen von Frachtfahrzeugen im Rahmen des zugelassenen Begrenzungslinienprofils zu erhöhen (siehe 15b und Abschnitt 0, weiter unten in diesem Dokument). Die seitliche Versetzung, die mit einem bestimmten Schienenfahrzeug auf einer Schiene mit einem gewissen Krümmungsradius assoziiert wird, hängt genau von der Längsposition auf dem Fahrzeug ab und daher wird eine Last, die zufällig oder beabsichtigt ein gewisses Stück über die Fahrzeugseite hinausragt (z.B. ein flacher Wagenkasten) ja nach Position der Last auf dem Ladedeck entweder mit der neben den Schienen liegenden Infrastruktur kollidieren, oder nicht.A first deciding factor for a possible collision of a vehicle body or an object mounted on the vehicle with an element of the infrastructure is the effect of the rail bend. In a typical two-piece wagon, a simple sketch shows (see eg 2 UIC journal 505-1 [050]) that the car box car on a curved track body assumes a position that depends on the positions of the bolts of the bogie, in which the car body is mounted. The portion between the bogie pins of the wagon side, which points to the inside of the rail curve, will point from the center line of the rails towards the center of curvature. Conversely, the parts on the opposite side of the wagon box, which are outside the section between bogie bolts to the outside of the wagon, in the opposite direction. The different geometric offsets of the various wagon parts in a curve leads to a "kinematic width" of a wagon profile on a plane which is perpendicular to the rails, which depends on the curve radius, the vehicle body profile and the position of the bogie bolts Therefore, still with respect to this simple case and assuming a certain amount, a simple, square cuboid shape with a certain lateral margin for the infrastructure of a curved rail guide will depend on its width and length as well as the distance of the bogie cast bolts from the outside of the vehicle body lateral travel and a rail bend, allows the shortening of the vehicle, this within the given infrastructure limits too broaden. In fact, longer rail vehicles are usually narrower than shorter ones. The rounding at the four vertical corners of such an ideal body makes it possible to increase its length at a given width, or to increase its width at a given length; this type of rounding is used in practice, for example, to increase the loading volume of freight vehicles within the approved gauge line profile (see 15b and Section 0, later in this document). The lateral displacement associated with a particular rail vehicle on a rail having a certain radius of curvature depends precisely on the longitudinal position on the vehicle, and therefore a load which accidentally or intentionally projects beyond the vehicle side (eg a flat body) ) yes, according to the position of the load on the loading deck, either collide with the infrastructure next to the rails, or not.

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 1 und 2. Einige wichtige Merkmale des Verfahrens und des Systems, einschließlich des Themas bestimmter Patenansprüche, werden jedoch nur im nachfolgenden Teil 5 (Art und Weise für die Ausführung der Erfindung) dieser Beschreibung der Erfindung erläutert. Der Abschnitt 6 dieses Dokuments enthält ein Wortverzeichnis mit den gemeinten Bedeutungen von Akronymen, Abkürzungen und verschiedenen Begriffen zusammen mit nummerierten Verweisen auf zitierte Veröffentlichungen, Standards und Informationen über Firmen und Produkte, die in dieser Beschreibung genannt werden.This section of this document contains a general and introductory description of the invention and more particularly 1 and 2 , However, some important features of the method and system, including the subject matter of certain patent claims, are only explained in the following part 5 (Mode for Carrying out the Invention) of this description of the invention. Section 6 of this document contains a word dictionary with the meanings of acronyms, abbreviations and terms used together with numbered references to cited publications, standards and information about companies and products mentioned in this specification.

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.

1 ist ein vereinfachtes Diagramm, das das Verfahren mit Hilfe des Informations- und Datenflusses (Kästchen mit abgerundeten Ecken) zu und von einigen Prozessen oder Prozessgruppen (rechteckige Kästchen) darstellt. Eine Zugbildung von Fahrzeugen (oder auch ein einzelnes Fahrzeug) 151 passiert in einer Richtung 152 die Stelle, an der die Sensoren und Messinstrumente 153 des Systems installiert sind. Die Daten 156 ("MESSDATEN"), die den Sensorsignalen und den Instrumentenmessungen entsprechen, werden durch den Prozess 154 (ÜBERNAHME MESSDATEN") übernommen und in digitaler Form gespeichert, um dann von den Berechnungseinheiten des Systems verarbeitet zu werden. Die Datenübernahme, wie sie vor allem in Abschnitt 0 erläutert ist, erfolgt so, dass alle Daten präzise, direkt oder indirekt, mit einem bestimmten Zeitwert assoziiert werden können. 1 is a simplified diagram illustrating the process using information and data flow (boxes with rounded corners) to and from some processes or process groups (rectangular boxes). A train formation of vehicles (or even a single vehicle) 151 happens in one direction 152 the place where the sensors and measuring instruments 153 of the system are installed. The data 156 ("MEASUREMENT DATA") corresponding to the sensor signals and the instrument measurements are passed through the process 154 (Acceptance Measurements ") and stored in digital form for processing by the system's computational units The data transfer, as explained above in particular in Section 0, is done in such a way that all data is precisely, directly or indirectly, with a specific time value can be associated.

Sobald genügend Daten übernommen wurden, kann der Prozess 157 ("IDENTIFIZIERUNG FAHRZEUGMODELL") mit der Verarbeitung der übernommenen Daten beginnen, um das Fahrzeugausführungsmodell der Fahrzeuge, die die Stelle an den Bahnschienen, an der die Sensoren und Messinstrumente installiert sind, passiert haben, immer genauer zu identifizieren. Der Abschnitt 0 beschreibt im Detail eine Fahrzeug-Identifizierungsmethode mit hoher Erfolgsquote, die schnell ausgeführt werden kann, während der Abschnitt 0 ein weiteres Modell beschreibt, das angewandt werden kann für die wenigen Fahrzeuge, für die mit der ersten Identifizierungsmethode kein Ausführungsmodell erkannt werden konnte. Die hier beschriebenen Methoden zur Identifizierung der Ausführungsmodelle aller einzelnen Fahrzeuge so wie 155 von einer Zugbildung erfordern weder spezielle Kennzeichen oder Schilder oder Markierungen an den Fahrzeugen, noch empfängt das System irgendwelche anderen Informationen von externen anderen Systemen außerhalb des Systems, da an anderer Stelle die Anwendung des Verfahrens durch die Verfügbarkeit von Geräten und Systemen bedingt wäre, die zur Zeit nur für einen kleinen Teil von existierenden Schienenfahrzeugen oder existierenden Bahnlinien eingesetzt werden. Die im Abschnitt 0 beschriebene Fahrzeug-Identifizierungsmethode verwendet als Hauptinput die Abstände zwischen Radsätzen, die Markierungscodes, die gewöhnlich auf den Fahrzeugen stehen (vor allem die UIC Markierungscodes der Merkblätter der Serie 438 [057, 058, 059]) sowie einen Daten- und Informationssatz der Fahrzeugmodelle. Weitere übernommene Daten können im Rahmen dieser in den Abschnitten 0 und 0 beschriebenen Fahrzeug-Identifizierungsmethoden verwendet werden, wie zum Beispiel das Fahrzeuggewicht, Messdaten von schnellen und präzisen Laser-Abstandsmessern, wie in Abschnitt 0 beschrieben, sowie Daten von anderen elektro-optischen Instrumenten.Once enough data has been taken, the process can 157 ("VEHICLE IDENTIFICATION MODEL") begin processing the inherited data to more and more accurately identify the vehicle design model of the vehicles passing the location on the railway tracks where the sensors and gauges are installed. Section 0 describes in detail a high success rate vehicle identification method that can be executed quickly, while section 0 describes another model that can be used for the few vehicles for which no execution model could be identified using the first method of identification. The methods described here for the identification of the execution models of all individual vehicles as well 155 train formation does not require special license plates or signs or markings on the vehicles, nor does the system receive any other information from external other systems outside the system, as elsewhere the application of the method would be conditioned by the availability of equipment and systems intended for Time can be used only for a small part of existing rail vehicles or existing railway lines. The vehicle identification method described in Section 0 uses as the main input the distances between wheelsets, the marking codes usually found on the vehicles (in particular the UIC marking codes of Bulletin 438 reference sheets [057, 058, 059]) and a set of data and information the vehicle models. Other inherited data may be used in the context of these vehicle identification methods described in Sections 0 and 0, such as vehicle weight, fast and accurate laser distance meter data as described in Section 0, and data from other electro-optical instruments.

Der Prozess, auf den sich die Box 157 bezieht, umfasst auch die Bestimmung von präzisen Werten für die Abstände zwischen Radsätzen ("WSD" für Wheelsets Distances) sowie die Funktion ("LDF für Longitudinal Displacement Funktion"), die die Längsposition bezogen auf die Zeit eines Fahrzeugs entlang der Bahnlinie ermittelt. Die genaue Bestimmung der WSD und die Verfügbarkeit der LDF sind für die Anwendung der in den Abschnitten 0 und 0. beschriebenen Identifizierungsmethoden erforderlich. Darüber hinaus wird die LDF für andere Prozesse im Rahmen des Verfahrens angewandt, insbesondere für die Funktionen gemäß Box 160 ("VCPO FUNCTIONS PARAMETER COMPUTING"). Eine präzise und sichere Methode wird im Detail im Abschnitt 0 für die WSD und LDF-Berechnung anhand der Transitzeiten der Räder, die durch an den Schienen installierte Sensoren für Radsätze ermittelt werden, erläutert; diese Methode ist auch kompatibel mit den höchsten Werten für die positive und negative Beschleunigung von passierenden Fahrzeugen. Wie in Abschnitt 0 erläutert, werden WSD und LDF vorzugsweise für die Positionen von Radsatzmitten anstelle von Rädern ermittelt, da diese geringfügig durch die Schwerschwankungen von Drehgestellen beeinflusst werden.The process on which the box 157 Also includes the determination of precise values for the distances between wheelsets ("WSD" for Wheelsets Distances) and the function ("LDF for Longitudinal Displacement Function"), which determines the longitudinal position with respect to a time of a vehicle along the railway line. The exact determination of the WSD and the availability of the LDF are required for the application of the identification methods described in Sections 0 and 0. In addition, the LDF is used for other processes in the process, in particular for the functions according to Box 160 ("VCPO FUNCTIONS PARAMETER COMPUTING"). A precise and safe method is explained in detail in Section 0 for WSD and LDF calculation based on the transit times of the wheels detected by wheel set sensors installed on the rails; This method is also compatible with the highest values for the positive and negative acceleration of passing vehicles. As explained in Section 0, WSD and LDF are preferably determined for the positions of wheelset centers instead of wheels, as these are slightly affected by the heavy fluctuations of bogies.

Eine Reihe von fahrzeugspezifischen Informationen und Daten 162 ("VEHICLE SPECIFIC INFORMATION AND DATA") werden durch den Prozess 159 ("RETRIEVE VEHICLE SPECIFIC INFORMATION AND DATA") aus der Fahrzeugdatenbank 161 ("VEHICLES DATABASE") für jedes Fahrzeug, für das der Fahrzeugidentifizierungsprozess 157 ein passendes Ausführungsmodell 158 ("VEHICLE CONSTRUCTION MODEL") identifiziert hat, übernommen. Die Fahrzeugdatenbank ist natürlich eines der wichtigsten Elemente des Systems. Es wird als Thema in Abschnitt 0 besprochen, während die einzelnen Inhalte mit Bezug auf die Vielfalt der verschiedenen Methoden im Rahmen des Verfahrens an verschiedenen Stellen im Teil 5 angesprochen werden. Die Box 160 bezieht sich auf die Berechnung der Parameter 163 ("VCPO FUNCTIONS PARAMETER"), die bestimmte mathematische Funktionen definieren und die Position und Orientierung in einem auf dem Boden basierenden Koordinatensystem von einem Hauptbestandteil eines Fahrzeugs, dessen Ausführungsmodell identifiziert wurde, berechnen (VCPO steht für Vehicle Constituent Position und Orientation). Diese mathematischen Funktionen entsprechen zeitabhängigen Koordinaten- Umwandlungsfunktionen zwischen einem auf dem Boden basierenden Koordinatensystem komplett mit Sensoren und Messinstrumenten und einem Koordinatensystem komplett mit einem Hauptbestandteil eines Fahrzeugs. Solchen Koordinatenumwandlungen sind ein Schlüsselelement für die Implementierung verschiedener in Teil 5 beschriebener Funktionen zur Erkennung von Defekten und gefährlichen Bedingungen in einem Fahrzeug, dessen Modell identifiziert wurde, da sie es ermöglichen, den Bezug zwischen einem übernommenen Messwert und einem Element eines Hauptbestandteils eines Fahrzeugs herzustellen. Je nach Art des Messwertes (z.B. Wert von einem Abtastlaser-Distanzmesser oder von einem Bilderzeugungsgerät) wird der Bezug direkt durch einen Vektor in drei Dimensionen oder durch die Kombination eines dreidimensionalen Vektors mit einer Zieloberfläche definiert. Der Abschnitt 0 beschreibt die Einzelheiten einer Methode zur Berechnung der VCPO-Funktion des Kastenwagens eines Schienenfahrzeugs, dessen Model identifiziert wurde, unter Verwendung der Matrizenzeichen für die Rotation (RPY, Roll, Pitch & Yaw, Drehwinkel der Kamera um Sichtachse in Grad, Inklinationswinkel in Grad, Azimut der Blickrichtung in Grad) und deren Übertragung in einheitliche Koordinaten. Eine Reihe von Untermethoden werden vorgestellt, um verschiedene übernommene Daten in Kombination mit Daten und Informationen aus einer Fahrzeugdatenbank zu verwenden, damit ein Satz von mathematischen Ausdrücken geschätzt werden kann, der in der Berechnung der betreffenden VCPO-Funktion mit Hilfe eines Algorithmus mit Multiparameter-Minimierung verwendet wird. Auf ähnliche Weise sind die im Einzelnen im Abschnitt 0 beschriebenen Methoden und Untermethoden spezifisch für die Berechnung einer mathematischen VCPO-Funktion für jede Radsatzeinheit und die entsprechenden achsbezogenen Teile eines Fahrzeugs, dessen Modell identifiziert wurde.A set of vehicle-specific information and data 162 ("VEHICLE SPECIFIC INFORMATION AND DATA") are through the process 159 ("RETRIEVE VEHICLE SPECIFIC INFORMATION AND DATA") from the vehicle database 161 ("VEHICLES DATABASE") for each vehicle for which the vehicle identification process 157 a suitable execution model 158 ("VEHICLE CONSTRUCTION MODEL"). Of course, the vehicle database is one of the most important elements of the system. It will be discussed as an issue in Section 0, while the individual content will be addressed in various places in Part 5 in relation to the variety of different methods used in the process. The box 160 refers to the calculation of the parameters 163 ("VCPO FUNCTIONS PARAME TER ") that define certain mathematical functions and calculate the position and orientation in a ground-based coordinate system from a main constituent of a vehicle whose execution model has been identified (VCPO stands for Vehicle Constituent Position and Orientation) These mathematical functions correspond to time-dependent coordinates Conversion functions between a ground-based coordinate system complete with sensors and measuring instruments and a coordinate system complete with a main component of a vehicle Such coordinate conversions are a key element for the implementation of various functions described in Part 5 for detecting defects and dangerous conditions in a vehicle Model, since they allow the relationship between an acquired measurement and an element of a main component of a vehicle to be established, depending on the nature of the measurements s (eg, value from a scanning laser rangefinder or from an imaging device), the reference is defined directly by a vector in three dimensions or by the combination of a three-dimensional vector with a target surface. Section 0 describes the details of a method for calculating the VCPO function of the van of a rail vehicle whose model has been identified, using the matrix characters for rotation (RPY, Roll, Pitch & Yaw, rotation angle of the camera around sight axis in degrees, inclination angle in Degree, azimuth of the viewing direction in degrees) and their transmission into uniform coordinates. A number of sub-methods are presented to use various inherited data in combination with data and information from a vehicle database to estimate a set of mathematical expressions that can be used in the calculation of the relevant VCPO function using a multiparameter minimization algorithm is used. Similarly, the methods and sub-methods described in detail in Section 0 are specific to the calculation of a mathematical VCPO function for each wheel unit and the corresponding axle-related parts of a vehicle whose model has been identified.

Die Box 164 ("DEFECTS & HAZARDS DETECTION") bezieht sich auf eine Sammlung von Methoden und Prozessen, die der Erkennung von spezifischen fehlerhaften und gefährlichen Konditionen eines Fahrzeugs, dessen Modell identifiziert wurde, dienen und die, im Allgemeinen, zum Fahrzeug gehörende übernommene Daten, zum Fahrzeug gehörende VSPO-Funktionen sowie einen bestimmten Satz von Daten und Informationen aus der Fahrzeugdatenbank verwenden. Der Abschnitt 0 beschreibt einen Satz von Methoden zur Erkennung von Gefahren im Zusammenhang mit dem Begrenzungslinienprofil des Kastens und der Fracht eines Fahrzeugs, dessen Modell identifiziert wurde. Die Verwendung der VCPO-Funktion für den Wagenkasten ermöglicht die genaue Bestimmung der Position dreidimensionaler Punkte, die anhand geeigneter Instrumente und Algorithmen auf dem Wagenkasten ermittelt wurden. So kann man auf der Grundlage der fahrzeugspezifischen Informationen und der Daten aus der Fahrzeugdatenbank festlegen, ob bestimmte dreidimensionale Merkmale eines Fahrzeugs und seiner Fracht für den Bahnabschnitt, auf den der Zug zufährt, unzulässig sind, wobei die grundsätzlichen Angaben der entsprechenden UIC-Code-Merkblätter [050, 051, 052, 053] berücksichtigt werden. Die Methode kann auch die spezifischen Infrastrukturprofilmerkmale eines gewissen Bahnlinienabschnitts mit berücksichtigen, sofern diese bekannt sind und eine Einschränkung oder eine größere Toleranz im Vergleich zum Standard-Infrastrukturprofil darstellen. Die Erkennung von Gefahren im Zusammenhang mit dem Begrenzungslinienprofil von Kombi-Transporten (Sattelschlepper auf Drehgestellen, mobile Wagenkästen, HGV-Transport auf Waggons usw.) ist auch gemäß der Angaben der entsprechenden UIC-Code-Merkblätter [054, 055, 056] möglich. Auch Ausnahmen vom Fracht-Begrenzungslinienprofil können auf der Grundlage der anzuwendenden Codes und Vorschriften entdeckt werden, insbesondere der Vorschriften der RIV-Vereinbarung [060]. Im besonderen Fall von außergewöhnlichen Frachten ermöglicht das Verfahren die automatische Erkennung ihrer Kompatibilität mit dem entsprechenden Infrastruktur-Begrenzungslinienprofil und berücksichtigt dabei auch (sofern verfügbar) den Geschwindigkeitsplan der Zugbildung. Die Erkennung und das Registrieren durch OCR von speziellen Markierungen von Kombi-Transporten und von kodierten speziellen Sendungen ermöglicht die Erkennung spezieller Verletzungen der entsprechenden Ladeprofile. Die Verwendung von Daten- und Informationsübertragungen zwischen einer Systeminstallation und einem oder mehreren Bahn-Informationssystemen wird im Abschnitt 0 beschrieben, und zwar im Zusammenhang mit der Erkennung von verschobenen Frachten, von losen Waggonblechen und der Geschwindigkeitsabhängigkeit von Ladebegrenzungslinienprofilen von Sondertransporten. Die Erkennung von gefährlichen Abweichungen vom Begrenzungslinienprofil auf der Unterseite von Schienenfahrzeugen wird separat in Abschnitt 0 erläutert. Der Abschnitt 0 beschreibt die Einzelheiten der Methoden zur Erkennung von Defekten und gefährlichen Bedingungen von achsbezogenen Teilen (besonders von Lagern, Rädern und Bremsen) eines Fahrzeugs, dessen Modell erkannt wurde, durch die Verarbeitung von Daten von Sensoren und Instrumenten, die die durch die entsprechenden Oberflächen erzeugte Wärmestrahlung registrieren. Je nachdem, welche Sensoren und Instrumente im System und für die spezielle FCPO-Funktion verwendet werden, und zusammen mit den fahrzeugspezifischen Daten und Informationen aus der Fahrzeugdatenbank, können dank verschiedener Algorithmen und Alarmkriterien normale Bedingungen von abnormalen Bedingungen genauer unterschieden werden als das mit dem bisherigen Stand der Technik möglich war, und dies bei einer sehr niedrigen Rate falscher Alarme. Besonders die Erkennung des Fahrzeugmodells und somit der entsprechenden achsbezogenen Teile ermöglicht eine optimale Anwendung der Alarmkriterien, basierend auf einem statistischen Vergleich von thermalen Daten, die den identischen Teilen des gleichen Fahrzeugs und/oder identischen Fahrzeuges in der gleichen Zugbildung entsprechen. Die Verwendung der spezifischen VCPO-Funktion ermöglicht eine präzise Assoziierung thermaler Emissionsmessungen mit Teilen wie zum Beispiel den Bremsscheiben, da deren Existenz, Geometrie und Position genau bekannt sind, genau so wie die Existenz, Geometrie und Position anderer Teile im Vor- oder Hintergrund, so wie sie von den entsprechenden Instrumenten oder Sensoren registriert werden. Es wird auch die Möglichkeit erläutert, die Unterscheidung von fehlerhaften und regulären Lagern zu verbessern, indem die entsprechenden mechanischen Lasten berücksichtigt werden, die auf Gewichtsmessungen durch ein in das System integrierte geeignete System basieren.The box 164 ("DEFECTS & HAZARDS DETECTION") refers to a collection of methods and processes that serve to detect specific faulty and dangerous conditions of a vehicle whose model has been identified and the inherited data associated with the vehicle, in general, to the vehicle VSPO functions and a specific set of data and information from the vehicle database. Section 0 describes a set of methods for detecting hazards associated with the boundary line profile of the box and the cargo of a vehicle whose model has been identified. The use of the VCPO function for the car body allows the precise determination of the position of three-dimensional points, which were determined by means of suitable instruments and algorithms on the car body. Thus, based on the vehicle-specific information and the data from the vehicle database, it is possible to determine whether certain three-dimensional characteristics of a vehicle and its cargo are inadmissible for the section of the train to which the train is approaching, the basic information given in the corresponding UIC Code Leaflets [050, 051, 052, 053]. The method may also take into account the specific infrastructure profile characteristics of a particular rail line section, as long as they are known and represent a constraint or tolerance compared to the standard infrastructure profile. Detection of hazards associated with the gauge line profile of combined transports (semitrailers on bogies, mobile bodies, HGV transport on wagons, etc.) is also possible as specified in the relevant UIC Code Leaflets [054, 055, 056]. Exemptions from the Freight Line Profile may also be discovered on the basis of the applicable codes and regulations, in particular the provisions of the RIV Agreement [060]. In the particular case of exceptional loads, the method allows for automatic recognition of its compatibility with the corresponding infrastructure gauge line profile, taking into account (if available) the train speeding schedule. The recognition and registration by OCR of special markings of combined transports and of coded special shipments makes it possible to detect special violations of the corresponding loading profiles. The use of data and information transmissions between a system installation and one or more lane information systems is described in Section 0 in connection with the detection of shifted loads, loose wagon panels and the speed dependency of loading line profiles of special transports. The detection of dangerous deviations from the boundary line profile on the underside of rail vehicles is explained separately in Section 0. Section 0 describes the details of methods for detecting defects and hazardous conditions of axle-related parts (especially bearings, wheels and brakes) of a vehicle whose model has been detected, by processing data from sensors and instruments corresponding to those of the vehicle Surface generated heat radiation register. Depending on which sensors and instruments are used in the system and for the specific FCPO function, and together with the vehicle-specific data and information from the vehicle database, different algorithms and alarm criteria allow more accurate differentiation of normal conditions from abnormal conditions as was possible with the prior art, and at a very low rate of false alarms. In particular, the recognition of the vehicle model, and thus the corresponding axle-related parts, enables optimum application of the alarm criteria, based on a statistical comparison of thermal data corresponding to the identical parts of the same vehicle and / or vehicle in the same train formation. The use of the specific VCPO function allows precise association of thermal emission measurements with parts such as the brake discs, since their existence, geometry and position are well known, as well as the existence, geometry and position of other parts in the foreground or background, so as registered by the corresponding instruments or sensors. It also discusses the possibility of improving the distinction between faulty and regular bearings by taking into account the corresponding mechanical loads that are based on weight measurements by a suitable system integrated into the system.

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 157 auch anhand der Markierungscodes die unverwechselbare Identität eines Fahrzeugs erkennen, die, wie in Abschnitt 0 besprochen, für die Integration des Systems mit wartungstechnischen Verwaltungssystemen von Schienenfahrzeugen sowie mit logistischen Informationssystemen eingesetzt werden kann. Die Erkennung von Defekten und gefährlichen Bedingungen bei neuen Fahrzeugen, deren Modell nicht identifiziert werden kann, erfolgt durch weniger genaue und/oder zuverlässige Methoden (Abschnitt 0) als die Erkennungsmethoden, die fahrzeugspezifische Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank verwenden. 2 stellt eine vereinfachte Skizze einer typischen Systeminstallation dar, wo eine Zugbildung 204 von Schienenfahrzeugen auf den Gleisen 202 und 203 der Bahnlinie 201 in die Richtung 209 auf einen Linienabschnitt zufährt, an dem Sensoren und Instrumente installiert sind. Der gestrichelte Bereich 205 kennzeichnet das "SMI" (hier verwendet für System-Messungs-Intervall „System Mesasurement Interval), also Positionsintervall entlang der Bahnschienen, an dem ein Teil eines passierenden Schienenfahrzeugs durch einen oder mehrere Sensoren oder Instrumente vermessen werden kann. Die tatsächliche Länge 211 des SMI hängt von einer Reihe unterschiedlicher Faktoren ab, vor allem davon, welche und wie viele Instrumente und Sensoren installiert sind. In Abschnitt 0 wird eben der Aspekt der SMI-Länge im Zusammenhang mit dem Installationsbereich der Radsensoren und anderer Sensoren oder Instrumente genauer erläutert. Die gestrichelten Bereiche 206 und 207 entsprechen der Position der Sensoren zur Erkennung des Annäherns einer neuen Zugbildung aus einer der beiden möglichen Richtungen sowie zur Berechnung der ungefähren Geschwindigkeit und der ungefähren Zeit, zu der die Zugbildung das SMI erreicht, was es dem System ermöglicht, die Daten der am SMI positionierten Sensoren und Instrumente zu übernehmen. Einige System-Konfigurierungen brauchen im Prinzip möglicherweise gar keine Sensoren in den „Zug-Erkennungsbereichen" 206 und/oder 207. Die Abstände 210 und 212 müssen gegebenenfalls ausreichend groß sein, um genug Zeit für die Vorbereitung bestimmter Apparate zu lassen (z.B.: optische Instrumente mit zu öffnenden Schutzdeckeln oder mit rotierenden Teilen, die sich nicht bewegen, wenn der jeweilige Apparat still steht), damit diese ihre jeweiligen Funktionen für den heranfahrenden Zug ausführen. Die Verbindungen 214, 213 und 216 kennzeichnen allgemein die Gruppen der Verbindungsmittel für den Betrieb der Sensoren und der Instrumente in den Bereichen 206, 205 und 07, und die Box 208 repräsentiert einen Satz von Systemapparaten einschließlich von Datenübernahmeeinheiten, Datenverarbeitungseinheiten, Kommunikationseinheiten, Stromversorgungseinheiten usw. 215 kennzeichnet einen oder mehrere Schaltschränke oder Schutzvorrichtungen oder Überdachungen für die Apparate der Box 208, während die Linie 217 die Stromversorgung, die Signal- und Kommunikationsverbindungen anzeigt, mit besonderem Verweis auf den Anschluss an die Schienensignalisierungs- und Sicherheitssysteme und an ein oder mehrere Kommunikationsmittel mit anderen System und mit zentralen ferngesteuerten Operationsquellen des Systems, so wie ausführlich im Abschnitt 0 beschrieben. Fachleute der entsprechenden Bereiche werden dank der detaillierten Beschreibungen und Erläuterungen weiter unten erkennen, dass die Datenübernahme, die Datenverarbeitung, die Kommunikations- und Stromversorgungsausrüstung sehr praktisch getrennt voneinander positioniert und/oder aufgestellt und zudem auf komplexere Weise als in 2 dargestellt verbunden werden können (z.B. durch die Installation einiger Datenübernahmeapparate nahe bei den entsprechenden Sensoren und Instrumenten).For the majority of vehicles, the identification process according to Box 157 also recognize the distinctive identity of a vehicle based on the marking codes, which, as described in Section 0 which can be used to integrate the system with maintenance management systems of rail vehicles and logistic information systems. The detection of defects and hazardous conditions in new vehicles whose model can not be identified is made using less accurate and / or reliable methods (Section 0) than the detection methods using vehicle-specific information and data from the vehicle database. 2 represents a simplified sketch of a typical system installation where a train formation 204 of rail vehicles on the tracks 202 and 203 the railway line 201 in the direction 209 to a line segment where sensors and instruments are installed. The dashed area 205 denotes the "SMI" (used here for system measurement interval "system mesasurement interval"), ie position interval along the railway tracks, at which a part of a passing rail vehicle can be measured by one or more sensors or instruments. The actual length 211 The SMI depends on a number of different factors, most notably which and how many instruments and sensors are installed. Section 0 details the aspect of SMI length in the installation area of wheel sensors and other sensors or instruments. The dashed areas 206 and 207 correspond to the position of the sensors for detecting the approach of a new train from one of the two possible directions as well as for calculating the approximate speed and approximate time at which the train reaches the SMI, allowing the system to read the data of the sensors positioned at the SMI and to take over instruments. Some system configurations, in principle, may not need any sensors in the "train detection areas" 206 and or 207 , The distances 210 and 212 If necessary, they must be sufficiently large enough to allow enough time for the preparation of certain apparatus (eg optical instruments with protective covers that can be opened or with rotating parts that do not move when the apparatus is stationary), so that they have their respective functions for the intended purpose execute approaching train. The connections 214 . 213 and 216 generally characterize the groups of connection means for the operation of the sensors and instruments in the areas 206 . 205 and 07 , and the box 208 represents a set of system apparatuses including data transfer units, data processing units, communication units, power units, etc. 215 identifies one or more cabinets or guards or shelters for the apparatus of the box 208 while the line 217 the power supply indicating signal and communication connections, with particular reference to the connection to the rail signaling and security systems and to one or more communication means with other systems and with centralized system remote operation sources, as described in detail in section 0. Those skilled in the relevant arts, given the detailed descriptions and explanations below, will recognize that the data transfer, data processing, communications and power equipment are very conveniently located and / or deployed, and in a more complex manner than in 2 can be connected (eg by installing some data transfer devices close to the corresponding sensors and instruments).

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

1 stellt die Grundelemente des Verfahrens mit Bezug auf Patenanspruch 1 dar. Rechteckige Kästen mit durchgezogenen Randlinien entsprechen den Hauptprozessen, während Kästen mit durchgezogenen Randlinien aber abgerundeten Ecken Daten und/oder Informationen entsprechen. 1 FIG. 12 illustrates the basic elements of the method with reference to claim 1. Rectangular boxes with solid border lines correspond to the main processes, while boxes with solid border lines but rounded corners correspond to data and / or information.

2 ist eine sehr vereinfachte Skizze einer generischen Systeminstallation. 2 is a very simplified sketch of a generic system installation.

3 zeigt eine mögliche Kollektion der wichtigsten Softwareanwendungen (rechteckige Kästen), die im System implementiert sind. Im Allgemeinen laufen solche Anwendungen asynchron zu den anderen und jede empfängt und produziert Daten und Informationen. 3 shows a possible collection of the main software applications (rectangular boxes) implemented in the system. In general, such applications run asynchronously to each other and each receives and produces data and information.

4 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm der Aufgaben und Softwareanwendungen, die direkt mit der Übernahme der Messdaten von Sensoren und Instrumenten zusammenhängen. 4 is a simplified flow chart of tasks and software applications directly related to the acquisition of sensor and instrument measurement data.

5 ist ein zusammengesetztes Diagramm, das in der Beschreibung des Verfahrens zur Darstellung der Beziehungen zwischen Transitzeiten, die durch Radsensoren für die Räder eines Fahrzeug ermittelt wurden, den Abständen zwischen diesen Rädern und der Längsposition dieses Fahrzeugs bezogen auf die Zeit entlang der Bahnschiene verwendet wird. 5 FIG. 12 is a composite diagram used in the description of the method for illustrating the relationships between transit times determined by wheel sensors for the wheels of a vehicle, the distances between these wheels, and the longitudinal position of that vehicle with respect to time along the track rail.

6 zeigt die Pendelbewegung eines Rads im Drehgestell eines Schienenfahrzeugs und betrifft den Effekt der Yaw-Schwankung von Drehgestellen und deren Folgen für die Transitzeit von individuellen Rädern des Drehgestelles und von Radsatzmitten. 6 shows the pendulum motion of a wheel in the bogie of a rail vehicle and relates to the effect of the yaw variation of bogies and their consequences on the transit time of individual wheels of the bogie and wheelset centers.

7a bis 7h werden im Beschreibungstext verwendet, um die Ungewissheit von Interpolation und Extrapolation auszudrücken, die die berechnete Position von Fahrzeugelementen bezogen auf die Zeit betrifft (gemäß einer in diesem Dokument beschriebenen Methode), und zwar im Zusammenhang mit den Abständen und dem Bereich der Radsensoren, deren Signale für die Berechnung einer Funktion verwendet werden, die die Fahrzeugposition bezogen auf die Zeit ausdrückt. 7a to 7h are used in the descriptive text to express the uncertainty of interpolation and extrapolation concerning the calculated position of vehicle elements with respect to time (according to a method described in this document), in the context of the distances and the range of wheel sensors, their signals used to calculate a function that expresses the vehicle position in relation to time.

8a und 8b zeigen die Positionierung eines schnellen Lasermessers, der innerhalb des Systems verwendet werden kann, um Radprofile zu übernehmen. 8c zeigt zwei Beispiele solcher Profile. 8a and 8b show the positioning of a fast laser knife that can be used within the system to take over wheel profiles. 8c shows two examples of such profiles.

9 zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer in diesem Dokument beschriebenen Methode zur Erkennung des Ausführungsmodells individueller Fahrzeuge in einer passierenden Zugbildung von Schienenfahrzeugen. 9 shows a simplified flow chart of a method described in this document for detecting the execution model of individual vehicles in a passing train formation of rail vehicles.

10a und 10b zeigen mögliche ungefähre Positionen und Orientierungen von VIS/NIR-Kameras, die im System zur Übernahme von Linienabbildungen des passierenden Schienenfahrzeugs eingesetzt werden. 10a and 10b show possible approximate positions and orientations of VIS / NIR cameras used in the system to take over line images of the passing rail vehicle.

11a und 11b zeigen mögliche ungefähre Positionen und Orientierungen von festen Laser-Distanzmessgeräten für den Zeitpunkt des Passierens, die im System zur Übernahme von dreidimensionalen Messungen der Position von Merkmalen in einem passierenden Schienenfahrzeug und seiner Fracht eingesetzt werden können. 11a and 11b show possible approximate positions and orientations of solid laser distance measuring devices at the time of passing that can be used in the system to take three-dimensional measurements of the position of features in a passing railcar and its cargo.

12a und 12b zeigen mögliche ungefähre Positionen und Orientierungen von opto-mechanischen Laserabtast-"time-of-flight"-Distanzmessgeräten, die im System zur Übernahme von dreidimensionalen Messungen der Position von Merkmalen in einem passierenden Schienenfahrzeug und seiner Fracht eingesetzt werden können. 12a and 12b show possible approximate locations and orientations of opto-mechanical laser scanning "time-of-flight" distance meters that can be used in the system to take three-dimensional measurements of the position of features in a passing rail vehicle and its cargo.

13a und 13b zeigen eine mögliche ungefähre Position und Orientierung von einem sehr leistungsstarken Hochgeschwindigkeits-Abtast-Distanzmessgerät, das im System zur Übernahme von dreidimensionalen Messungen der Position von Merkmalen in einem passierenden Schienenfahrzeug und seiner Fracht eingesetzt werden kann. 13a and 13b Figure 12 shows a possible approximate position and orientation of a high performance, high speed scanning distance measuring device that can be used in the system to take three-dimensional measurements of the position of features in a passing railcar and its cargo.

14 zeigt zwei dreidimensionale Koordinatensysteme, nämlich integral mit dem Wagenkasten und den Sensoren und Instrumenten der Systeminstallation entlang des Wegs in Bezug auf die Definition einer Koordinatentransformation eines Vektors/Punkts zwischen zwei solchen Koordinatensystemen. 14 shows two three-dimensional coordinate systems, namely integral with the car body and the sensors and instruments of the system installation along the way with respect to the definition of a coordinate transformation of a vector / point between two such coordinate systems.

15a und 15b werden jeweils aus 5 und 4 des UIC-Code-Merkblatts 505-1 [050] adaptiert und zeigen eine Reihe von Profilen, die in diesem Merkblatt und den UIC-Code-Merkblättern 505-4 [051] und 505-5 [052] definiert sind, die die Beziehungen zwischen einem Bezugsbegrenzungslinienprofil, dem maximal zulässigen Bauprofil eines Schienenfahrzeugs und dem Hindernisprofil einer Bahninfrastruktur betreffen. 15a and 15b are each out 5 and 4 UIC Code Leaflet 505-1 [050] adapts and shows a series of profiles defined in this leaflet and UIC Code Leaflets 505-4 [051] and 505-5 [052], which describe the relationships between a reference line profile, the maximum permissible profile of a rail vehicle and the obstacle profile of a railway infrastructure.

16 zeigt zwei dreidimensionale Koordinatensysteme, jeweils integral mit dem Wagenkasten und den Sensoren und Instrumenten der Systeminstallation entlang des Wegs in Bezug auf dem Vergleich der Position einer dreidimensionalen Positionsmessung eines Fahrzeugsteils seiner Fracht mit einem Profilsatz, der in den Koordinatenfeldern integral mit dem Wagenkasten definiert ist. 16 Figure 3 shows two three-dimensional coordinate systems, each integral with the vehicle body and sensors and instruments of system installation along the way, relating to the comparison of the position of a three-dimensional position measurement of a vehicle part of its cargo with a tread set defined in the coordinate fields integral with the car body.

17a und 17b zeigen zwei Ansichten einer Achse eines Schienenfahrzeugs, einschließlich der Räder und Bremsscheiben zusammen mit einem linearen Infrarotbilderzeugungsgerät, das zur Übernahme von Wärmeabgabemessungen für solche mechanischen Komponenten verwendet wird. 17a and 17b Figure 2 shows two views of an axle of a rail vehicle, including the wheels and brake disks, together with a linear infrared imaging device used to take heat release measurements for such mechanical components.

18a und 18b zeigen zwei Ansichten einer Achse eines Schienenfahrzeugs, einschließlich der Räder und Bremsscheiben zusammen mit zwei dreidimensionalen Koordinatensystemen, nämlich integral mit der Mittellinie der Achse und mit den Sensoren und Instrumenten der Systeminstallation entlang des Wegs in Bezug auf die Definition der Koordinatentransformation für einen Vektor/Punkt zwischen zwei solchen Koordinatensystemen. 18a and 18b Figure 12 shows two views of an axle of a rail vehicle, including the wheels and brake disks, along with two three-dimensional coordinate systems, integral with the axis centerline and with the sensors and instruments of system installation along the way with respect to the definition of the coordinate transformation for a vector / point between two such coordinate systems.

19a und 19b sind zwei vereinfachte Darstellungen der Überschneidungsbereiche zwischen Messstrahlen eines Instruments für die Messung der Infrarotemissionen von Oberflächen, der Umrisse der gut bekannten Position solcher Überschneidungsbereiche und von drei Flächen im Vordergrund, im Hintergrund und an einer unmittelbaren Position, und diese beiden Zeichnungen beziehen sich jeweils auf die verschiedenen Verhältnisse zwischen der Neigung des Messstrahls und der Breite der bekannten Umrisse entlang der Richtung einer Reihe von Überschneidungsbereichen von Messstrahlen. 19a and 19b are two simplified representations of the areas of intersection between measuring beams of an instrument for measuring the infrared emissions from surfaces, the outlines of the well-known position of such intersection areas, and three areas in the foreground, in the background, and at an immediate position, and these two drawings refer to Figs different ratios between the inclination of the measuring beam and the width of the known contours along the direction of a series of overlapping regions of measuring beams.

20a ähnelt 19b, hat jedoch keine bekannten Umrisse, während 20b ein Schaubild darstellt, dass die Temperaturmessungen an den Messstellen von 20a angibt, zusammen mit dem tatsächlichen Temperaturprofil, das den drei entsprechenden Oberflächen entlang der Richtung der Messstellenmitten mit einer Kurve, die diese Temperaturmessungen interpoliert, entspricht. 20a similar 19b but has no known outlines while 20b a diagram shows that the temperature measurements at the measuring points of 20a together with the actual temperature profile corresponding to the three corresponding surfaces along the direction of the measuring point centers with a curve that interpolates these temperature measurements.

21a und 21b zeigen eine mögliche indikative Positionierung und Orientierung eines linearen Infrarotbilderzeugungsinstruments, das im System zur Übernahme von Wärmeabgabemessungen von Kastenteilen und der sichtbaren Fracht auf einem passierenden Schienenfahrzeug eingesetzt werden kann, zusammen mit anderen Instrumenten. 21a and 21b show a possible indicative positioning and orientation of a linear infrared imaging instrument that may be used in the system to take heat release measurements of box parts and visible cargo on a passing rail vehicle, along with other instruments.

22 zeigt einige mögliche Verbindungsschemata für die Datenübernahme des Systems durch Masterdaten-Übernahmeeinheiten oder andere Datenübernahmeeinheiten und solche Verbindungsschemata eignen sie dafür, direkt oder indirekt, bestehende Zeitwerte jeder Messung zuzuordnen, ja nach Merkmalen der verschiedenen Sensoren und Instrumente. 22 shows some possible connection schemes for the data transfer of the system by master data transfer units or other data transfer units and such connection schemes, they are suitable for direct or indirect, assign existing time values of each measurement, indeed characteristics of the various sensors and instruments.

23 zeigt einige Grundelemente einer Systeminstallation und eine Reihe von Fernelementen, wie Fern-Zusatzkomponenten des Systems oder Teile anderer Systeme, sowie die Verbindungen zwischen diesen Elementen. 23 shows some basic elements of a system installation and a number of remote elements, such as remote add-on components of the system or parts of other systems, as well as the connections between these elements.

24 ist eine Skizze aus der Vogelperspektive der Sensoren und Instrumente, die an den SMI für eine Beispielkonfigurierung einer Systeminstallation installiert sind. 24 is a bird's eye view of the sensors and instruments installed on the SMI for a sample configuration of a system installation.

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. 3 ist ein allgemeines Konzeptschaubild, das eine Übersicht aller besagten Aufgaben bietet, die in einer Reiche von unterschiedlichen einzelnen oder zusammengesetzten Prozessen gruppiert werden können (rechteckige Kästen nummeriert von 231 bis 246), die in der Regel als Input-Daten/Informationen, die Teil eines übergeordneten Datensatzes („DATA") 230 sind, empfangen und diese auch als Output produzieren. Der Output eines bestimmten Prozesses ist in der Regel der Input eines oder mehrerer anderer Prozesse. Einige dieser Daten und/oder Informationen haben eine Kontrollfunktion für bestimmte Prozesse, da sie deren Aufgaben definieren und/oder deren Aktivierung auslösen.The method involves a series of processes that perform various tasks such as measurements, data management, data processing, communication and signaling to adequately detect and signal a number of potentially erroneous and hazardous conditions. 3 is a general conceptual diagram that provides an overview of all of the said tasks that can be grouped into a realm of different single or compound processes (rectangular boxes numbered from 231 to 246 ), usually as input data / information that is part of a parent record ("DATA") 230 are, receive and produce as output. The output of a given process is usually the input of one or more other processes. Some of these data and / or information have a control function for certain processes because they define their tasks and / or trigger their activation.

Nachstehend folgt ein kurzer Kommentar zu jedem der Elemente von 3, um einen Überblick über den Hauptteil des wichtigsten Systemprozesses zu bieten; später werden sie im Rahmen der Beschreibung des Verfahrens und des Systems in anderen Abschnitten dieses Dokuments noch näher erläutert. Der Anmelder möchte vor den unten stehenden kurzen Kommentaren klar stellen, dass der Satz der rechteckigen Kasten in 3 weder unbedingt erschöpfend ist, noch dem einzigen oder dem besten Satz von Prozessen entspricht, um die Implementierung des Verfahrens und des Systems zu definieren. Außerdem ist die Darstellung der 3, die nur auf dem Daten- und/oder Informationsfluss beruht, gleichwertig mit anderen Arten der Darstellung (z.B. SADT [074]) von Systemprozessen, in denen Kontrollen und Datenflüsse anders gezeigt werden können und vor allem wenn alle oder einige von ihnen direkt mit Prozesssymbolpaaren im Zusammenhang stehen.Below is a brief commentary on each of the elements of 3 to provide an overview of the main part of the main system process; later, they will be further explained in the description of the method and system in other sections of this document. The applicant would like to make clear before the short comments below that the set of rectangular boxes in 3 is not necessarily exhaustive, nor does it correspond to the single or best set of processes to define the implementation of the method and system. In addition, the representation of the 3 based solely on the data and / or information flow, equivalent to other types of representation (eg, SADT [074]) of system processes in which controls and data flows can be shown differently, and especially if all or some of them are directly linked to process symbol pairs in association with.

Box 232 ("TDA & RTDP", für Trigger Data Acquisition & Real Time Data Processing) entspricht einem Softwareprozess, der die an den Positionsbereichen 206 und 207 in 2 installierten Sensoren überwacht, und führt einige Aufgaben aus, die die Lieferung von Daten und auslösenden Hinweisen oder Signalen betreffen, die das System darauf vorbereiten, einen Zug mit den am SMI positionierten Instrumenten „abzutasten". Dieser Prozess kann auch einige andere Systemfunktionen einschließen, die in Echtzeit die am SMI erworbenen Daten verarbeiten (z.B. die Quote der Datenübernahme ändern, eine unzureichende Zuggeschwindigkeit erkennen usw.).box 232 ("TDA &RTDP", for Trigger Data Acquisition & Real Time Data Processing) corresponds to a software process similar to the ones in the location areas 206 and 207 in 2 and monitors some of the tasks involved in providing data and triggering cues or signals that prepare the system to "scan" a train with the instruments positioned on the SMI in real time, those purchased at the SMI processing data (eg changing the rate of data transfer, detecting insufficient train speed, etc.).

Box 233 ("SMI data acquisition") bezieht sich auf den Prozess der Datenübernahme von Sensoren und Messinstrumenten, die am Positionsbereich 205 der 2 installiert sind. Der Zeitablauf dieses Prozesses nach der Erkennung eines Zuges durch den Prozess von Box 323 wird weiter unten in diesem Abschnitt erläutert, während Angaben zu den Instrumenten und Sensoren der 4 in verschiedenen folgenden Kapiteln des Dokuments zu finden sind, so wie in 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 und 0. Die Merkmale der Datenübernahmeausrüstung werden in Abschnitt 5.18 dieses Dokuments besprochen. Es kann von Vorteil sein, dass alle Daten der am SMI installierten Radsensoren durch den Prozess der Box 232 anstatt durch den Prozess der Box 233 aufgezeichnet werden.box 233 ("SMI data acquisition") refers to the process of data transfer of sensors and measuring instruments located at the position range 205 of the 2 are installed. The timing of this process after recognizing a move through the process of Box 323 is explained later in this section, while information on the instruments and sensors of the 4 in different following chapters of the document, such as 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, and 0. The features of the data transfer equipment are discussed in Section 5.18 of this document. It may be an advantage that all the data of the wheel sensors installed at the SMI is through the process of the box 232 rather than through the process of the box 233 to be recorded.

Box 234 ("primary VI process") beschreibt einen Grundprozess des Verfahrens und des Systems, der zur schnellen und sicheren Identifizierung des Ausführungsmodels eines großen Teils der Fahrzeuge dient, die das SMI passiert haben, und diese möglicherweise zweifelsfrei identifiziert. Dieser Prozess umfasst die Berechnung der Längsposition von Fahrzeugen entlang der Bahnschienen bezogen auf die Zeit und die Abstände zwischen Radsätzen der passierenden Fahrzeuge. Die entsprechenden Einzelheiten werden in den Abschnitten 0 und 0 beschrieben.box 234 ("Primary VI process") describes a basic process and system process used to quickly and safely identify the execution model of a large portion of the vehicles that have passed the SMI and possibly unambiguously identify them. This process involves calculating the longitudinal position of vehicles along the railway tracks in relation to the time and the distances between wheelsets of the passing vehicles. The details are described in sections 0 and 0.

Box 235 ("secondary VI process") beschreibt einen Prozess, der versucht, das Ausführungsmodell derjenigen Fahrzeuge zu identifizieren, die durch den primären Fahrzeugidentifizierungsprozess von Box 234 nicht identifiziert werden konnten. Die entsprechenden Einzelheiten werden in den Abschnitten 0 und 0 beschrieben.box 235 ("secondary VI process") describes a process that attempts to identify the execution model of those vehicles that are affected by the primary vehicle identification process of Box 234 could not be identified. The details are described in sections 0 and 0.

Box 236 ("VCPO computing") beschreibt Datenverarbeitungsanwendungen zur Berechnung der Funktionen, die die Position und die Orientierung bestimmter Hauptbestandteile von Fahrzeugen bezogen auf die Zeit in einem Koordinatensystem integral mit dem Fahrweg oder den Bahnschienen definieren. Die VCPO-Berechnung derjenigen Fahrzeuge, deren Ausführungsmodell identifiziert wurde, wird in Bezug auf Wagenkästen in Abschnitt 0 angesprochen, während die VCPO-Berechnung für Achsen und die dazugehörigen Komponenten, ebenfalls für identifizierte Fahrzeuge, in Abschnitt 0 erläutert wird. Box 237 ("VB gauge diagnostics") bezieht sich auf den Prozess zur Erkennung von fehlerhaften oder gefährlichen Bedingungen des Begrenzungslinienprofils von Fahrzeugen, dessen Ausführungsmodell identifiziert wurde. Dieser Prozess wird in Abschnitt 0 beschrieben.box 236 ("VCPO computing") describes data processing applications for calculating the functions that define the position and orientation of certain major components of vehicles in relation to time in a coordinate system integral with the track or railroad tracks. The VCPO calculation of those vehicles whose execution model has been identified is addressed in relation to car bodies in Section 0, while the VCPO calculation for axles and related components, also for identified vehicles, is explained in Section 0. box 237 ("VB gauge diagnostics") refers to the process of detecting erroneous or dangerous boundary line profile conditions of vehicles whose execution model has been identified. This process is described in Section 0.

Box 238 ("VB thern. diagnosis") bezieht sich auf den Prozess, angewandt auf ein Fahrzeug, dessen Ausführungsmodell identifiziert wurde, zur Erkennung von fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen eines Fahrzeugkastens, besonders bezogen auf Feuer und beginnende Feuer an Bord, durch die Analyse der Messwerte von Wärmeabgaben. Der Prozess wird in Abschnitt 0. beschrieben.box 238 ("VB thern.diagnosis") refers to the process applied to a vehicle whose execution model has been identified to detect faulty and dangerous conditions of a vehicle body, particularly fire and incipient fire on board, by analyzing the measurements of heat outputs. The process is described in Section 0.

Box 239 ("BWB therm. diagnostics") bezieht sich auf den Prozess, angewandt auf ein Fahrzeug, dessen Ausführungsmodell identifiziert wurde, zur Erkennung von fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen von achsbezogenen Komponenten durch die Analyse der Messwerte von Wärmeabgaben, besonders bezogen auf beginnende Achsversagen, ein Überhitzen der Bremsen und zu Bremsschäden. Der Prozess wird in Abschnitt 0. beschrieben.box 239 ("BWB therm. Diagnostics") refers to the process applied to a vehicle whose execution model has been identified to detect overheating of faulty and hazardous conditions of axle-related components by analyzing the measurements of heat emissions, particularly with respect to incipient axle failures brakes and brake damage. The process is described in Section 0.

Box 240 ("UV diagnostics") bezieht sich auf den Prozess zur Erkennung einer Reihe von fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen in solchen Fahrzeugen, deren Ausführungsmodell nicht identifiziert wurde. Dieser Prozess, einschließlich der entsprechenden VCPO-Berechnungsfunktionen, wird in Abschnitt 0 beschrieben. Box 241 ("RSS interfacing") bezieht sich auf den Prozess im Zusammenhang mit der Koppelung des Systems mit anderen Schienensignalisierungs- und Sicherheitssystemen, um Alarme zu signalisieren und/oder Daten und Hinweise mit Informationssystemen und Kontrollzentren der Bahngesellschaft auszutauschen. Die Themen Alarmauslösung sowie Informationen, die zwischen dem Verfahren und einem oder mehreren Systemen oder Zentren der Bahngesellschaft ausgetauscht werden können, wird in verschiednen Abschnitten, so z.B. 0, dieses Dokuments erläutert, während die tatsächlichen Kopplungslösungen in Abschnitt 0 beschrieben werden.box 240 ("UV diagnostics") refers to the process of detecting a number of faulty and dangerous conditions in such vehicles whose execution model has not been identified. This process, including the corresponding VCPO calculation functions, is described in Section 0. box 241 ("RSS interfacing") refers to the process associated with coupling the system to other rail signaling and security systems to signal alarms and / or to exchange data and messages with railway information systems and control centers. The topics of alarm triggering as well as information that can be exchanged between the procedure and one or more systems or centers of the railway company are explained in various sections, eg 0, of this document, while the actual coupling solutions are described in section 0.

Box 242 ("data transact.") bezieht sich auf den Prozess im Zusammenhang mit einer Pluralität von Datensatztransaktionen, besonders mit Bezug auf das Absenden von Messdatensätzen, Aufzeichnungsdateien, vorbereitend bearbeiteten Daten und anderen Datensätzen von einer Systeminstallation an ein Fernbearbeitungssystem von Daten zu einem oder mehreren Zwecken, so wie die Offline-Berechnung zur Verbesserung von einer oder mehrer Diagnostikmethoden, die in der Verfahrensimplementierung angewandt werden. Die Fernsteuerung von Software und Fahrzeug-Datenbankaktualisierung kann auch als einer dieser Prozesse verstanden werden. Die Prozesse von Box 242 werden in verschiedenen Teilen dieses Dokuments angesprochen, insbesondere in Abschnitt 0.box 242 ("data transact.") refers to the process associated with a plurality of record transactions, particularly with respect to the sending of measurement records, record files, prepared data, and other records from a system installation to a remote data processing system for one or more purposes as well as the offline calculation for improvement one or more diagnostic methods used in the method implementation. The remote control of software and vehicle database update can also be understood as one of these processes. The processes of Box 242 are addressed in various parts of this document, especially in Section 0.

Box 243 ("config. & calibration") bezieht sich auf eine Gruppe von Funktionen im Zusammenhang mit der Konfigurierung der Verfahrensinstallation, mit der geeigneten Eichung der Instrumente und ihrer geometrischen Positionierung und Orientierung bis hin zur Prüfung der Richtigkeit der Eichungen und zu eventuell erforderlichen Nacheinstellungen. Die Funktionen von Box 243 werden in verschiedenen Teilen dieses Dokuments angesprochen, insbesondere in Abschnitt 0.box 243 ("config. &calibration") refers to a set of functions related to the configuration of the process installation, from the appropriate calibration of the instruments and their geometric positioning and orientation to verifying the accuracy of the calibrations and any adjustments required. The functions of Box 243 are addressed in various parts of this document, especially in Section 0.

Box 244 ("reporting") bezieht sich auf die Prozesse im Zusammenhang mit dem Ausfüllen und dem Absenden von Berichten in elektronischer Form, d.h. der Versendung von Diagnostik-Berichten an ein Bahnzentrum oder an eine Service-Crew, die so die erkannten fehlerhaften und gefährlichen Bedingungen prüfen und die entsprechenden Korrekturmaßnahmen ergreifen kann. Die Prozesse von Box 244 werden in verschiedenen Teilen dieses Dokuments angesprochen, insbesondere in Abschnitt 0.box 244 ("Reporting") refers to the processes related to completing and submitting reports in electronic form, ie sending diagnostic reports to a railway center or to a service crew, thus checking the detected erroneous and dangerous conditions and take appropriate corrective action. The processes of Box 244 are addressed in various parts of this document, especially in Section 0.

Box 245 ("integration functions") bezieht sich auf eine Reihe von optionalen Prozessen zur Integration im Verfahren von einem oder mehreren System, wie z.B. ein Radwiegesystem und ein Erkennungssystem von Flachstellen des Rads, sowie zur Verwaltung dieser Daten aus diesen Systemen zu einem oder mehreren Zwecken wie zum Beispiel der Verarbeitung von Diagnostikdaten und Informationen durch die fundamentalen Verfahrensprozesse und diese besagten Systeme. Diese Prozesse werden in verschiedenen Teilen dieses Dokuments angesprochen (z.B. in Abschnitt 0 über die Verwendung von Radbelastungsdaten innerhalb der Diagnostik von beginnenden Achslagerfehlern), und insbesondere in Abschnitt 0.box 245 ("integration functions") refers to a set of optional processes for integration in the process of one or more systems, such as a wheel weighing system and a wheel detection system, and for managing such data from these systems for one or more purposes such as for example, the processing of diagnostic data and information by the fundamental process processes and said systems. These processes are addressed in several parts of this document (eg in section 0 on the use of wheel load data within diagnostics of incipient journal bearing failure), and more specifically in section 0.

Box 246 ("HAZMAT-Funktionen") bezieht sich auf den Prozess im Zusammenhang mit den Verarbeitungsfunktionen von Datensätzen, die einer Reduzierung der Gefahren von Gefahrengütern auf Schienen dienen können, so wie besonders im 0 dieses Dokuments beschrieben ist.box 246 ("HAZMAT Functions") refers to the process associated with the processing functions of records that may serve to reduce the hazards of dangerous goods on rails, as specifically described in Figure 0 of this document.

Box 231 ("System supervisor") bezieht sich auf den Prozess oder die Prozesse, die innerhalb der Software einer Verfahrensimplementierung umgesetzt werden können, um den Verfahrensbetrieb zu überwachen und zu steuern. Die entsprechenden Funktionen sind werden kurz in Abschnitt 0 dieses Dokuments angesprochen.box 231 ("System supervisor") refers to the process or processes that can be implemented within the software of a process implementation to monitor and control process operation. The corresponding functions are briefly addressed in section 0 of this document.

Box 230 bezieht sich also auf eine Pluralität von Daten und Informationen, einschließlich, und insbesondere die Daten und Informationen aus der Fahrzeug-Datenbank, Daten aus Messungen, die vom Verfahren durchgeführt wurden, Konfigurierungs- und Eichdaten und Parameter, Ergebnisse von Datenverarbeitungsfunktionen, Alarmkennzeichen, Parameter der VCPO-Funktionen, Fahrzeugliste einer Zugbildung, Diagnostik-Berichte und andere Daten und Informationen, die von einem oder mehreren Datenverabeitungsmodulen in der Verfahrensimplementierung verwendet oder produziert werden.box 230 refers to a plurality of data and information, including, and in particular, the data and information from the vehicle database, data from measurements made by the method, configuration and calibration data and parameters, results of data processing functions, alarm flags, parameters of the data VCPO functions, train train list, diagnostics reports, and other data and information used or produced by one or more data processing modules in the method implementation.

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 236, 237, 238, 239, 240 und 246 angesprochenen) erfordern, können asynchron ausgeführt werden, sobald die nötigen Eingabedaten für ein Fahrzeug verfügbar sind, und mehr als Beispiel dieser (d.h. verschiedene Beispiele der gleichen Verarbeitungsdaten einer Anwendung für verschiedene Fahrzeuge) können parallel auf der gleichen Datenverabeitungseinheit oder auf verschiedenen Datenverabeitungseinheiten laufen, was insgesamt einen beträchtlichen Vorteil für den Einsatz der Berechnungsmittel des Verfahrens bedeutet. Eine weitere Funktion, dank derer der Einsatz der Berechnungsmittel des Verfahrens optimiert und die Lieferung der Diagnostik-Antworten des Verfahrens beschleunigt werden können, besteht im Auslösen bestimmter Datenverarbeitungsaufgaben, so wie gemäß Boxen 234, 235 und 236, die unerlässliche Daten für berechnungsintensive Anwendungen erzeugen, sobald ausreichend Daten zur Verfügung stehen, d.h. ohne auf die Fertigstellung der Übernahme von Messdaten für eine gesamte Fahrzeugbildung zu warten (zum Beispiel, wenn asynchrone Datenverarbeitungs-Anwendungen erst starten, wenn die Messungen für einen 500 m langen Zug, der bei einer ungefähren Geschwindigkeit von 50 km/h abgetastet wird, fertig gestellt sind, dann wird eine Verzögerung von etwa 36 s zur Zeit für die Fertigstellung der Anwendung der Diagnostikfunktionen des Verfahrens hinzu gerechnet). 4 beschreibt eine Methode, die bei der Anordnung einiger an die durch den Zugtransit bedingten Zeitvorgaben gebundenen Verfahrensaufgaben vorzuziehen ist, insofern, als dass das Abtasten eines Zuges nicht durch die Fertigstellung der Datenverarbeitung eines früher abgetasteten Zugs bedingt ist und somit die Mindestzeit zwischen dem Abtasten aufeinander folgender Züge reduziert und/oder die Ausrüstungskosten für die Datenverarbeitung möglicherweise gesenkt werden.Those skilled in the art will recognize that some of the features of the method proposed by the Applicant in the following description concerning the structuring of the data processing are such as the relationship between total time for processing data for vehicle formation and cost improve the computing means of a system implementation. Most of the software processes that require considerable computing resources (eg those in the boxes 236 . 237 . 238 . 239 . 240 and 246 addressed) may be executed asynchronously once the necessary input data for a vehicle is available, and more than one example (ie, different examples of the same processing data of an application for different vehicles) may run in parallel on the same data processing unit or on different data processing units Overall, a considerable advantage for the use of the calculation means of the method means. Another function that can be used to optimize the use of the method's calculation means and speed up the delivery of the method's diagnostic responses is to trigger certain data processing tasks, such as boxing 234 . 235 and 236 which generate vital data for computationally intensive applications as soon as sufficient data is available, ie, without waiting for the completion of the acquisition of measurement data for an entire vehicle formation (for example, when asynchronous data processing applications do not start until measurements for a 500 m long train, which is scanned at an approximate speed of 50 km / h, are completed, then a delay of about 36 seconds at the time for completing the application of the diagnostic functions of the method is added). 4 describes a method used in arranging some of the train transit time It is preferable that bounded process tasks be such that the sampling of a train is not due to the completion of the data processing of an earlier sampled train and thus reduces the minimum time between sampling successive trains and / or possibly reducing equipment costs for data processing.

Box 219 ("waiting for new train") entspricht einem "Stand-by-Status" der Verfahrensinstrumente sowie der Datenübernahmeausrüstung und der Software. In diesem Status wird durch die am SMI installierten Sensoren und Instrumente keine Messung ausgeführt, mit Ausnahme derer, die für eine Kontrolle der Funktionstüchtigkeit des Systems, für die Validierung aktueller Eichungen und zur Ausführung möglicher anderer Diagnostik-Prozesse geplant sind (z.B. Erkennung einer Beeinträchtigung bestimmter optischer Sensoren bei sehr dichtem Schneefall). Ein Übergang von Box 219 zu Box 220 ("prepare to measure") erfolgt, wenn ein neuer Zug erkannt wird, der abgetastet werden soll, im Idealfall durch die Radsensoren, die an den in 2 mit 206 und 207 gekennzeichneten Stellen positioniert sind. Eine Funktion gemäß Box 220 ist die Aktivierung der elektrischen Motoren für jene Messinstrumente wie bestimmte Laser-Abstandmessgeräte, die eine rotierende Optik haben, die sich nicht dreht, wenn das Instrument für einen gewissen Zeitraum still steht. Eine weitere Funktion, die mit Box 220 assoziiert ist, könnte das Öffnen der Schutzabdeckungen oder Klappen bestimmter optischer Instrumente sein, die solche Schutzvorrichtungen haben, damit sich kein Schmutz, Staub, Wasser oder Schnee auf der Optik absetzt, wenn das Instrument still steht. Es können weitere Aktionen mit der Box 220 assoziiert werden, je nach den im Rahmen der Verfahrensinstallation installierten Instrumenten. Die erforderliche Zeit für das Ausführen der gestarteten Aktionen für die Box 220, zusammen mit der für einen sich dem SMI nähernden Zug angenommenen Höchstgeschwindigkeit, kann der entscheidende Faktor für den Mindestwert der Abstände 210 und/oder 212 von 2 sein.box 219 ("waiting for new train") corresponds to a "stand-by status" of the procedural instruments as well as the data transfer equipment and the software. In this status, no measurement is performed by the sensors and instruments installed on the SMI, except those designed to control the system's functionality, to validate current calibrations, and to perform other possible diagnostic processes (eg, detecting impairment of certain calibrators) optical sensors in very dense snowfall). A transition from box 219 to box 220 ("prepare to measure") occurs when a new train is detected, which is to be scanned, ideally by the wheel sensors connected to the in 2 With 206 and 207 marked positions are positioned. A function according to box 220 is the activation of the electric motors for those measuring instruments such as certain laser distance measuring devices, which have a rotating optics that does not turn when the instrument is stationary for a certain period of time. Another feature with box 220 could be opening the protective covers or flaps of certain optical instruments that have such protections to prevent dirt, dust, water or snow from settling on the optics when the instrument is stationary. There may be more actions with the box 220 depending on the instruments installed during the process installation. The time required to execute the actions started for the box 220 , along with the maximum speed assumed for a train approaching the SMI, may be the deciding factor for the minimum value of the distances 210 and or 212 from 2 be.

Box 221 ("start new train job") wird aktiviert, sobald die entsprechenden Befehle bei Box 220 eingegeben wurden. Die mit Box 221 assoziierten Aufgaben entsprechen einer Reihe von Initiierungen und Einstellungen von Kontrollanzeigern und Variablen für das Abtasten und die nachfolgende Datenverarbeitung für einen neuen Zug. Diese Aufgaben werden natürlich im detaillierten Softwaredesign für eine Verfahrensimplementierung definiert.box 221 ("start new train job") is activated as soon as the corresponding commands in box 220 were entered. The with box 221 Associated tasks correspond to a series of initiations and settings of control indicators and variables for sampling and subsequent data processing for a new train. Of course, these tasks are defined in the detailed software design for a process implementation.

Nach erfolgter Ausführung der Aufgaben gemäß Box 221 (sie erfordern typischerweise wenige Zehntel Millisekunden) beginnt ein Wartezyklus an Box 222 ("wait train motion data"). Dieser Zyklus endet mit dem Übergang zu Box 223, wenn die Information über die Annäherungsgeschwindigkeit des abzutastenden Zugs verfügbar ist.After completion of the tasks according to the box 221 (typically requiring a few tenths of a millisecond) a wait cycle begins on the box 222 ("wait train motion data"). This cycle ends with the transition to Box 223 if the information about the approach speed of the train to be scanned is available.

Box 223 ("select scan parameters") bezieht sich auf die Wahl bestimmter Abtastparameter, die je nach Annäherungsgeschwindigkeit des Zugs und möglichst auch mit Bezug auf andere Informationen und Daten, die von externen Informationssystem gemessen oder übernommen werden können, definiert werden, bevor der Zug den SMI-Bereich erreicht.box 223 ("select scan parameters") refers to the choice of certain scanning parameters, which are defined according to the approach speed of the train and possibly also with reference to other information and data that can be measured or taken over by external information system, before the train the SMI Area reached.

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 224 ("set DAQ timing") wird von Box 223 her betreten und entspricht der Einstellung bestimmter Parameter, die die Zeiten der Datenübernahme regeln, so wie die Startzeit und die Häufigkeit der Datenübernahme im Falle einer Reihe von Messkanälen.box 224 ("DAQ timing set") is from box 223 Entering and corresponding to the setting of certain parameters that regulate the times of data transfer, such as the start time and the frequency of data transfer in the case of a number of measurement channels.

Box 225 ("start SMI dta acquis.") wird von 224 her betreten und besteht in einem Wartezyklus (bis zum Erreichen der entsprechenden Zeit), gefolgt durch den Start des Datenübernahmeprozesses für die am SMI installierten Sensoren und Instrumente. Der Prozess von Box 225 wird nicht unbedingt durch Software ausgeführt, sondern nur weil es dem Einstellen durch eine Software einer Zeit oder eines Zählwerts in einem "Startregister" einer entsprechenden Hardware-Komponente entsprechen kann (z.B. ein Multi-Kanal-Signalerzeugegerät), die eine Reihe von Takt- und Uhrsignalen für Datenübernahmeprozesse erzeugt.box 225 ("start SMI dta acquis.") is issued by 224 This is followed by a wait cycle (until the appropriate time has elapsed), followed by the start of the data transfer process for the sensors and instruments installed at the SMI. The process of box 225 is not necessarily performed by software, but only because it may correspond to the setting by software of a time or count in a "start register" of a corresponding hardware component (eg, a multi-channel signal generating device) comprising a number of clock and clocks Clock signals generated for data transfer processes.

Box 226 ("SMI data acquisition") wird durch den Prozess von Box 225 gestartet und entspricht der Übernahme der Messdaten von am SMI installierten Sensoren und Instrumenten, die so lange andauert, bis ein bestimmter Hinweis oder ein Signal empfangen wird, z.B. von einem mit Box 218 assoziierten Prozess. Das Thema Datenübernahme wird für die verschiedene Instrumententypen, die am SMI einer Verfahrensimplementierung installiert werden können, in verschiedenen Abschnitten dieses Dokuments erläutert. Das Thema Zeiteinstellung und Synchronisierung der Messungen wird in einem speziellen Abschnitt (5.18) weiter unten im Text erörtert. Der Anmelder betont, wie auch an anderen Stellen im Dokument schon gesagt, dass das Verfahren und das System in der Regel keine Datenübernahmequote erfordern, da alle oder ein Teil der Messkanäle mit der Fahrzeugverschiebung entlang der Schienen oder mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (so wie zum Beispiel im Patentdokument [026]) synchronisiert sind, und dass dagegen der Aspekt der relativen Zeitgenauigkeit der verschiedenen Instrumente ein Hauptfaktor ist, um eine angemessene Leistung des hier vorgestellten Verfahrens und Systems zu gewährleisten. Datenübernahmequoten für die am SMI installierten Sensoren und Instrumente werden einheitlich allgemein durch leistungsbezogene Prinzipien geregelt und sie verfolgen nicht unbedingt die möglichen Änderungen der Zuggeschwindigkeit während des Abtasten eines Fahrzeugs. Ein Prinzip hingegen, das anzuwenden ist, ist die Vermeidung einer unnötig schnellen Datenübernahme, da diese zu einer Verschwendung des Speicherplatzes und zu einer Verlangsamung der Datenverarbeitung führen würde, was nicht zu einer bedeutenden Verbesserung der Diagnostikleistungen gehören würde. Weitere Informationen zur Anpassung der Datenübernahmequote an Fahrzeuggeschwindigkeiten sind in verschiedenen Abschnitten diese Dokuments zu finden, einschließlich weiter unten in diesem Abschnitt bei der Beschreibung der mit Box 218 assoziierten Prozesse.box 226 ("SMI data acquisition") is through the process of box 225 It starts and corresponds to the acquisition of the measurement data of sensors and instruments installed on the SMI, which lasts until a specific message or signal is received, eg from a box 218 associated process. The topic of data transfer is used for the various instrument types that are involved in the SMI process can be installed in different sections of this document. The topic timing and synchronization of measurements is discussed in a special section (5.18) later in the text. The Applicant points out, as stated elsewhere in the document, that the method and system usually do not require a data transmission rate, since all or part of the measurement channels interfere with the vehicle displacement along the rails or with the vehicle speed (such as in Patent document [026]) and, on the other hand, that the relative timing accuracy of the various instruments is a major factor in ensuring adequate performance of the method and system presented herein. Data transfer rates for the sensors and instruments installed on the SMI are uniformly governed generally by performance-related principles, and they do not necessarily track the possible changes in train speed during vehicle sensing. On the other hand, a principle to be applied is to avoid unnecessarily fast data transfer, since this would lead to a waste of memory space and a slowing of the data processing, which would not be a significant improvement of the diagnostic services. More information on adjusting the data transfer rate to vehicle speeds can be found in various sections of this document, including the box below, in this section 218 associated processes.

Box 227 ("close SMi data acquis.") wird von Box 226 her betreten, wenn die Zugabtastung beim SMI abgeschlossen wurde und stellt die Ausführung einer Reihe von Softwareanweisungen dar, wie das Schließen von Messdatendateien, der Einstellung von Anzeigern oder Parameters und mögliche andere Aktionen wie das Starten des Datentransfers zwischen verschiedenen Datenstrukturen oder das Starten einer Aufzeichnung von Messdaten auf stabilen Datenträgern.box 227 ("close SMi data acquis.") is by Box 226 When the SMI train scan completes, it will execute a series of software instructions, such as closing measurement data files, setting indicators or parameters, and other possible actions such as starting data transfers between different data structures or starting a recording of Measurement data on stable data media.

Box 228 ("set meas. sleep mode") folgt dem Austreten aus Box 227 und entspricht dem Start einer Reihe von Aktionen um den "Stand-by-Status" der Systeminstrumente herzustellen, d.h. die bei Box 220 ausgeführten Aktionen rückgängig zu machen.box 228 ("set meas sleep mode") follows the exit from box 227 and corresponds to the start of a series of actions to establish the "stand-by status" of the system instruments, ie the box 220 Undo actions that have been executed.

Box 219 folgt dem Austreten aus Box 228. Dies entspricht dem Abschluss einen Kreises durch die Boxen 219 bis 228, die den Aktionen entsprechen, die ausgeführt werden, um die entsprechenden Messdaten für einen Zug zu übernehmen. Die Datenverarbeitungsaufgaben für den Zug, die nach einem kurzen Moment nach dem Eintreten in den Prozess der Box 226 begonnen wurden, laufen in der Regel auch nach dem Austritt aus Box 228 für die nötige Zeit weiter, die grundsätzlich von den Zugmerkmalen, von den Details der im Verfahren angewandten Datenverarbeitungsmethoden und von den Leistungen der entsprechenden Datenverarbeitungsgeräte abhängt.box 219 follows the exit from box 228 , This is equivalent to completing a circle through the boxes 219 to 228 that correspond to the actions that are performed to take the appropriate measurement data for a move. The data processing tasks for the train, which after a short moment after entering the process of the box 226 usually started even after leaving the box 228 for the necessary time, which in principle depends on the features of the train, on the details of the methods of data processing used in the procedure and on the performance of the relevant data-processing equipment.

Box 218 ("TDA & RTDP") entspricht der Box 232 von 3 und ist mit keiner anderen Box von 4 verbunden, da ihre Prozesse in Echtzeit "im Hintergrund" des Zyklus von Box 219 bis 228 ablaufen. Im Stand-by-Status von Box 219, entspricht Box 218 der Überwachung von mindestens zwei Radsensoren an jeder der beiden Positionen 206 und 207 von 2 (nur eine Position, wenn der Zugtransit am entsprechenden Gleis nur in eine Richtung erfolgt). Eine erste Raderkennung löst die Prozesse aus, die dem Austritt aus Box 219 folgen. Die Verarbeitung von Radauslöserzeiten für mindestens zwei Radsensoren wird dann auf mehr oder weniger komplexe Weise ausgeführt, um den Wert der Zuggeschwindigkeit an die Prozesse von Boxen 223 und 224 zu liefern, und um einen geeigneten Zeitpunkt für das Starten der Datenübernahme am SMI durch die Funktion der Box 225 festzulegen. Eine sehr einfache und oft verwendete Art und Weise zum Erreichen dieser Ziele ist die Berechnung der Zuggeschwindigkeit durch das Dividieren des Abstands zwischen den Radsensoren durch den Zeitunterschied zwischen den Raderkennungen des gleichen Rads. Die Präzision der Geschwindigkeitsmessung hängt gewöhnlich von den Eigenschaften des Radsensors, von den Datenübernahmemerkmalen, vom Abstand zwischen den Sensoren und von der Geschwindigkeit selbst ab. Man kann den Durchschnitt von mehr als einer grundsätzlichen Geschwindigkeitsmessung für ein Paar von Erkennungszeiten ermitteln, um die Messpräzision zu verbessern. Eine genaue Beschreibung der Berechnung der Fahrzeugverschiebung im Zeitverlauf unter Verwendung der Passierzeiten der Räder ist im Abschnitt 0 unten gegeben, doch der entsprechende Prozess von Box 218 erfordert die Präzision, die für die „LDF-Funktion" erforderlich ist, nicht, so wie diese weiter unten definiert ist. Der mögliche gröbste Fehler in der Schätzung der Zuggeschwindigkeit, der von der Zugposition und von negativen Beschleunigungen und von einer Unterbrechung der Geschwindigkeitsschätzung zu einem Zeitpunkt, bevor die Messungen bei SMI beginnen, herrühren kann, kann dadurch korrigiert werden, dass man die letzte Geschwindigkeitsschätzung durch einen Wert erhöht, der von diesem Zeitpunkt, vom zuletzt geschätzten Geschwindigkeitswert, von der ungefähren Zeit, die der Zug braucht, um das SMI zu erreichen und von einer zurückhaltenden Einschätzung einer möglichen Beschleunigung des Zugs abhängt. Der gröbste mögliche Fehler bei der Vorhersage der Ankunftszeit der Zugfront am Eingang zum Bereich SMI kann geschätzt werden auf der Grundlage der gleichen für die Geschwindigkeitsschätzung genannten Daten. In der Praxis kann dieser Fehler berücksichtigt werden, indem man die SMI-Datenübernahme zu einem ausreichend frühen Zeitpunkt beginnt, um einen möglichen Verlust der Abtastdaten zu verhindern. Dieser Aspekt ist jedoch nicht sehr kritisch, da die einzige bedeutende Folge eines zu frühen Startens der Erfassung der SMI-Daten eine gewisse Verschwendung von Speicherplatz ist, die im Nachhinein durch das Löschen unnützer Daten behoben werden kann. Das Problem des schlimmsten möglichen Fehlers bei der Vorhersage der Ankunftszeit des Zuges am SMI und bei der Annahme der entsprechenden Geschwindigkeit kann nur dann bedeutsam werden, wenn die Abstände 210 und 212 sehr viel größer als die Länge der kürzesten zu prüfenden Zugbildung sind, als Folge einer relativ langen Zeit für die Ausführung der durch den Prozess von Box 220 gestarteten Aktionen. Eine einfache Lösung ist in diesem Fall die Installierung eines Einzelradsensors (einen für jede Annäherungsrichtung an das SMI) entlang der Fahrtrichtung zu den Positionsbereichen 206 und 207, die das Startsignal zum Verlassen der Box 219 nutzt. Die mit Box 218 assoziierten Prozesse können auch die Datenübernahme von Radsensoren, die am SMI installiert sind, übernehmen und Echtzeitberechnungen der Transitgeschwindigkeit durchführen, um die Datenübernahmequote während der Durchführung von Messungen zu verbessern. Sie können auch Alarmanzeiger und/oder Signale erzeugen, um anzuzeigen, dass der Zug langsamer oder schneller fährt und unter oder über bestimmten Geschwindigkeitsgrenzen liegt, was bestimmte Datenkanäle unbenutzbar und gewisse Datenverarbeitungsaufgaben undurchführbar macht. Eine andere Funktion kann mit Box 218 assoziiert werden, und zwar das Senden von Nachrichten, um anzuzeigen, dass das Zug-Ende den SMI-Bereich verlassen hat und somit die Datenübernahme gestoppt wird, d.h. der Übergang von Box 226 zu Box 227 erfolgt (basierend auf den Radsensorsignalen und der Schätzung der Geschwindigkeit).box 218 ("TDA &RTDP") corresponds to the box 232 from 3 and is with no other box of 4 connected because their processes in real time "in the background" of the cycle of Box 219 to 228 expire. In the stand-by status of Box 219 , corresponds to box 218 monitoring at least two wheel sensors at each of the two positions 206 and 207 from 2 (only one position, if the train transit on the corresponding track takes place in one direction only). A first wheel detection triggers the processes that exit the box 219 consequences. The processing of wheel release times for at least two wheel sensors is then performed in a more or less complex manner to estimate the value of train speed to the processes of boxes 223 and 224 and at an appropriate time to start the data transfer to the SMI through the function of the box 225 set. A very simple and often used way of achieving these goals is to calculate the train speed by dividing the distance between the wheel sensors by the time difference between the wheel identifications of the same wheel. The precision of the speed measurement usually depends on the characteristics of the wheel sensor, the data transfer characteristics, the distance between the sensors and the speed itself. One can obtain the average of more than one basic speed measurement for a pair of detection times to improve the measurement precision. A detailed description of the calculation of the vehicle displacement over time using the passing times of the wheels is given in section 0 below, but the corresponding process of Box 218 does not require the precision required for the "LDF function", as defined below: The possible grossest error in the estimation of train speed, the train position and negative accelerations, and an interruption in the speed estimate can be corrected by incrementing the last velocity estimate by a value from that time, from the most recently estimated velocity value, from the approximate time that the train takes to The grossest possible error in predicting the arrival time of the train front at the entrance to the area SMI can be estimated on the basis of the same for the speed estimated data. In practice, this error can be taken into account by starting the SMI data transfer at a sufficiently early time to prevent possible loss of the sample data. However, this aspect is not very critical, since the only significant consequence of starting the acquisition of SMI data too soon is a waste of disk space, which can be remedied later by deleting useless data. The problem of the worst possible error in predicting the arrival time of the train at the SMI and assuming the corresponding speed can only be significant if the distances 210 and 212 are much larger than the length of the shortest train to be tested, as a result of a relatively long time for the execution of the process by Box 220 started actions. A simple solution in this case is the installation of a single wheel sensor (one for each approach direction to the SMI) along the direction of travel to the location areas 206 and 207 that the start signal to leave the box 219 uses. The with box 218 Associated processes may also incorporate the data acquisition of wheel sensors installed at the SMI and perform real-time transit speed calculations to improve the data transfer rate while performing measurements. They may also generate alarm indicators and / or signals to indicate that the train is traveling slower or faster and below or above certain speed limits, making certain data channels unusable and rendering certain data processing tasks impractical. Another function can be with box 218 the sending of messages to indicate that the train end has left the SMI area, thus stopping the data transfer, ie the transition from Box 226 to box 227 is done (based on the wheel sensor signals and the speed estimate).

Fachleute der entsprechenden Techniken mögen alternative Schemata zum Erreichen der Ziele der oben in der Beschreibung von 4 angesprochenen Prozesse vorschlagen, so zum Beispiel die Verwendung der Geschwindigkeitsvorhersage, um die Zeiteinstellung der Datenübernahme zu programmieren, und der sog. „pre-trigger" Datenübernahmetechnik, um eine Verschwendung von Messdaten zu verhindern, oder das Starten der Datenübernahme auf Grundlage eines Signals für das Ankommen eines Zugs, wobei zunächst eine sehr hohe Datenübernahmequote verwendet wird, die dann je nach am SMI erfolgten Messungen abnimmt.Professionals of the respective techniques like alternative schemes for achieving the goals of the above in the description of 4 to suggest addressed processes, such as the use of velocity prediction to program the timing of data acquisition, and the so-called "pre-trigger" data transfer technique to prevent wasting of measurement data, or starting the data transfer based on a signal for the data Arrival of a train, initially using a very high data transfer rate, which then decreases depending on the measurements made at the SMI.

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 zeigt, wie sich die Raderkennungszeiten auf die Fahrzeugbewegung, auf die Abstände zwischen Radsätze und auf die Positionen der Radsensoren entlang der Schienen beziehen. Ein typischer Frachtwagen 275 mit vier Radsätze 280283, die zu zwei Drehgestellen gehören, ist im Beispiel der 5 verwendet, wo ein Satz von drei Radsensoren 277279 entlang der Schienen 284 installiert ist. Das linke Schaubild umfasst die Radsensorsignale 290292, die jeweils zu den drei Raddetektoren 277279 gehören, die graphisch mit beliebigen einem beliebigen „Offset" in beliebigen Versetzungseinheiten der Achse 290 im Zeitverlauf in Sekunden von Achse 285 dargestellt sind, und zwar auf gleiche Weise für die drei Schaubilder dieser Abbildung. Das Fahrzeug bewegt sich in die durch den Pfeil angezeigte Richtung 276 mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 30 km/h (zum Zeitpunkt 0 von Achse 285) und mit einer starken negativen Beschleunigung (nahe an den maximal möglichen Werten im Falle einer Notbremsung). Diese niedrige Geschwindigkeit und die starke negative Beschleunigung wurden vom Antragssteller gewählt, um die Auswirkungen von Geschwindigkeitsänderungen in den Schaubildern von 5 visuell deutlich zu machen. Im Idealfall entsprechen die Raddetektorensignale 290292 von 5 einem Typ von Raddetektor mit einem Zwei-Status-Output, der einen Übergang des Outputs anzeigt, wenn die Radmitte sich in einem bestimmten Längsabstand von der Messmitte des Detektors befindet. Die horizontalen Linien, die durch die Quadratimpulse laufen, stehen für die Zeitpunkte, an denen die Positionen der Radmitte mit der Detektormitte übereinstimmen. Die zunehmende Breite der Radsensorimpulse im Zeitverlauf ist die offensichtliche Folge der negativen Beschleunigung des Fahrzeugs. Die Achse 294 des mittleren Schaubilds entspricht dem Längsabstand in Metern der drei Radsensoren von einer beliebigen Position entlang der Bahnschiene. Die Richtung der Achse 294 ist in diesem Beispiel die gleiche wie die Richtung der Zugbewegung. Die im mittleren Schaubild dargestellten Symbole entsprechen den Zeitpunkten, an denen ein Sensor eine Radmitte erkennt und die Symbolformen entsprechen jeweils einem bestimmten Rad des Fahrzeugs (z.B. das +–Symbol entspricht dem Rad 282). Die erste Spitze 291 und der Schaubildpunkt 292 entsprechen der Erkennung einer Mitte des Vorderrads 280 durch den ersten Sensor 277, den es passiert hat, während die folgende Raderkennung sich auf Rad 281 durch Sensor 277 bezieht und dem Punkt 293 im mittleren Schaubild entspricht. Die Werte der Achse 289 im rechten Schaubild entsprechen dem Abstand in Metern, den ein Wagen vom Zeitpunkt 0 an zurückgelegt hat. Folglich zeigt die Achse 289 die Längsposition eines bestimmten Fahrzeugspunktes entlang der Schiene mit der gleichen Richtung wie die Achse 294. Die Versetzung der Achse 289 ist die Folge der Wahl des Zeitpunkts 0 für die Daten aus 5, da diese Zeit der Positionsüberlappung der Pufferfront 295 und dem Radsensor 277 entspricht. Das rechte Schaubild ist ein Kurve der LDF-Funktion, die die LDF-Werte anzeigt, die zu den Zeitpunkten, an denen das Fahrzeug durch irgendeinen der Radsensoren erkannt wird, abgelesen wurden. Die X-Achse der Daten, die im rechten Schaubild von 5 dargestellt ist, bezieht sich direkt auf die Abstände 286288 zwischen den Radsätzen der Fahrzeuge, so wie es in den drei Abbildungen des Schienenfahrzeugs 275 für die Radsatzmitten dargestellt ist, die mit den LDF-Daten übereinstimmen. Jede Datenserie im Bezug zu einem bestimmten Radsensor entspricht dem Muster der Radsatzabstände als X-Achse im LDF-Schaubild; z.B. entsprechen die LDF-Daten 296, 297, 299 und 300 dem Radsensor 277 und den Radsatzabständen 286288. Andersherum entspricht der X-Achsenunterschied des LDF-Schaubilds für die Daten eines bestimmten Rads den Abständen der entsprechenden Radsensoren; d.h. der Unterschied auf der X-Achse der Datenpunkte 298 und 296 ist gleich dem Abstand zwischen den Radsensoren 279 und 277. Der X-Achsenunterschied zweier beliebiger Punkte im LDF-Schaubild ist eine algebraische Kombination von Radsatzabständen und Abständen zwischen Radsensoren; d.h. der X-Achsenunterschied von Wert 301 und 298 entspricht dem Abstand 286 zwischen den Rädern 283 und 280 minus dem Abstand zwischen 279 und 278. Man kann auch sehen, dass das (rechte) LDF-Schaubild in 5 aus dem links von ihm liegenden Mittelschaubild durch ein "Verschieben" der Daten-Dreiergruppen, die einem bestimmten Rad entsprechen, erreicht werden kann, wenn man dabei den X-Achsenunterschied der Mitglieder der Dreiergruppen beibehält und das Ausmaß der Verschiebung einem bestimmten Radsatzabstand entspricht. Die Methoden zur Ermittlung der Radsatzabstände und der LDF von Radsensoren sowie der Radsensor-Abstandsdaten wird in diesem Text noch näher erläutert. Zunächst folgt eine kurze Erörterung über Radsensoren und Messfehler bei ihrer Verwendung zum Zwecke dieser Erfindung.The composite graph of 5 shows how the Raderkennungszeiten relate to the vehicle movement, the distances between wheelsets and the positions of the wheel sensors along the rails. A typical freight car 275 with four wheelsets 280 - 283 belonging to two bogies is in the example of 5 used where a set of three wheel sensors 277 - 279 along the rails 284 is installed. The left diagram includes the wheel sensor signals 290 - 292 , each to the three wheel detectors 277 - 279 graphically with any arbitrary "offset" in any displacement units of the axis 290 over time in seconds from axis 285 are shown in the same way for the three graphs in this figure. The vehicle moves in the direction indicated by the arrow 276 with an initial speed of 30 km / h (at time 0 from axis 285 ) and with a strong negative acceleration (close to the maximum possible values in case of emergency braking). This low speed and the strong negative acceleration were chosen by the applicant to assess the effects of speed changes in the charts of 5 make visually clear. Ideally, the wheel detector signals correspond 290 - 292 from 5 a type of wheel detector with a two-state output that indicates a transition of the output when the wheel center is at a certain longitudinal distance from the center of the detector. The horizontal lines passing through the square pulses represent the times at which the positions of the center of the wheel coincide with the center of the detector. The increasing width of the wheel sensor pulses over time is the obvious consequence of the vehicle's negative acceleration. The axis 294 of the middle graph corresponds to the longitudinal distance in meters of the three wheel sensors from any position along the track rail. The direction of the axis 294 in this example is the same as the direction of the pulling movement. The symbols shown in the middle diagram correspond to the times at which a sensor detects a wheel center and the symbol shapes correspond to a specific wheel of the vehicle (eg the + symbol corresponds to the wheel 282 ). The first tip 291 and the graph point 292 correspond to the detection of a center of the front wheel 280 through the first sensor 277 It has happened while the following wheel recognition is on wheel 281 through sensor 277 relates and the point 293 in the middle graph. The values of the axis 289 in the right diagram correspond to the distance in meters, which has covered a car from time 0 on. Consequently, the axis shows 289 the longitudinal position of a particular vehicle point along the rail with the same direction as the axis 294 , The displacement of the axis 289 is the consequence of choosing the time 0 for the data 5 since this time the position overlap of the buffer front 295 and the wheel sensor 277 equivalent. The right graph is a graph of the LDF function indicating the LDF values read at the times when the vehicle is detected by any of the wheel sensors. The X-axis of the data shown in the right diagram of 5 is directly related to the distances 286 - 288 between the wheelsets of the vehicles, as shown in the three figures of the rail vehicle 275 is represented for the wheel center, which coincide with the LDF data. Each data series relative to a particular wheel sensor corresponds to the pattern of wheelset distances as the X-axis in the LDF diagram; eg the LDF data correspond 296 . 297 . 299 and 300 the wheel sensor 277 and the wheelset distances 286 - 288 , Conversely, the X-axis difference of the LDF graph for the data of a particular wheel corresponds to the distances of the corresponding wheel sensors; ie the difference on the X-axis of the data points 298 and 296 is equal to the distance between the wheel sensors 279 and 277 , The X-axis difference of any two points in the LDF graph is an algebraic combination of wheelset distances and distances between wheel sensors; ie the X-axis difference of value 301 and 298 corresponds to the distance 286 between the wheels 283 and 280 minus the distance between 279 and 278 , You can also see that the (right) LDF graph in 5 can be obtained from the left-hand center diagram by "shifting" the data triplets corresponding to a particular wheel, keeping the X-axis difference of the members of the triplets and the amount of displacement corresponding to a particular wheelset spacing. The methods for determining the wheelset distances and the LDF of wheel sensors and the wheel sensor distance data will be explained in more detail in this text. First, a brief discussion of wheel sensors and measurement errors in their use follows for the purposes of this invention.

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 6), kann dagegen einen Fehler verursachen, der auf der Veränderung in der Sensorreaktion bei verschiedenen Abständen vom Schienenrand der vorlaufenden und nachfolgenden Radhälften des Rads beruhen. Eine andere Unsicherheitsquelle, die ja nach Typ des Radsensors mehr oder weniger wichtig sein kann und die gewöhnlich die Raddetektoren mit einem Zwei-Status-Output betrifft, ist die Hysterese, die verschiedene Änderungen der Ankunfts- und Weiterfahrzeit des Rades verursachen kann. Das Ausmaß, in dem die Hysterese die Feststellung des Zeitpunkts, an dem die Radmitte passiert, beeinflusst, hängt stark vom Raddurchmesser ab und kann auch von der Seitenverschiebung der Radsatzmitte von der Schienenachse abhängen. Der Hysterese-Effekt kann teilweise durch Eichung und durch Berücksichtigung des Raddurchmessers korrigiert werden. Schließlich können die Detektoren, für die der Output durch ein digitales System wie einen Mikroprozessor oder ein DSP erzeugt wird, einen bedeutsamen Zufallsfehler erzeugen, der im Zusammenhang mit der Signaluntersuchung während der getrennten Zeitintervalle zwischen Aktualisierungen der Sensor-Outputs steht. Selbstverständlich hängt die Zeitunsicherheit auch vom Datenübernahmesystem ab, das ausführlicher in diesem Dokument besprochen wird. Eine quantitative Schätzung der Transitzeiten von Radsätze, die Ungewissheit im Zusammenhang mit den oben beschriebenen Aspekten sowie andere Fehlerursachen werden weiter unten im Dokument erläutert.The descriptions in this document make it clear that the implementation of the method and system does not impose strict minimum requirements for the accuracy, resolution, response time, or other performance of wheel sensors. However, this document does explain how uncertainty about timing and position for wheel recognition adversely affect some of the system's performance. It is therefore worthwhile to investigate the causes of such measurement uncertainties or errors, at least for the electromagnetic wheel sensors, so that the choice of the wheel sensors in the implementation of the system is easier. Usually, electromagnetic wheel sensors (except for the above-mentioned GET DRT Electronic Pedal) are mounted on the inner rail side just below the rail head to detect the wheel rim when interfering with the electromagnetic sensor field. Non-cylindrical symmetrical wheel wear may lead to a delay or delay in the time at which the sensor indicates the arrival and departure of the wheel center. Such a kind of error is more or less critical depending on the type and model of the wheel sensors. A major factor in determining uncertainty of measurement, especially for large diameter and relatively high speed wheels, is sensor noise, while a sensitivity shift over time or for other reasons such as temperature is not important if the sensor signal is as described below specified instructions. The machining method given below also compensates for the effect of a variable lateral position of an axis perpendicular to the rails, which can symmetrically change the times (arrival and onward travel of the wheel) at which the sensor registers a certain level of disturbance in its electromagnetic field. The yaw of wheelsets, which leads to a Radschlingern (see wheel position in 6 ), however, may cause an error due to the change in the sensor response at various distances from the rail edge of the leading and trailing wheel halves of the wheel. Another source of uncertainty, which may be more or less important, depending on the type of wheel sensor, and which usually involves the wheel detectors with a two-state output is the hysteresis that can cause various changes in the arrival and departure time of the wheel. The extent to which the hysteresis affects the determination of the time at which the wheel center passes depends strongly on the wheel diameter and may also depend on the lateral displacement of the wheel center from the rail axis. The hysteresis effect can be partially corrected by calibration and by taking into account the wheel diameter. Finally, the detectors for which the output is generated by a digital system such as a microprocessor or a DSP can produce a significant random error associated with signal probing during the separate time intervals between sensor output updates. Of course, the time uncertainty also depends on the data transfer system, which is discussed in more detail in this document. A quantitative estimate of wheel transit transit times, the uncertainty associated with the aspects described above, and other causes of failure are discussed later in the document.

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

6 bezieht sich auf ein bekanntes Merkmal der Kinematik von Radsätzen, das in der Konzeption des Systems und in der Verarbeitung von Radsensordaten berücksichtigt werden muss, wenn sehr genaue Messungen von Radsatzabständen und Fahrzeugpositionen gewünscht sind. Im Allgemeinen bewegen sich Radsätze von rollenden Schienenfahrzeugen über die Bahnschienen nicht nur, indem sie einfach mit ihrer Rollachse senkrecht über die Schienen laufen und dabei zentriert über der Schienenachse 322 bleiben. Besonders am Drehgestell montierte Radsätze sind oft einer Schwerbewegung um die vertikale Achse 321 ausgesetzt, was in einigen Fällen zu einem Schlingern des Rads führt. 6 zeigt ein Drehgestell mit zwei Achsen nah an der Grenze seiner Schwerschwingung mit dem Ausmaß der Pendelbewegung 320 nahe am Maximalwert und einem Rad 316, das die Schienen 311 angreift. Das Rad 315 auf der linken Schiene 310 liegt in der Transitrichtung 317 um die Länge 318 weiter vorne als Rad 316 auf der rechten Schiene 311. Dies bedeutet, dass die Räder 315 und 316 jeweils in der Längsrichtung positiv oder negativ 319 in Bezug auf ihre gemeinsame Achse verschoben sind. Das Spektrum der Yaw-Schwankung von Drehgestellen ist recht unterschiedlich und hängt auf komplexe Weise von einer Vielzahl von Faktoren ab, doch der ungefähre Maximalwert des Yaw- oder Pendelwinkels 320, und somit der Verschiebungsunterschiede in der Längsrichtung 319 und 318, lassen sich einfach berechnen, und zwar auf der Grundlage des Begrenzungslinienprofils 325 (dessen tatsächlicher Maximalwert Deformierungen und Schienenabnutzung berücksichtigt), auf dem Abstand zwischen der inneren Seite des Spurenkranzes, auf der Mindestflanschdicke (unter Berücksichtigung der maximalen Flanschabnutzung) und auf dem Trennungsabstand zwischen den beiden Achsen. Drehgestelle mit zwei Achsen mit kleineren Rädern und kleineren Interachsenabständen weisen größere Verschiebungsunterschiede 319 und 318 auf. In der Praxis kann ein Verschiebungsunterschied 319 um 15 mm größer sein und resultiert in einer um 30 mm größeren Veränderung des sofortigen Abstands zwischen den Rädern, die zu verschiedenen Drehgestellen gehören. 6 refers to a known feature of wheel set kinematics that must be considered in the design of the system and in the processing of wheel sensor data when very accurate measurements of wheelset distances and vehicle positions are desired. In general, wheelsets of rolling rail vehicles do not move over the railroad tracks simply by running their roll axle vertically over the rails centered over the rail axis 322 stay. Especially mounted on the bogie wheelsets are often a heavy movement about the vertical axis 321 exposed, which in some cases leads to a lurching of the wheel. 6 shows a bogie with two axes close to the limit of its heavy vibration with the extent of the pendulum motion 320 close to the maximum value and a wheel 316 that the rails 311 attacks. The wheel 315 on the left rail 310 lies in the transit direction 317 around the length 318 further ahead as a wheel 316 on the right rail 311 , This means the wheels 315 and 316 each in the longitudinal direction positive or negative 319 are shifted in relation to their common axis. The range of yaw variation of bogies varies widely and depends in a complex manner on a variety of factors, but the approximate maximum value of the yaw or pendulum angle 320 , and thus the shift differences in the longitudinal direction 319 and 318 , can be easily calculated based on the gauge line profile 325 (whose actual maximum value takes into account deformations and rail wear), the distance between the inner side of the flange, the minimum flange thickness (taking into account the maximum flange wear) and the separation distance between the two axles. Bogies with two axles with smaller wheels and smaller interaxle distances have larger displacement differences 319 and 318 on. In practice, a shift difference 319 15 mm larger and results in a 30 mm greater change in the immediate distance between the wheels belonging to different bogies.

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 312 und 313 in 6 ermöglicht die Berechnung des Zeitpunkts, an dem die Radsätze eine bestimmte Position passieren, aus den Transitzeiten der beiden entsprechenden Radmitten. Die beiden Quotenlinien 323 und 324 beziehen sich auf die "Raddetektormitten", d.h. die Längsposition entlang der Schiene, an der die Registrierung des Rads erfolgt. Der Unterschied 314 zwischen solchen Quoten 323 und 324 als Ergebnis der tatsächlichen Installation der Sensoren kann groß genug sein, um bei der Berechnung der Transitzeiten der Radsatzmitten verwendet zu werden, so wie es weiter unten erläutert ist.However, the influence of the Yaw angle on the longitudinal position of the wheel center can be neglected. Therefore, the wheelset centers are more suitable for accurate estimation of vehicle displacement and static or average distances between wheelsets than individual wheel centers on a rail. The use of wheel detector pairs like 312 and 313 in 6 allows the calculation of the time at which the wheel sets pass a certain position from the transit times of the two corresponding wheel centers. The two quota lines 323 and 324 refer to the "wheel detector centers", ie the longitudinal position along the rail at which registration of the wheel takes place. The difference 314 between such quotas 323 and 324 as a result of the actual installation of the sensors may be large enough to be used in the calculation of the transit times of the wheelset centers, as explained below.

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 5 wird nachfolgend das Problem dargestellt, die Abstände zwischen einem Satz von J Radsätzen aus den Transitzeitwerten zu berechnen, die durch die Radsensoren oder Radsensorpaaren K, die an bekannten Punkten entlang der Schiene positioniert sind, erzeugt werden, wobei mögliche Geschwindigkeitsänderungen der Schienenfahrzeuge während der Messungen durch das System berücksichtigt werden.With reference to the above comments too 5 The following is the problem of calculating the distances between a set of J wheelsets from the transit time values generated by the wheel sensors or wheel sensor pairs K positioned at known points along the rail, wherein possible speed changes of the rail vehicles during the measurements the system will be considered.

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 L(tj,k) = Lk + s·λj, mit j = 1 bis J und k = 1 bis K (100)würde für eine Serie von J Radsätzen gelten, wenn diese an einem völlig starren (kein relatives Spiel der Radsatzmitten) Fahrzeug oder einem starren Satz von Fahrzeugen montiert würden und wenn für die Werte Lk und to tj,k keinerlei Ungewissheit berücksichtigt werden müsste. Selbst in einem solchen Idealfall wären die einzigen erkennbaren Fahrzeugpositionen gemäß der Gleichungsmenge 100 diejenigen, die ganz einfach den Werten der K-Variablen L(tj0,k) entsprechen, die gleich dem entsprechenden Wert Lk sind, da λj0 gleich Null gewählt wurde. Die anderen J – 1-Werte von λj und K(J – 1)-Werte von L(tj,k) bleiben unbestimmt, da die Inputdaten für das Problem keine Informationen über die Geschwindigkeit der Radsätze zwischen zwei aufeinander folgenden Messungen der Transitzeit einer Radgruppe enthalten. Das Berechnungsproblem wird also als die Suche nach einer mathematischen LDR-Funktion L(t) definiert, die sich dem echten Wert LDF nähert, wobei die Grenzen der Fahrzeugkinematik berücksichtigt werden müssen, die von den maximalen Werten der Beschleunigung und der negativen Beschleunigung sowie von den maximalen Raten und Zeitabständen abhängen, auf Grundlage derer die negative Beschleunigung und die Beschleunigung von tatsächlichen Schienenfahrzeugen im Laufe der Zeit in der Praxis variieren können. Außerdem sollten die Ungewissheiten der Inputdaten und das Vorhandensein von mechanischem Spiel auch bei der Suche nach einer geeigneten LDF-Funktion berücksichtig werden.The set of K · J equations L (t j, k ) = L k + s · λ j , with j = 1 to J and k = 1 to K (100) would apply to a series of J wheelsets mounted on a completely rigid (no relative play of wheelset centers) vehicle or a rigid set of vehicles, and if no uncertainty had to be taken into account for the values L k and to t j, k . Even in such an ideal case, the only recognizable vehicle positions according to the set of equations 100 would be those which simply correspond to the values of the K variables L (t j0, k ) which are equal to the corresponding value L k since λ j0 has been chosen equal to zero , The other J-1 values of λ j and K (J-1) values of L (t j, k ) remain indeterminate since the input data for the problem does not provide information about the speed of the wheelsets between two successive transit time measurements a wheel group included. The calculation problem is thus defined as the search for a mathematical LDR function L (t) approaching the true value LDF, taking into account the limits of the vehicle kinematics, which are the maximum values of the acceleration and the negative acceleration and of the maximum rates and time intervals on the basis of which the negative acceleration and acceleration of actual rail vehicles can vary over time in practice. In addition, the uncertainties of the input data and the presence of mechanical play should also be considered in the search for a suitable LDF function.

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

Figure 00820001
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
Figure 00820001
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

Figure 00820002
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
Figure 00820002
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 Sp(t) = ap(t – tp)3 + bp(t – tp)2 + cp(t – tp) + dp (103)in der p = 1 für P ist und tp die Untergrenze des Zeitbereichs des Polynoms p angibt, während die Obergrenze gleich tp+1 for p < P ist.One particular type of curve that Applicants consider appropriate for the LDF approximation is a spline function S (t), ie a piecewise function of cubic polynomials S p (t) = a p (t - t p ) 3 + b p (t - t p ) 2 + c p (t - t p ) + d p (103) in which p = 1 for P and t p indicates the lower limit of the time domain of the polynomial p, while the upper limit is equal to t p + 1 for p <P.

Entsprechend der Standard-Spline-Definition, werden die P-1 Funktionskontinuitätsbedingungen Sp(tp+1) = Sp+1(tp+1) (104)zusammen mit den P-1 Kontinuitätsbedingungen für die erste Ableitung im Zeitverlauf gesetzt p(tp+1) = Ṡp+1(tp+1) (105)und P-1 Kontinuitätsbedingungen für die zweite Ableitung im Zeitverlauf S ..p(tp+1) = S ..p+1(tp+1) (106)wobei p = 1 für P-1 für jeden dieser Gleichungssätze ist. Die Gleichungen 104, 105 und 106 werden jeweils in drei Gleichungssätze geschrieben ap(tp+1 – tp)3 + bp(tp+1 – tp)2 + cp(tp+1 – tp) + dp = dp+1 ,(107) 3ap(tp+1 – tp)2 + 2bp(tp+1 – tp) + cp = cp+1 (108)und 3ap(tp+1 – tp) + bp = bp+1 ,(109)wobei p = 1 für P-1 ist.According to the standard spline definition, the P-1 functional continuity conditions become S p (t p + 1 ) = S p + 1 (t p + 1 ) (104) set along with the P-1 continuity conditions for the first derivative over time F p (t p + 1 ) = Ṡ p + 1 (t p + 1 ) (105) and P-1 continuity conditions for the second derivative over time S .. p (t p + 1 ) = S .. p + 1 (t p + 1 ) (106) where p = 1 for P-1 for each of these sets of equations. Equations 104, 105 and 106 are each written in three sets of equations a p (t p + 1 - t p ) 3 + b p (t p + 1 - t p ) 2 + c p (t p + 1 - t p ) + d p = d p + 1 , (107) 3a p (t p + 1 - t p ) 2 + 2b p (t p + 1 - t p ) + c p = c p + 1 (108) and 3a p (t p + 1 - t p ) + b p = b p + 1 , (109) where p = 1 for P-1.

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 W = ρ·x2 + ∫|S ..(t)|2dt, (110)wobei der Skalar ρ die Bedeutung der x2-Minimierung, die durch die Gleichung 102 definiert ist, gegenüber der Minimierung des Integralglieds bestimmt, das als ein Abschwächungselement der Kurve fungiert.A common problem with spline functions is the fluctuation of the curve in the area of the fitted points, especially when P is close to the number of value that needs to be adjusted. One possible control of this difficulty is the minimization of W, defined by the equation W = ρ · x 2 + ∫ | S .. (t) | 2 dt, (110) wherein the scalar ρ determines the importance of the x 2 minimization defined by equation 102 over the minimization of the integral term that acts as a weakening element of the curve.

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.

Figure 00860001
Figure 00860001

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

Figure 00880001
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 6 bemerkt wurde.If pairs of wheel sensors are used as described above to compensate for the yaw of the bogie, and if the acceleration is neglected, then the transit time t WSC of a wheel center can be calculated by the following equation
Figure 00880001
where t is LWL and t is LWT for the first and last tripping times of the left wheel sensor, and t RWL and t RWT are for the right wheel. The use of Equation 112 obviously implies that the corresponding value of L k refers to the average longitudinal position along the rail of the left wheel sensor and the right wheel sensor, respectively. Also in this case it can be shown that the error associated with neglecting the negative or positive acceleration can be neglected at higher speed values. Correction of this error can be corrected to the type and width described above for individual wheel sensors, in which case the positions of the two wheel sensor elements must be considered as a pair, which can be significantly different, as discussed in the comments above 6 was noticed.

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 7a bis 7h dieses Dokuments werden unten verwendet, um die Positionierung der Radsensoren im Zusammenhang mit den daraus folgenden Auswirkungen auf die Berechnung von WSD und LDF sowie auf die Präzision bei der Assoziierung verschiedener Messungen mit Fahrzeugteilen zu erörtern, wie auch weiter unten im Dokument noch weiter erläutert wird.The number and locations of the wheel sensors mounted in the system's range are not strictly defined in this document and may vary within certain limits, depending on the performance of the system implementation and the choice of particular system components, including the wheel sensors themselves. The drawings off 7a to 7h This document is used below to discuss the positioning of the wheel sensors in conjunction with the consequent effects on the calculation of WSD and LDF as well as the precision in associating different measurements with vehicle parts, as further explained in the document below.

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 403 zeigt von 7a bis 7h den Teil des Messintervalls "XSMI" des Systems der Länge DXSMI, das auf die gleiche Weise wie SMI definiert ist, doch dabei die Radsensoren ausnimmt. Genauso steht in all diesen Abbildungen 405 für ein generisches Schienenfahrzeug mit zwei gelenkfreien Drehgestellen, während 406, 424 und 423 für ein Schienenfahrzeug mit einem Gelenkdrehgestell stehen. Die Richtung des Schienenfahrzeugs wird durch einen dicken Pfeil über dem Wagenkasten angezeigt. Der Einfachheit halber wird von einem konstanten Abstand DWS zwischen den Radsatzsensoren oder zwischen Sensorpaaren ausgegangen. Das Intervall entlang den Schienen zwischen dem ersten und dem letzten Radsensor wird hier "WSI" genannt (für Wheel Sensors Interval). Die Länge von WSI ist DWSI = LK – L1. Die Vereinigung von XSMI und WSI entspricht offensichtlich SMI. Es werden Fälle in Betracht gezogen (z.B. in 7a), in denen XSMI das WSI überschreitet, und andere, in denen das Verhältnis umgekehrt ist.The dashed area 403 shows from 7a to 7h the part of the measuring interval "XSMI" of the system of length D XSMI , which is defined in the same way as SMI, but excluding the wheel sensors. The same is true in all these illustrations 405 for a generic rail vehicle with two articulated bogies while 406 . 424 and 423 stand for a rail vehicle with a joint bogie. The direction of the rail vehicle is indicated by a thick arrow above the car body. For the sake of simplicity, a constant distance D WS between the wheelset sensors or between sensor pairs is assumed. The interval along the rails between the first and last wheel sensors is called "WSI" (for Wheel Sensors Interval). The length of WSI is D WSI = L K - L 1 . The union of XSMI and WSI obviously corresponds to SMI. Cases are considered (eg in 7a ) in which XSMI exceeds the WSI, and others in which the ratio is reversed.

7a und 7b beziehen sich auf die Schätzung der Höchstbreite DMII der LDF-Interpolierungsintervalle in dem Fall, in dem der Abstand DIUB, der durch 401 zwischen den am engsten nebeneinander liegenden Radsätze 427 und 428 angezeigt ist, von jedem der beiden gelenkfreien Drehgestelle vom Schienenfahrzeug 405 größer ist als DWSI + DWS. Die größte Interpolierungsintervall-Länge DMII entspricht 400. Dieses größte Interpolierungsintervall beginnt in Übereinstimmung mit dem Zeitpunkt (auf den sich 7a und 7b beziehen), an dem die Radgruppe 427 den Sensor 404 verlässt und endet, wenn das Rad 428 den Sensor 429 erreicht. Der einzige praktische Unterschied zwischen 7a und 7b ist, das die LDF im größten Interpolierungsintervall zur Ausführung von Messungen in größerem oder kleinerem Ausmaß als der Wagenkasten verwendet werden. 7a and 7b refer to the estimation of the maximum width D MII of the LDF interpolation intervals in the case where the distance D IUB passing through 401 between the closest wheelsets 427 and 428 is displayed on each of the two articulated bogies of the rail vehicle 405 greater than D WSI + D WS . The largest interpolation interval length D MII corresponds 400 , This largest interpolation interval commences in accordance with the time (on which 7a and 7b refer), on which the wheel group 427 the sensor 404 leaves and ends when the wheel 428 the sensor 429 reached. The only practical difference between 7a and 7b That is, the LDF is used at the largest interpolation interval to make measurements to a greater or lesser extent than the carbody.

7c bezieht sich auf einen Fall, in dem ein Fahrzeug 405 mit zwei gelenkfreien Drehgestellen XSMI erreicht. Zum Zeitpunkt gemäß 7c wird das erste Fahrzeug erkannt und somit werden die XSMI-Messungen für die Länge 408 des Fahrzeugkasten der LDF-Extrapolation unterzogen, wenn nur die Räder dieses Fahrzeugs für die Näherung von L(t) verwendet werden. Die Länge 408 ist eindeutig die Summe des Abstands 410 zwischen den Grenzen von XSMI und WSI plus den Abstand 409 zwischen der ersten Radgruppe des Fahrzeugs und der Vorderkante des Fahrzeugs selbst. 7d ähnelt 7c, doch in diesem Fall verlässt das Fahrzeug das Messintervall XSMI. XSMI-Messungen des Fahrzeugkastens beziehen sich auf die extrapolierten LDF-Werte für die Länge 411 des Fahrzeugs und diese Länge ist die Summe des Abstands 413 zwischen den Grenzen von XSMI und WSI plus der Abstand 412 zwischen der letzten Radgruppe des Fahrzeugs und der Hinterkante des Fahrzeugs selbst. 7e und 7f beziehen sich auf die Bedingungen, bei denen das Interpolierungsintervall gleich Null gesetzt werden kann, falls erforderlich, in den Fällen, in denen das Fahrzeug mit zwei gelenkfreien Drehgestellen abgetastet wird und nur die Radsensormessungen für die eigenen Radsätze für die LDF-Berechnung verwendet werden. 7e bezieht sich auf ein Fahrzeug, das sich dem XSMI nähert und zeigt, dass die nicht verwendete Interpolierungslänge 415 gleich der Differenz zwischen dem Abstand zwischen den XSMI- und WSI-Grenzen und dem Abstand zwischen vorderer Radgruppe und vorderer Fahrzeugkante ist. Auf ähnliche Weise zeigt 7f, dass für ein abfahrendes Fahrzeug, dessen Abtastung abgeschlossen ist, die nicht verwendete Interpolierungslänge 418 gleich der Differenz zwischen den Längen 417 und 419 ist, die 416 und 414 in 7e entsprechen. 7c refers to a case where a vehicle 405 achieved with two articulated bogies XSMI. At the time according to 7c the first vehicle is detected and thus the XSMI measurements for the length 408 the vehicle body of the LDF extrapolation, if only the wheels of this vehicle are used for the approximation of L (t). The length 408 is clearly the sum of the distance 410 between the limits of XSMI and WSI plus the distance 409 between the first wheel group of the vehicle and the front edge of the vehicle itself. 7d similar 7c but in this case the vehicle leaves the measurement interval XSMI. XSMI measurements of the vehicle body refer to the extrapolated LDF values for the length 411 of the vehicle and this length is the sum of the distance 413 between the limits of XSMI and WSI plus the distance 412 between the last wheel group of the vehicle and the rear edge of the vehicle itself. 7e and 7f refer to the conditions where the interpolation interval can be set equal to zero, if necessary, in the cases where the vehicle is scanned with two articulated bogies and only the wheel sensor measurements for the own wheelsets are used for the LDF calculation. 7e refers to a vehicle approaching the XSMI, showing that the unused interpolation length 415 is equal to the difference between the distance between the XSMI and WSI boundaries and the distance between the front wheel group and the front vehicle edge. In a similar way shows 7f in that for a departing vehicle whose scan is completed, the unused interpolation length 418 equal to the difference between the lengths 417 and 419 is the 416 and 414 in 7e correspond.

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 7g bezieht, in denen die Vermeidung einer starken Reduzierung der Extrapolation bei Verwendung von nur eigenen Radsätzen für die ZDF-Berechnung eines Fahrzeugs zu einer sehr starken Ausdehnung 422 vom WSI führen würde. Im Falle eines Schienenfahrzeugs 406, ausgerüstet mit einem Gelenkdrehgestell 430, würde die Nullsetzung des Abstands 420 zur Vermeidung einer Extrapolation in einem Abstand 422 vom Ende des XSMI bis zum letzten Radsensor resultieren, der gleich dem Abstand vom hinteren Rand des Fahrzeugkastens 406 zur zweiten Radgruppe seines Gelenkfahrzeuggestells 430 ist. In der Praxis ist die Situation von 7g prinzipiell anwendbar auf Sattelschlepper auf Drehgestellen, da diese die Hauptklasse von Gelenkschienenfahrzeugen darstellen, da man davon ausgehen kann, dass für sie die Überwachung des Begrenzungslinienprofils und der Überhitzung relevant sein müssen. Die Wichtigkeit der Pufferung im besonderen Fall von Sattelschleppern auf Drehgestellen ist zum Glück extrem niedrig, dank des speziellen Designs der Kupplungen zwischen Fahrzeugkästen und ihren Drehgestellen. Daher schlägt der Anmelder vor, dass der Fall von 7g auf einen Fall von Interpolierung wie in 7a reduziert wird, und, mit Bezug auf 7h, die Radsätze von Drehgestell 425 des Fahrzeugs 423 sowie Drehgestell 426 von Fahrzeug 424 für die Berechnung von LDF für Fahrzeug 423 zu berücksichtigen.There are cases, like the ones on which 7g in which the avoidance of a strong Redu Extrapolation when using only separate wheelsets for the ZDF calculation of a vehicle to a very large extent 422 from the WSI. In the case of a rail vehicle 406 equipped with an articulated bogie 430 , would the zeroing of the distance 420 to avoid extrapolation at a distance 422 from the end of the XSMI to the last wheel sensor, equal to the distance from the rear edge of the vehicle body 406 to the second wheel of his articulated vehicle frame 430 is. In practice, the situation is of 7g in principle applicable to semitrailers on bogies, as these represent the main class of articulated rail vehicles, since it can be assumed that for them the monitoring of the boundary line profile and overheating must be relevant. The importance of buffering in the particular case of semitrailers on bogies is fortunately extremely low, thanks to the special design of couplings between vehicle bodies and their bogies. Therefore, the applicant proposes that the case of 7g to a case of interpolation as in 7a is reduced, and, with respect to 7h , the wheelsets of bogie 425 of the vehicle 423 as well as bogie 426 from vehicle 424 for the calculation of LDF for vehicle 423 to take into account.

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".

8a, 8b und 8c beziehen sich auf die Verwendung eines kontaktfreien optischen Sensors für die Messung des ungefähren Durchmessers von Rädern, und um Informationen über die Form eines Radkörpers zu erhalten. Weiter unten werden einige zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten dieser Messung innerhalb des Systems beschrieben. Das optische Abstandsmessgerät 350 in 8a und 8b zur Erstellung von Radprofilen hat einen Laserstrahl 353, der das Messungsziel an einem Punkt trifft, von dem ein Teil des Laserstrahls zum Instrument 350 zurückstrahlt, das den Auftreffwinkel misst. 8a . 8b and 8c relate to the use of a non-contact optical sensor for measuring the approximate diameter of wheels, and to obtain information about the shape of a wheel body. Below, some additional applications of this measurement within the system are described. The optical distance measuring device 350 in 8a and 8b for creating wheel profiles has a laser beam 353 which hits the measurement target at a point from which a portion of the laser beam becomes the instrument 350 reflects, which measures the angle of impact.

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 348 oder der Schiene 347 zu befestigen, um so Probleme im Zusammenhang mit intensiven Vibrationen oder Stößen zu vermeiden.Applicant prefers to install the laser distance meter on a rigid mechanical support fixed to a very stable mechanical frame with a solid foundation, rather than on the sleepers 348 or the rail 347 to fix so as to avoid problems associated with intense vibration or shock.

Die Winkelwahl 355 zwischen Messstrahl und einer Ebene 354, die parallel zum Schienenkopf 347 liegt, wirkt sich wegen der Einschränkungen des Begrenzungslinienprofils (für den unteren Fahrzeugbereich) auf den minimalen nutzbaren Standpunktabstand aus und bestimmt die Neigung der Messfläche, die das 358 über der Radfläche definiert. Eine besondere und attraktive Neigung entspricht einem Winkelwert von Null 355, bei Verwendung eines größeren Installationsabstands als in 8a. Man kann auch einen Sensor mit einem großen Installationsabstand verwenden und dabei mit einer Neigung des Laserstrahls arbeiten, dessen Strahlennullpunkt höher als der Messpunkt liegt.The angle choice 355 between measuring beam and a plane 354 parallel to the rail head 347 due to limitations of the gauge line profile (for the lower vehicle area) affects the minimum usable standpoint distance and determines the inclination of the measuring area that the 358 defined over the wheel area. A special and attractive slope corresponds to an angle value of zero 355 , when using a larger installation distance than in 8a , It is also possible to use a sensor with a large installation distance while working with an inclination of the laser beam whose zero point of the beam is higher than the measuring point.

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 355 bestimmen die mögliche Sensorpositionierung, je nach Sensorgröße oder Größe eines zusätzlichen Gehäuses, das zum Schutz des Sensors vor Umwelteinflüssen und vor Beschädigung durch Herunterfallen von Schmutzsteinchen aus der Zuglast 349 nötig sein könnte. Ein höherer Winkelwert 355 macht den Schutz der Sensoroptik schwieriger.Another installation parameter that must be chosen is the approximate height above the rail head plane where the laser beam strikes the wheel, taking into account the measurement target. The choice of the sensor model and the angle 355 determine the possible sensor positioning, depending on sensor size or size of an additional housing, to protect the sensor from environmental influences and from damage caused by falling stones from the tensile load 349 might be necessary. A higher angle value 355 makes the protection of the sensor optics more difficult.

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 355 könnte erforderlich sein.LMI Selcom Optocator TM devices use pulsed laser diodes with different NIR or visible wavelengths and their power is large enough to take laser safety precautions according to current regulations. Some of them have a maximum pulse power of 20 mW at 780 nm with a pulse duration of 32 μs and belong to laser safety class 3B, according to standard EN60825 (1991). Installation on positions proposed in this document for wheel profiling does not directly expose rail travelers and crew members of a train to the laser beam, but laser safety measures such as blocking the laser energy in the presence of a passing train and installing a radiation blocker in one suitable position depending on the angle 355 might be necessary.

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 362 und 363 repräsentieren zwei simulierte Radprofile in einem Schaubild, in dem 360 den gemessene Abstand und 361 die Zeit darstellt. Der steile Anstieg 364 der Radprofilkurve entspricht dem Übergang von außerhalb des Registrierbereichs (oder vom Lesen eines Ziels im Hintergrund) zur ersten Lesung der Spurenkranzfelge 346. Der folgende gekrümmte Teil des Signals entspricht dem Lesen der Spurkranzseite und der Radrollfläche 345, bis das äußere Radfläche vermessen ist. Das Profil 363 entspricht dem Beispiel eines besonderen Rads mit einem völlig flachen Radkörper, zumindest in dem Bereich, der nahe beim Radreifen liegt. Das Rollen wirkt sich praktisch nicht auf das Radkörperprofil aus, es sei denn, der Radkörper ist nicht symmetrisch zur Rollachse, so wie im Fall von „gewellten" Radkörpern.The curves 362 and 363 represent two simulated wheel profiles in a graph in which 360 the measured distance and 361 represents the time. The steep rise 364 the wheel profile curve corresponds to the over from outside the registration area (or reading a target in the background) for the first reading of the lane rim 346 , The following curved part of the signal corresponds to the reading of the flange side and the wheel rolling surface 345 until the outer wheel surface is measured. The profile 363 corresponds to the example of a particular wheel with a completely flat wheel center, at least in the area that is close to the wheel tire. The rolling practically does not affect the wheel body profile, unless the wheel body is not symmetrical to the roll axis, as in the case of "corrugated" wheel bodies.

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 355 installiert. Zwei oder mehrere dieser Techniken können auch gemeinsam verwendet werden, um die Präzision und die Zuverlässigkeit der Raddurchmesser-Messungsfunktion zu verbessern.The first step in processing the profile data is to replace the time domain with the longitudinal displacement range by applying the appropriate LDF, which will be particularly accurate when the wheel profile sensor is mounted close to a wheel sensor. The approximate wheel diameter or radius can be determined by approximating the values of the wheel profile and making a simple geometric estimate assuming a certain approximate height of the railhead. The estimation of the wheel diameter is subject to various factors of uncertainty, such as the wear of the wheel profile, the rail head profile, the irregularities of the roundness of the wheel, eg due to flat spots, but these factors do not lead to an oversized diameter classification in the vehicle classification procedure discussed below Error. By contrast, a significant systematic error results from the lowering of the rail head due to wear, galling and ballast deformation. Therefore, it is necessary to update the value of the rail head height in one of the few ways n. The first option is to measure the rail head height with a laser distance meter installed on the SMI for the determination of the limit line data. A second option is to install all standards. A third possibility is to position a beveled target on the rail on the inner rail side and to perform a measurement of the background with the wheel profile sensor, provided it is at a compatible angle 355 Installed. Two or more of these techniques may also be used together to improve the precision and reliability of the wheel diameter measurement function.

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 355 und die Höhe, auf der der Profilsensor installiert ist, definiert. Wärmeausdehnungen der entsprechenden Strukturen können so einer langsamen Veränderung der Position des Radprofilsensors führen und vor allem zu einer Toleranzverschiebung. Ein festes Ziel jenseits der Schiene, bei einem angemessenen Winkel 355, oder eine Abstandseichklappe vor der Schiene können zum Ausgleich der Toleranzverschiebung eingesetzt werden.The expected over time lowering of the rail head should also be taken into account when looking at the angle 355 and the height at which the profile sensor is installed. Thermal expansion of the corresponding structures can thus lead to a slow change in the position of the Radprofilsensors and above all to a tolerance shift. A fixed target beyond the rail, at a reasonable angle 355 , or a Abstandseichklappe in front of the rail can be used to compensate for the tolerance shift.

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 8a und 8b auf einer Höhe und in einem Winkel, die für die Durchführung von Messungen auf der durchschnittlichen Mittelhöhe der Pufferung von Schienenfahrzeugen geeignet sind, kann ein Signal liefern, dass zur genauen Bestimmung der Längspositionen der Pufferungsschnittstelle dienen kann. Lasergeräte für Abstandsprofile können auch auf anderer Höhe installiert werden, um eine genaue Datenserie zu erhalten, die bei der Erkennung von Drehgestellen oder anderen Merkmalen von Schienenfahrzeugen verwendet werden kann.Installing a fast profile sensor like LMI Selcom Optocator TM in a similar way as in 8a and 8b at a height and at an angle suitable for making measurements at the average center height of the buffering of rail vehicles, may provide a signal that may serve to accurately determine the longitudinal positions of the buffering interface. Spacing profile laser equipment can also be installed at a different height to provide an accurate data set that can be used to detect bogies or other features of rail vehicles.

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

9 zeigt ein vereinfachtes Fluss-Diagramm einer Softwareanwendung, das eine schnelle und wirksame Identifizierung von Schienenfahrzeugen ermöglicht, ohne dafür irgendeine Art von aktiver oder passiver Markierung irgendeines Fahrzeugs zu benötigen, und ohne Informationen über die Zugbildung von anderen Bahninformationssystemen zu erhalten. Diese Anwendung entspricht der „primary vehicle identification" gemäß 234 in 3. 9 Figure 12 shows a simplified flow chart of a software application that enables rapid and efficient identification of rail vehicles without requiring any sort of active or passive marking of any vehicle, and without information about train formation from other rail information systems. This application corresponds to the "primary vehicle identification" according to 234 in 3 ,

Die primäre Fahrzeugidentifizierung (hier „VI") kann bei der Eingangsbox 369 ("BEGIN") beginnen, sobald einige Daten der Radsatzsensoren, die z.B. etwa 20 m des Zuges entsprechen, übernommen und in Form einer geeigneten Datenstruktur der Software der VI-Prozedur selbst zum Lesezugriff übermittelt wurden. Die Daten der Radsensoren können auf verschiedene Weisen vorbereitet und durch unterschiedliche Techniken aufgegriffen werden. Auf jeden Fall kodifizieren sie die Radsensordaten (hier "WTD" für wheel transit data) im Zeitformat, das mit einem bestimmten Radsensor oder einem Radsensorpaar sowie einer Seriennummer assoziiert wird, die den Radsätzen in der Reihenfolge entspricht, in der sie durch die entsprechenden Sensoren oder Sensorpaare erkannt wurden. In der Erörterung von 9 wurde davon ausgegangen, dass der Lese- und Verwaltungsprozess der vom System übernommenen Daten durch andere Prozesse erfolgt, die an anderen Stellen im Dokument angesprochen werden, und dass andere Prozesse für das Erzeugen von Fahnen, die das Ende der Zugabtastung anzeigen, oder von Ausnahmen, so wie das Anhalten des Zugs oder das Fahren bei einer unter der Mindestgrenze liegenden Fahrgeschwindigkeit durch das SMI, zuständig sind. Das Abbrechen der Prozedur aufgrund von abnormalen Ereignissen oder Diagnostik-Hinweisen sowie die bei Fehlern auszuführenden Aktionen sind in den Kommentaren unten zu 9 nicht angesprochen.The primary vehicle identification (here "VI") can be found at the inbox 369 ("BEGIN") begin as soon as some data of the wheelset sensors, which correspond for example to about 20 m of the train, were adopted and transmitted in the form of a suitable data structure of the software of the VI procedure itself for read access. The data of the wheel sensors can be prepared in different ways and taken up by different techniques. In any case, they encode the wheel sensor data (here "WTD") in time format associated with a particular wheel sensor or pair of wheel sensors and a serial number corresponding to the wheelsets in the order in which they pass through the corresponding sensors or Sensor pairs were detected. In the discussion of 9 It has been assumed that the reading and management of system-acquired data is done by other processes that are addressed elsewhere in the document, and that other processes are used to generate flags indicating the end of the train scan, or exceptions, as the stopping of the train or the driving at a below the minimum limit driving speed by the SMI, are responsible. Canceling the procedure due to abnormal events or diagnostics alerts, as well as the actions to be taken on errors, are in the comments below 9 not addressed.

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 371 ("ist PV ein IV?") bezieht sich auf eine Verzweigung je nach dem, ob das PV ein identifiziertes oder nicht identifiziertes Fahrzeug ist. In dem speziellen Fall, in dem die VI-Prozedur von Box 369 her begonnen wird, existiert kein vorheriges Fahrzeug und die Anwendung läuft weiter zu Box 373 ("get WTD"). Wenn dagegen ein vorheriges Fahrzeug existiert und identifiziert wurde, werden die Daten zur Position seiner Puffer, wenn anwendbar, bei Schritt 372 ("get PV BID") aus der Fahrzeugdatenbank abgefragt ("BID" steht hier für "Buffers Information Data"). Solche BID enthalten vorzugsweise mindestens die Längskoordinaten basierend auf dem Fahrzeug der Puffergrenzen.The most important VI application can generally be considered as a procedure that assigns progressively recognized wheelsets to vehicles that are defined and eventually classified as identified or unidentified. The LDF and WSD of such vehicles are calculated and used in the primary VI procedure and represent an output used by other applications in the system. The term "previous vehicle" (here "PV" for previous vehicle) refers to the vehicle to which the VI procedure last assigned a wheelset. box 371 ("is PV an IV?") refers to a branch depending on whether the PV is an identified or unidentified vehicle. In the special case where the VI procedure of Box 369 is started, there is no previous vehicle and the application continues to Box 373 ("get WTD"). On the other hand, if a previous vehicle exists and has been identified, the data is moved to the location of its buffers, if applicable, at step 372 ("get PV BID") queried from the vehicle database ("BID" stands for "Buffers Information Data"). Such BIDs preferably include at least the longitudinal coordinates based on the vehicle's buffer boundaries.

Schritt 373 entspricht dem Lesen der Radtransit-Zeitdaten für eine Reihe von Radsätzen. Eine günstige Wahl ist das WTD-Lesen für zwei nicht zugeordnete Radsätze und für die zwei vorherigen zugeordneten Radsätze, wobei offensichtlich das erste Fahrzeug ausgeschlossen ist.step 373 corresponds to reading the wheel transit time data for a series of wheelsets. A favorable choice is the WTD reading for two unassigned wheelsets and for the two previous assigned wheel sets, obviously excluding the first vehicle.

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 373 und andere in im Kommentar von 9 genannte Boxen nicht streng das Übermitteln von Daten an die Anwendung ausdrückt, sondern, noch allgemeiner, dass die entsprechenden Daten für die Verwendung innerhalb der Prozedur zur Verfügung stehen, wobei ein Teil der Daten eventuell schon zu einem früheren Zeitpunkt gelesen wurde. Box 375 ("cmp LDF und WSD") entspricht der Ausführung der Berechnung von LDF und WSD basierend auf der oben beschriebenen Vorgehensweise. Die Eingabedaten für diese Berechnungsprozedur umfassen die Daten für nicht zugeordnete Radsätze bei Berücksichtigung, sofern anwendbar, der Daten von mindestens der zwei letzten Radsätze des vorherigen Fahrzeugs. Der Anmelder zieht es vor, dass in Anbetracht der obigen Angaben geeignete Unsicherheitswerte den Radsensordaten zugeordnet werden und, vor allem, dass eine angemessene Unsicherheit den Radsatzdaten des vorherigen Fahrzeugs wegen des Spiels der Pufferung zugeordnet wird.However, one can adapt the procedure of the first WTD read for a different number of wheelsets. Of course, the WTD reading depends on the availability of data from wheel sensors, and therefore, if necessary, a wait cycle is switched until the data is available or until an exception flag is issued. The applicant clarifies that the term "reading" for box 373 and others in the comment from 9 said boxing does not strictly express the transmission of data to the application, but, more generally, that the corresponding data is available for use within the procedure, with some of the data possibly already being read at an earlier time. box 375 ("cmp LDF and WSD ") corresponds to the execution of the calculation of LDF and WSD based on the procedure described above The input data for this calculation procedure includes the data for unallocated wheelsets taking into account, if applicable, the data of at least the last two wheelsets of the previous vehicle. The Applicant prefers that in view of the above, appropriate uncertainty values be assigned to the wheel sensor data and, more particularly, that adequate uncertainty be assigned to the wheelset data of the previous vehicle because of the clearance of the buffering.

Die Verzweigung von Box 376 ("BPD x ?") hängt von der Existenz der Pufferprofildaten (hier "BPD") ab. Wenn die BPD verfügbar sind, werden sie bei Box 377 ("proc BPD") gelesen und verarbeitet, um mindestens eine Endpufferschnittstelle zu identifizieren und ihr einen Längsabstand von der entsprechenden Radgruppe des Fahrzeugs, das bei dieser Identifizierung analysiert wird, zuzuordnen. Die Analyse der BPD verwendet die bei Box 375 berechnete LDF und erstreckt sich auf eine Datenserie, die einem Wert entspricht, der um eine vorgegebene Spanne die maximale Fahrzeuglänge überschreitet. Es ist natürlich möglich, dass aufgrund von Messstörungen keine Pufferschnittstelle gefunden wird, oder, noch häufiger, dass diese nicht existiert, so wie im Falle von Sattelschleppern auf Gelenkdrehgestellen oder bei bestimmten Passagierfahrzeugen.The branching of box 376 ("BPD x?") Depends on the existence of the buffer profile data (here "BPD"). If the BPD are available, they will be at box 377 ("proc BPD") is read and processed to identify at least one end buffer interface and assign it a longitudinal distance from the corresponding wheel group of the vehicle being analyzed in this identification. The analysis of the BPD uses the box 375 calculated LDF and extends to a data series that corresponds to a value that exceeds the maximum vehicle length by a predetermined margin. It is of course possible that no buffer interface will be found due to measurement disturbances or, more frequently, that this will not exist, as in the case of articulated trucks on articulated bogies or in certain passenger vehicles.

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 378 ("cre/upd CVML") erstellt, wenn die Box 374 nicht betreten wurde, nachdem die Box 373 das letzte Mal betreten wurde. Andersherum, wenn die Box 378 nach einem Eintritt in Box 374 betreten wird, nachdem die Box 373 zuletzt betreten wurde, dann wird die Liste aktualisiert, so wie weiter unten erläutert wird. Kandidatenfahrzeuge werden in die Liste aufgenommen auf Grundlage der Radsatzabstände WSD und der Pufferpositionen, sofern diese bei Box 372 oder Box 377 zur Verfügung gestellt wurden. Die CVM werden unter dem Gesichtpunkt der übereinstimmenden Radsatzabstände WSD sowie der Pufferabstände, sofern anwendbar, gewählt, und dabei werden die Unsicherheiten dieser Werte mit berücksichtigt. Die Suche nach Fahrzeugen, die mit den entsprechenden WSD, und möglichst mit den Pufferabständen kompatibel sind, wird anhand der Verwendung einer Datenstruktur durchgeführt, die hier "CVMSD" (für "Candidate Vehicle Models Selection Dataset) genannt wird. Der Inhalt von CVMSD ist eine Untergruppe des Inhalts der Fahrzeugdatenbank und kann auf viele verschiedene Weisen organisiert werden, um die Schaffung von CVML oder eine Aktualisierung wirksam durchzuführen, und zwar durch Verwendung des entsprechenden effizienten Algorithmus. Für die Fahrzeuge ohne eine Symmetrie der Radsatzpositionen, und sofern anwendbar auf ihre Pufferabstände, bezogen auf die Ebene, die auf ihrer halben Länge liegt, kann man zwei Datenserien im CVMSD haben, die jeweils den unterschiedlichen Abtastrichtungen entsprechen, oder nur eine Datenserie, und dann werden die Daten von beiden Fahrzeugenden her gesucht. Ein übereinstimmender Wert kann an diesem Punkt jedem Mitglied von CVML zugeordnet werden, d.h. basierend auf der Summe der Quadratdifferenzen zwischen tatsächlichen Radsatz-Abstandswerten und den CVMSD-Werten. Solche quantifizierenden Übereinstimmungswerte können in weiteren Schritten der VI-Anwendung verwendet werden, um die Kandidatenmodelle zu sortieren. In dem Ausnahmefall, dass kein Kandidatenmodell während der Erstellung der CVML auf Basis der zwei ersten nicht zugeordneten Radsätze gefunden wird, empfiehlt es sich, nur die erste Radgruppe zu berücksichtigen und die CVML bleibt leer.A vehicle model suitable as a "candidate" (here "CVM" for candidate vehicle model) is a vehicle model which, if possible, corresponds to a vehicle whose model has not yet been identified. A list of these vehicle models (here "CVML" for Candidate Vehicles Models List) is available at Box 378 ("cre / upd CVML") created when the box 374 did not enter after the box 373 was entered the last time. The other way around, if the box 378 after an entry in box 374 will enter after the box 373 was last entered, then the list is updated as explained below. Candidate vehicles are added to the list based on the wheelset distances WSD and the buffer positions, if these are in Box 372 or box 377 were made available. The CVMs are selected according to the matching wheelset spacing WSD and the buffer distances, if applicable, taking into account the uncertainties of these values. The search for vehicles that are compatible with the corresponding WSD and, if possible, with the buffer distances is performed using a data structure called "CVMSD" (for "Candidate Vehicle Models Selection Dataset)." The content of CVMSD is one Subgroup of the content of the vehicle database and can be organized in many different ways to effectively carry out the creation of CVML or an update by using the appropriate efficient algorithm for vehicles without a symmetry of wheelset positions and, if applicable to their buffer distances, with respect to the half-length plane, one can have two data series in the CVMSD, each corresponding to the different scanning directions, or just one series of data, and then the data is searched from both ends of the vehicle, a matching value at that point associated with each member of CVML, ie ba based on the sum of the squared differences between actual wheelset offset values and the CVMSD values. Such quantifying match values may be used in further steps of the VI application to sort the candidate models. In the exceptional case that no candidate model is found during the creation of the CVML on the basis of the first two unassigned wheelsets, it is advisable to consider only the first wheel group and the CVML remains empty.

Die Verzweigung der Box 379 ("CV w + WS?") zu Box 374 ("WTD abrufen") erfolgt, wenn mindestens ein Kandidat in der CVML mit mehr Radsätzen als diejenigen, deren Daten bereits berücksichtigt wurden, existiert. Die Verzweigung zu Box 374 würde nicht erfolgen, wenn z.B. das befragte Fahrzeug ein langer Sattelschlepper auf einem doppelachsigen Gelenkdrehgestell ist, oder wenn das Fahrzeug ein langes doppelachsiges Schienenfahrzeug ist. Die Box 374 zeigt das Lesen von weiteren nicht zugeordneten Radsatz-Transitdaten an, so wie bereits bei Box 373, und diese weiteren Daten werden dann bei Box 375 in einer weiteren Berechnung von LDF und WSD verwendet, die einer höheren Radsatzzahl entsprechen. Der Grund hierfür ist, das LDF und WSD in der Regel genauer für ein vierachsiges Fahrzeug sind, wenn alle Radsätze berücksichtigt werden, und nicht nur für doppelachsige Fahrzeuge. Nach der Rückkehr zu Box 375 von Box 374 im momentanen Fahrzeugidentifizierungsprozess, können die Prozesse von Box 377 übersprungen werden, oder sie können noch einmal für die LDF-Ergebnisse für mehrere Radsätze ausgeführt werden. Der Prozess von M nach der Addition von weiteren Radsätzen stellt eine Aktualisierung der CVL dar, bei der die vorherigen widersprüchlichen Kandidaten durch neu berechnete WSD, entsprechend der Radsatzzahl, aussortiert werden.The branching of the box 379 ("CV w + WS?") To box 374 ("Get WTD") occurs when at least one candidate in the CVML exists with more wheelsets than those whose data has already been considered. The branch to box 374 would not be done if, for example, the interrogated vehicle is a long semi-trailer on a double-axle articulated bogie, or if the vehicle is a long double-axle rail vehicle. The box 374 indicates the reading of other unassigned wheelset transit data, as in Box 373 , and this additional data will be sent to Box 375 used in another calculation of LDF and WSD, which correspond to a higher wheelset number. The reason for this is that LDF and WSD are usually more accurate for a four-axle vehicle when all wheelsets are considered, and not just for dual-axle vehicles. After returning to box 375 from box 374 in the current vehicle identification process, the processes of Box 377 or they can be re-run for the LDF results for multiple wheelsets. The process of M after the addition of further wheelsets represents an update of the CVL in which the previous conflicting candidates are sorted out by newly calculated WSDs according to the wheelset number.

Box 380 ("get CVM IDS") entspricht dem Laden aus der Fahrzeugdatenbank, oder aus einer reduzierten speziell geschaffenen Fahrzeugdatenbank, der kompletten Identifizierungsdatensätze (hier "IDS" für Identification Data Set) der Fahrzeuge, die in der aktuellen CVML stehen. Die Identifizierungsdatensätze können auf verschiedene Weisen arrangiert werden und können allgemein als eine Sammlung spezifischer Fahrzeugmerkmale definiert werden, die von den VI-Anwendungen zur Wahl des korrekten Fahrzeugidentifizierungsmodells aus der Kandidatenliste verwendet werden können. Die erforderlichen Informationen, die in den IDS enthalten sind, hängen davon ab, welche optischen Sensoren im System installiert sind und welche Algorithmen im Fahrzeugidentifizierungsprozess verwendet wurden. Es ist auch möglich, die ISD nicht bei Box 380 bzw. nur einen Teil der IDS abzurufen und dann die IDS-Informationen und Daten zu verschiedenen späteren Zeitpunkten im Fahrzeugidentifizierungsprozess abzurufen. Wenn Radprofildaten verfügbar sind, verweist die Box 382 ("WPD x ?") an Box 383 ("get & proc WPD"), die der Verarbeitung von Radprofildaten entspricht, bei der ungefähre Raddurchmesser und Radkörperprofile erzeugt werden können, die mit den Raddaten der aktuellen Fahrzeugkandidaten übereinstimmen müssen.box 380 ("get CVM IDS") corresponds to loading from the vehicle database, or from a reduced specially created vehicle database, the complete identification records (here "IDS" for Identification Data Set) of the vehicles that are in the current CVML. The identification records may be arranged in various ways and may generally be defined as a collection of specific vehicle features that may be used by the VI applications to select the correct vehicle identification method dells from the candidate list can be used. The required information contained in the IDS depends on which optical sensors are installed in the system and which algorithms have been used in the vehicle identification process. It's also possible the ISD is not at box 380 or retrieve only a portion of the IDS and then retrieve the IDS information and data at various later times in the vehicle identification process. If Radprofile data is available, the box points 382 ("WPD x?") To box 383 ("get & proc WPD"), which corresponds to the processing of wheel profile data to produce approximate wheel diameters and wheel profiles that must match the wheel data of the current vehicle candidates.

Wenn Daten zur Achsbelastung aus der entsprechenden Hardware und Software verfügbar sind, wie weiter unten erörtert ist, dann verweist die Box 385 ("XLL x ?") an Box 386 ("get XLL"), wo die Belastungsdaten abgerufen werden. Die Belastungsdaten der Achsen dienen prinzipiell dazu, zwischen Fahrzeugen wie elektrischen Lokomotiven zu unterscheiden, deren Masse sowie Massenverteilung auf den Achsen fast konstant ist. Außerdem kann man aus der CVML jedes Fahrzeugmodell entfernen, dessen Gewicht unter Berücksichtigung der tatsächlichen Wiegegenauigkeit klar unter dem Mindestgewicht eine Kandidatenfahrzeugs ohne Last oder optionale Ausrüstung liegt.If axle load data is available from the appropriate hardware and software, as discussed below, then the box references 385 ("XLL x?") To box 386 ("get XLL") where the load data is retrieved. The load data of the axles serve in principle to differentiate between vehicles such as electric locomotives whose mass and mass distribution on the axles is almost constant. In addition, one can remove from the CVML any vehicle model whose weight, taking into account the actual weighing accuracy, is clearly below the minimum weight of a candidate vehicle with no load or optional equipment.

Die Box 384 ("upd CVML") bezieht sich auf die Aktualisierung der CVML durch Eliminierung derjenigen Kandidaten, die den Übereinstimmungskriterien basierend auf dem Raddurchmesser, den Radkörperprofilen oder Achsbelastungen im Rahmen vorgegebener Toleranzen nicht entsprechen.The box 384 ("upd CVML") refers to the updating of the CVML by eliminating candidates that do not meet the compliance criteria based on wheel diameter, wheel body profiles or axle loads within given tolerances.

Die Verzweigung von Box 381 ("CVM n") basiert auf der Zahl der Mitglieder der aktuellen Kandidatenliste der Fahrzeugmodelle. Wenn mindestens ein Kandidatenmodell existiert, verweist die Box 381 an Box 387, während sie anderswo an Box 395 verweist. Um 9 nicht zu komplex werden zu lassen, wurde eine Box wie 384 beim Austritt aus Box 383 weggelassen und dieselbe Verzweigung von Box 381 wurde nicht nach jedem Prozess angegeben, so wie auch bei 378, der eine CVML erstellt oder ändert.The branching of box 381 ("CVM n") is based on the number of members of the current candidate list of vehicle models. If at least one candidate model exists, the box points 381 to box 387 while she's boxing elsewhere 395 points. Around 9 not to be too complex, a box was like 384 when leaving the box 383 omitted and the same branch of box 381 was not specified after each process, as well as in 378 creating or modifying a CVML.

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 387 ("build IMA") entspricht der Vorbereitung von Bildern, die die unverwechselbaren alphanumerischen Markierungen enthalten sollen, die den UIC-Code Merkblättern [057, 058, 059] für Passagier-, Fracht- und Zugfahrzeuge entsprechen.The characteristics of hardware and software that take over and manage vehicle images are addressed later in the document, with the discussion of imaging data being limited to their use in the vehicle identification procedure. The box 387 ("build IMA") corresponds to the preparation of images intended to contain the distinctive alphanumeric markings corresponding to UIC Code Leaflets [057, 058, 059] for passenger, freight and towing vehicles.

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 375 berechnete LDF sowie die Eichdaten der Bilderzeugungsgeräte werden verwendet, um die entsprechenden Bildzeiten und die Pixelbereiche, die für die Vorbereitung von IMA abgerufen werden müssen. Die IMA-Vorbereitung kann ein erneutes Testen der abgerufen Pixeldatenanordnung einschließen, um der OCR-Anwendung Bildanordnungen zu liefern, deren horizontale und vertikale Pixelgänge bestimmten vorgegebenen Pixel-Werten in Millimeter entsprechen, die an der Markierungsfläche gemessen werden, unter Annahme eines bestimmten ungefähren Abstands der Fahrzeugoberfläche von diesen Bilderzeugungsgeräten. Alternativ dazu sollten die horizontalen und vertikalen Skalafaktoren von IMA berechnet und der OCR-Anwendung geliefert werden. Bei beiden Vorgehensweisen wird OCR in die Lage versetzt, ungefähre absolute Dimensionswerte für Zeichen und ihre Positionen zu verwenden und zu erzeugen.Although an OCR (Optical Character Recognition) function can be applied to all images of the passing rail vehicle, the limitation of such a process to areas where the presence of such a mark is expected makes the OCR and subsequent recognition processes more efficient. Thus, to define a restricted area at the entrance to the OCR process, the search coordinates of the marker areas (here "MSA" for Marking Searching Areas) from the IDS are used for the candidate vehicles in the current CVML, and it is advantageous to avoid multiple OCRs Processing of some image areas in relation to different candidate vehicles, the MSA for all current candidate vehicles overlap such that for each vehicle side the coordinates of one or more areas are generated (here IMA for images of possible marking areas) for which the OCR MSA and IMA shapes are preferably rectangular to facilitate some aspects of the mark detection process 375 Calculated LDF and calibration data of the imaging devices are used to determine the appropriate frame times and pixel ranges that must be retrieved for the preparation of IMA. The IMA preparation may include retesting the fetched pixel data array to provide the OCR application with screen arrays whose horizontal and vertical pixel lines correspond to certain predetermined pixel values in millimeters measured at the marker area, assuming a certain approximate distance of the pixels Vehicle surface of these imaging devices. Alternatively, the horizontal and vertical scale factors should be calculated by IMA and provided to the OCR application. In both approaches, OCR is able to use and generate approximate absolute dimension values for characters and their positions.

Box 388 ("OCR IMA") entspricht der OCR-Verarbeitung von IMA. Bis heute wurden mehrere verschiedene OCR-Methoden und Algorithmen entwickelt und sie werden hier nicht erläutert, da sie Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt sind und weil eine originale OCR-Technikentwicklung für die vorliegende Anwendung nicht als notwendig erachtet wird. Die Wahl einer geeigneten OCR-TEchnik sollte berücksichtigen, dass die Zeichen, die erkannt werden sollen, einen geringen Kontrast zum Hintergrund haben können, dass ihre Schriftart nicht streng standardisiert ist und dass ihre Größe und Abstände voneinander Mindestwerte haben, doch dass eine beachtliche Wahlfreiheit durch den UIC-Code bei der Markierung von Schienenfahrzeugen gegeben ist. Zusätzlich dazu, ist es wichtig zu berücksichtigen, dass sich die Symbolbilder, die erkannt werden sollen, durch Abnutzung, Altern und Schmutz verändert haben könnten und dass die Bilder eine Reihe von Merkmalen haben könnten, die den beabsichtigten Erkennungsprozess stören können. Der UIC-Code erlaubt wenige andere Formate für die Markierung von Schienenfahrzeugen und daher ist die Zahl das resultierende Symbolmuster beschränkt, was innerhalb der OCR-Prozedur in Betracht gezogen werden kann. Eine vollständige und akkurate Erkennung aller Identifizierungssymbole ist nicht unbedingt erforderlich und der Anmelder zieht es vor, dass der OCR-Prozess ein Output hat, dass ein erkanntes Symbol nur spezifiziert, wenn die Erkennungsunsicherheit sehr niedrig ist und wenn das Symbol bei weniger sicheren Fällen die möglichen übereinstimmenden Symbole enthält, die möglichst mit einer möglichen Wahrscheinlichkeitsschätzung angegeben werden sollten. Die Koordinaten des Symbols sollten auch im Output enthalten sein, damit die Informationen, die die nachfolgenden Prozesse im Fahrzeugidentifizierungsprozess verwenden, möglichst reichhaltig sind. Die Wahl und die Individualisierung der OCR-Anwendung erfordert in der Regel eine Reihe von Versuchen und Nacheinstellungen, die mit einer Reihe von Musterbildern, die auf die aktuelle Weise durch die Systemimplementierung ermittelt wurden, durchgeführt werden. Das angemessene Ausmaß der „Lernfähigkeit" der aktuellen OCE-Anwendung muss ebenso im Rahmen der Entwicklung und/oder Individualisierung des OCR-Softwaremoduls definiert werden.box 388 ("OCR IMA") corresponds to the OCR processing of IMA. To date, several different OCR methods and algorithms have been developed and are not discussed here because they are known to those skilled in the art and because original OCR engineering development is not considered necessary for the present application. The choice of a suitable OCR technique should take into account that the characters that are to be recognized may have a low contrast to the background, that their font is not strictly standardized, and that their size and spacing from each other are minimum that a considerable freedom of choice is given by the UIC code when marking rail vehicles. In addition, it is important to note that the icon images that are to be detected may have been altered by wear, aging, and dirt, and that the images may have a number of features that may interfere with the intended recognition process. The UIC code does not allow a few other formats for marking rail vehicles and therefore the number is limited to the resulting symbol pattern, which can be taken into account within the OCR procedure. Full and accurate recognition of all identification symbols is not necessarily required, and the applicant prefers that the OCR process has an output that only specifies a recognized symbol when the detection uncertainty is very low and when the symbol is less likely in less certain cases contains matching symbols that should be given as possible with a possible probability estimate. The coordinates of the symbol should also be included in the output so that the information that the subsequent processes use in the vehicle identification process is as rich as possible. The choice and customization of the OCR application typically requires a series of trials and adjustments made with a series of sample images as determined by the system implementation in the current manner. The appropriate level of "learning" of the current OCE application must also be defined as part of the development and / or customization of the OCR software module.

Die Box 389 ("proc OCRO") entspricht der Verarbeitung der OCR-Output-Daten (hier OCRO für Optical Character Recognition process Output) in Kombination mit den IDS-Informationen, um bei der Fahrzeugkombination eine sehr hohe Erfolgsrate zu erreichen, sowie eine sehr niedrige Häufigkeit von falschen Identifizierungen und eine relative kurze Verarbeitungszeit. Dieses Modul kann auf viele verschiedene Weiten konzipiert werden und kann vor allem verschiedene Kombinationen von Methoden, Algorithmen und heuristischen Techniken verwenden. Der Anmelder zieht es daher vor, die Erörterung des Prozesses von Box 389 auf eine Reihe von Bemerkungen und nicht vollständige mögliche Techniken oder Teile von Algorithmen zu beschränken, und den entsprechenden Ingenieuren das Design des Moduls zu überlassen. Eine erste Anmerkung zur Softwareanwendung von 389 ist, dass nur die Mitglieder der CVML als Kandidaten für die Übereinstimmung von erkannten UIC-Markierungssymbolen in Betracht gezogen werden dürfen. Eine zweite Anmerkung ist, dass das Hauptziel des gesamten Fahrzeugidentifizierungsprozesses die Erkennung des Schienenfahrzeugmodells ist, während die anderen in der UIC-Markierung von Schienenfahrzeugen vorkommenden Informationen, so wie der Operator des Schienenfahrzeugs oder die unverwechselbare Seriennummer, dank derer ein bestimmtes Teil in einer Flotte des entsprechenden Operators erkannt werden kann, wohl für einige Wertzuwachsfunktionen, die aus der Integration resultieren, nützlich sein können, doch für das Erreichen der Hauptziele des Systems nicht unbedingt erforderlich sind. Eine dritte Anmerkung ist, dass die UIC-Markierung auf beiden Seiten des Schienenfahrzeugs vorhanden sein muss, und dass eine unvollkommene Erkennung eines Teils einer UIC-Markierung auf einer Seite durch di OCR-Ergebnisse der anderen Seite ergänzt werden kann, und dies auch, wenn auch diese zweite Markierung unvollständig ist. Eine der möglichen Vorgehensweisen, die der Anmelder für den Prozess von Box 389 erwägt, basiert auf einer sequentiellen Betrachtung der Mitglieder der CVML. Ein oder mehrere Symbolmuster für ein bestimmtes Kandidatenfahrzeug können in den IDS als bereits geladene, einsatzbereite Informationen gefunden werden, oder sie können aus der IDS-Information zusammen mit den geltenden Regeln, die leicht aus den UIC-Markierungs-Merkblättern entnommen werden können, entnommen werden. Dann kann man nach einer Übereinstimmung der OCRO-Daten beider Fahrzeugseiten mit solchen Mustern suchen. Die Identifizierung zusätzlicher variabler Symbole für eine vollständige Erkennung des UIC-Codes kann danach erfolgen, weiterhin basierend auf den OCRO-Daten für beide Seiten, wobei die Vereinfachungen durch die bereits erfolgte Zuteilung von nicht variablen Symbolen und durch die Kombination ihrer Positionen mit den beschränkten Platzierungsmöglichkeiten der variablen Symbole gemäß der möglichen Muster genutzt werden können. Das Kontroll-Symbol der UIC-Markierung kann für die Validation der früheren Symbole und für die Aussortierung bestimmte Symbolkombinationen genutzt werden, die möglicherweise von der Erkennungsunsicherheit eines oder mehrerer Zeichen herrühren. Durch die Verwendung einiger standardmäßiger Techniken für Künstliche Intelligenz kann solch ein Prozess für jeden Fahrzeugmodellkandidaten als heuristische Suche im kombinatorischen Problemraum organisiert werden, wo die heuristischen Regeln die vorbereitende Organisation der OCRO-Daten betreffen können. Fuzzy Logic und Wahrscheinlichkeitsschätzungen können ebenfalls in der Erkundung des Problemraumes genutzt werden. Die Anwendung eines relativ schnellen und groben Lösungsfindungsprozesses für die Übereinstimmung der OCRO mit jeder Kandidatenidentität vor dem Durchführen von hochentwickelten oder zeitaufwändigen Alternativen kann eine gute Wahl sein, da die Wahrscheinlichkeit, dass die Aufgabe wegen eines sehr unvorteilhaften OCRO sehr komplex ist, relativ niedrig ist. Ein Beispiel, wie man den obigen Prozess besonders schnell machen und dabei den Großteil seiner Effizienz beibehalten kann, ist, die erste Suche nach nicht variablen Zeichensequenzen auf fast-horizontale Sequenzen zu begrenzen, die in korrekter Reihenfolge alle oder alle bis auf einen der nicht variablen Zeichen für jede Fahrzeugseite enthalten, während man Grenzen für die Zeichengröße und den Zeichenzwischenabstand setzt. Der Anmelder schlägt allgemein vor, die Lösungsfindungsfähigkeiten auf die Anwendung von Box 389 zu begrenzen, so dass die entsprechende durchschnittliche und maximale Verarbeitungszeit verkürzt wird und somit die primäre Fahrzeugidentifizierungsprozedur nicht verlangsamt, die so schnell wie möglich ein Output erzeugen soll, das für die anderen Systemprozesse einen vitalen Input darstellt. Bei dieser Vorgehensweise wird die Häufigkeit von Fahrzeugen, die in dieser ersten Stufe nicht identifiziert werden, zunehmen, aber dies würde lediglich die Zahl der Fälle, die der zweiten VI-Anwendung, die weiter unten angesprochen wird, unterzogen werden. Die Kriterien zur Feststellung der ausreichenden Sicherheit einer Fahrzeugidentifizierung sind natürlich für den Prozess von Box 389 definiert, und der Anmelder schlägt vor, diese streng zu beachten, da die Definition eines nicht identifizierten Fahrzeugs auf der primären VI-Stufe einer falschen Identifizierung klar vorzuziehen ist.The box 389 ("proc OCRO") corresponds to the processing of the OCR output data (here OCRO for Optical Character Recognition process output) in combination with the IDS information to achieve a very high success rate in the vehicle combination, as well as a very low frequency of false identifications and a relatively short processing time. This module can be designed in many different widths and above all can use different combinations of methods, algorithms and heuristic techniques. The Applicant therefore prefers to discuss the process of Box 389 to restrict to a series of remarks and incomplete possible techniques or parts of algorithms, and to leave the design of the module to the appropriate engineers. A first note about the software application of 389 is that only the members of the CVML may be considered candidates for the match of recognized UIC marker symbols. A second note is that the main objective of the whole vehicle identification process is the detection of the rail vehicle model, while the other information occurring in the UIC marking of rail vehicles, such as the operator of the rail vehicle or the unique serial number, thanks to which a particular part in a fleet of the can be useful for some of the added value functions resulting from the integration, but are not necessarily required to achieve the main objectives of the system. A third note is that the UIC mark must be present on both sides of the rail vehicle, and that imperfect recognition of part of a UIC mark on one side can be supplemented by the OCR results of the other side, even if also this second mark is incomplete. One of the possible approaches that the Applicant has for the process of Box 389 is based on a sequential consideration of the members of the CVML. One or more symbol patterns for a particular candidate vehicle may be found in the IDS as pre-loaded, ready-to-use information, or may be extracted from the IDS information along with the applicable rules that may be readily extracted from the UIC tag leaflets , Then you can search for a match of the OCRO data of both sides of the vehicle with such patterns. The identification of additional variable symbols for complete recognition of the UIC code may then be done, further based on the OCRO data for both sides, the simplifications being provided by the already allocated non-variable symbols and by the combination of their positions with the limited placement possibilities the variable symbols according to the possible patterns can be used. The control icon of the UIC tag may be used to validate the previous icons and sort out certain combinations of symbols that may result from the detection uncertainty of one or more characters. By using some standard Artificial Intelligence techniques, such a process can be organized for each vehicle model candidate as a heuristic search in combinatorial problem space, where the heuristic rules may affect the preliminary organization of the OCRO data. Fuzzy logic and probability estimates can also be used in exploring the problem space. Applying a relatively fast and crude solution finding process for OCRO compliance with each candidate identity prior to performing sophisticated or time-consuming alternatives may be a good choice, since the likelihood of the task being very complex because of a very unfavorable OCRO is relatively low. An example of how to make the above process very fast while retaining most of its efficiency is to limit the initial search for non-variable character sequences to near-horizontal sequences, all or all but one of the non-variable in correct order Contain signs for each vehicle page while leaving boundaries for the characters size and the character spacing sets. Applicant generally suggests finding the solution-finding capabilities for the application of Box 389 so that the corresponding average and maximum processing time is shortened, and thus does not slow down the primary vehicle identification procedure, which is designed to produce as quickly as possible an output that is a vital input to the other system processes. In this approach, the incidence of vehicles not identified in this first stage will increase, but this would only subject the number of cases to the second VI application, which will be discussed below. Of course, the criteria for determining the sufficient safety of a vehicle identification are for the process of Box 389 and the Applicant proposes to strictly observe them, as the definition of an unidentified vehicle at the primary VI level is clearly preferable to misidentification.

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 389 eine sichere Fahrzeugidentifikation erreicht, öffnet sich die Verzweigung von Box 390 ("VI OK?") zu Box 391 ("flag IV"), d.h. das identifizierte Fahrzeug wird gekennzeichnet und die entsprechende Radgruppe wird diesem IV zugeordnet und die entsprechenden Daten werden in die Fahrzeugdatenstruktur oder -strukturen geschrieben, sofern anwendbar, wie oben beschrieben. Nicht identifizierte Fahrzeuge entsprechen schließlich einer Radsatzserie, für die die primäre VI-Prozedur keine sichere Identifizierung zuordnen konnte. Ein neues nicht identifiziertes Fahrzeug wird als Ergebnis einer nicht erfolgen Zuordnung einer Radgruppe zu einem identifizierten Fahrzeug „erschaffen", vorausgesetzt, dass das vorherige Fahrzeug identifiziert wurde, oder im speziellen Fall eines Zuganfangs. Wenn dagegen das vorherige Fahrzeug ein nicht identifiziertes Fahrzeug ist, werden alle oder einige der nicht zugeordneten Radsätze, die nicht einem identifizierten Fahrzeug zugeordnet werden konnten, dem vorherigen nicht identifizierten Fahrzeug zugeordnet. Die Box 395 ("is PV an UV") wird von Box 381 erreicht, wenn die CVML leer ist, bzw. von Box 390, wenn der Prozess von Box 389 keine sichere Fahrzeugmodellidentifizierung erreichen konnte. Wenn das vorherige Fahrzeug nicht unidentifiziert war, führt die Verzweigung von Box 395 zu Box 396 ("cre UV"), wo die Schaffung eines neuen nicht identifizierten Fahrzeugs erfolgt, bevor man weiter zu Box 397 ("add WS to UV") gelangt. Alternativ, wenn das vorherige Fahrzeug ein nicht identifiziertes Fahrzeug war, führt die Verzweigung von Box 395 direkt zu Box 397, wo alle oder einige der Radsätze, die nicht zu einem identifizierten Fahrzeug zugeordnet werden konnten, dem entsprechenden unidentifizierten Fahrzeug zugeordnet werden.If the process of box 389 If a secure vehicle identification is reached, the branch of Box opens 390 ("VI OK?") To box 391 (flag IV), ie the identified vehicle is flagged and the corresponding wheel group is assigned to this IV and the corresponding data is written to the vehicle data structure or structures, if applicable, as described above. Unidentified vehicles eventually correspond to a wheelset series for which the primary VI procedure could not assign a secure identifier. A new unidentified vehicle is "created" as a result of a failed assignment of a wheel group to an identified vehicle, provided that the previous vehicle has been identified, or in the special case of a start of the train all or some of the unassigned wheelsets that could not be assigned to an identified vehicle were assigned to the previous unidentified vehicle 395 ("PV to UV") is boxed by 381 reached when the CVML is empty, or from box 390 when the process of box 389 could not achieve a safe vehicle model identification. If the previous vehicle was not unidentified, the branching will result from Box 395 to box 396 ("cre UV"), where the creation of a new unidentified vehicle takes place before continuing to Box 397 ("add WS to UV"). Alternatively, if the previous vehicle was an unidentified vehicle, the branching will result from Box 395 directly to box 397 where all or some of the wheelsets that could not be assigned to an identified vehicle are assigned to the corresponding unidentified vehicle.

Es ist besser, wenn die tatsächliche Zahl der bei Box 397 zuzuordnenden Radsätze eine sichere Mindestzahl ist, da, wenn die nicht zugeordneten Räder, die einem unidentifizierten Fahrzeug bei Box 397 zugeordnet werden, nicht zu dem gleichen tatsächlichen Fahrzeug gehören, sondern teilweise zu einem führenden Fahrzeug und teilweise zu einem Endfahrzeug gehören, so wird das Hinterherlaufen einer dieser beiden Fahrzeuge an diesem Punkt nicht identifiziert. Daher kann die Zahl der Räder, die einem vorherigen unidentifizierten Fahrzeug zugeordnet werden, auf eins oder eine Zahl beschränkt werden, die als eine Funktion der in Betracht gezogenen WSD definiert werden kann, wobei die Regeln, die auf den Kombinationsgrenzen für Radsätze in der existierenden Schienenfahrzeugbevölkerung beruhen, gelten.It is better if the actual number of box 397 Wheel Sets to Assign a Safe Minimum Number is because if the unassigned wheels are an unidentified vehicle at Box 397 are associated with one another, do not belong to the same actual vehicle but partly belong to a leading vehicle and partly to a final vehicle, the tracking of one of these two vehicles is not identified at this point. Therefore, the number of wheels associated with a previous unidentified vehicle may be limited to one or a number that may be defined as a function of the contemplated WSD, with the rules based on the combination limits for wheelsets in the existing rail vehicle population are based.

Bei Austritt aus Box 397 führt die Verzweigung von Box 398 ("WS left?") zur Box 371, wenn noch weitere nicht zugeordnete Radsätze berücksichtigt werden müssen. Wenn dagegen keine nicht zugeordneten Radsätze mehr existieren, so wird das aktuelle unidentifizierte Fahrzeug bei Box 399 ("flag UV") gekennzeichnet und die primäre VI-Prozedur endet bei Box 370 ("END").When leaving the box 397 leads the junction of box 398 ("WS left?") To the box 371 , if further unassigned wheelsets have to be considered. If, on the other hand, there are no unassigned wheelsets, the current unidentified vehicle becomes Box 399 ("UV flag") and the primary VI procedure ends at Box 370 ("END").

Bei Austritt aus Box 391 führt die Verzweigung von Box 392 ("is PV an UV?") zu Box 393 ("flag UV"), wenn das vorherige Fahrzeug ein unidentifiziertes Fahrzeug war, da einem solchen Fahrzeug keine Räder mehr zugeordnet werden. Wenn dagegen das vorherige Fahrzeug identifiziert wurde, so führt Box 392 zu der Verzweigung von Box 394 ("WSD left?"), die auch beim Austritt aus Box 393 erreicht wird. Wenn noch mehr Radsätze zugeordnet werden müssen, führt die Verzweigung bei Box 394 zu Box 371; andernfalls endet die primäre VI-Prozedur bei Box 370.When leaving the box 391 leads the junction of box 392 ("is PV to UV?") to box 393 ("UV flag"), if the previous vehicle was an unidentified vehicle, as no such wheels are assigned to such a vehicle. If, on the other hand, the previous vehicle has been identified, Box leads 392 to the Branching of box 394 ("WSD left?"), Which also when leaving box 393 is reached. If more wheel sets have to be assigned, the branch will lead to Box 394 to box 371 ; otherwise, the primary VI procedure ends with Box 370 ,

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 235 in 3 begonnene sekundäre Fahrzeugsidentifizierungsprozedur dient dem Versuch, die Fahrzeuge, die durch die primäre Fahrzeugidentifizierungsprozedur als nicht identifiziert gekennzeichnet worden waren, zu identifizieren. Die sekundäre VI-Prozedur kann bei der Identifizierung Erfolgschancen haben, da sie mehr Zeit zur Lösung komplexer Fälle hat, und da zusätzliche Messungen und zusätzliche Informationen aus der Fahrzeugdatenbank verwendet werden können, die bei den Prozessen der primären VI-Prozedur nicht berücksichtigt worden waren. In der bevorzugten Implementierung des Verfahrens wird keine Identifizierung durch die sekundäre VI-Prozedur für ein unidentifiziertes Fahrzeug versucht, wenn die entsprechende CVML beim Austritt aus der CVML-Erstellung oder beim Aktualisierungsprozess wie bei Box 378 oder 384 von 9 leer war. Diese Fahrzeuge werden hier „unbekannte Fahrzeuge" genannt, da kein anwendbares Kandidatenmodell in der Gruppe der dem System durch seine Fahrzeugdatei bekannten Fahrzeugmodelle zu finden war, auf der Grundlage der fundamentalen Informationen über diese, d.h. Radsatzabstände und möglicherweise Pufferpositionen, Radeigenschaften und Radsatzlast. Der offensichtlichste Grund, warum ein Fahrzeug in die Kategorie der unidentifizierten Schienenfahrzeuge fallen kann, ist das Fehlen relevanter Informationen in der Fahrzeugdatenbank und das Vorhandensein von einem oder mehreren Fehlern für das entsprechende Fahrzeugmodell in der Fahrzeugdatenbank. Der Anmelder zieht es vor, die sekundäre VI-Methode basierend auf der Aussortierung von Kandidatenidentitäten zu verwenden, die den anwendbaren Erkennungsmerkmalen nicht entsprechen. Es können auch Regeln oder Wahrscheinlichkeitsschätzungen des Unsicherheitsgrades der sekundären VI-Prozedur verwendet werden. Es ist besser, wenn zwei Identifizierungsstufen für die sekundäre VI-Prozedur definiert werden. Die erste Identifizierungsstufe entspricht der Wahl nur eines Kandidaten für die Fahrzeugdatenbank und der Übereinstimmung von OCRO-Daten von beiden Fahrzeugseiten, so dass alle auf das Modell bezogenen Markierungen identifiziert werden. Die zweite und niedrigere Identifizierungsstufe entspricht der Wahl eines Kandidaten nur ohne Nicht-Übereinstimmungen mit anwendbaren Erkennungsmerkmalen, doch ohne eine positive Übereinstimmung aller Markierungssymbole, die sich auf das Modell beziehen. Die Identifizierungsstufe kann in einigen Prozeduren des weiter unten beschriebenen Verfahrens angewandt werden. Identifizierungsdaten durch elektronische Kennzeichnungen oder Informationen zur Zugzusammensetzung von externen Systemen können an diesem Punkt zur Passage der Fahrzeugidentifizierung von der ersten zur zweiten Stufe verwendet werden, wenn die OCRO-Daten zu keinem Ergebnis führen.The by box 235 in 3 The secondary vehicle identification procedure that has been initiated serves to attempt to identify the vehicles identified as unidentified by the primary vehicle identification procedure. The secondary VI procedure can be more successful in identifying, because it has more time to solve complex cases, and because additional measurements and additional information from the vehicle database can be used, which were not taken into account in the processes of the primary VI procedure. In the preferred implementation of the method, no identification is attempted by the secondary VI procedure for an unidentified vehicle if the corresponding CVML exits from the CVML build or during the update process as in Box 378 or 384 from 9 was empty. These vehicles are referred to herein as "unknown vehicles" because no applicable candidate model was found in the group of vehicle models known to the system through its vehicle file, based on the fundamental information about them, ie, wheel spacing and possibly buffer positions, wheel characteristics and axle load Reason why a vehicle may fall into the category of unidentified rail vehicles is the lack of relevant information in the vehicle database and the presence of one or more faults for the corresponding vehicle model in the vehicle database The applicant prefers to use the secondary VI method It is also better to use two identifiers if you want to use sorting identities that do not conform to the applicable identifiers be defined for the secondary VI procedure. The first level of identification corresponds to the selection of only one candidate for the vehicle database and the correspondence of OCRO data from both sides of the vehicle, so that all markings related to the model are identified. The second and lower level of identification corresponds to the selection of a candidate only without disagreements with applicable recognition features, but without a positive match of all mark symbols relating to the model. The identification stage may be used in some procedures of the method described below. Identification data by electronic identification or Infor Train composition information from external systems may be used at this point to pass the vehicle identification from the first to the second stage if the OCRO data does not produce a result.

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.

10a und 10b zeigen einen vertikalen und einen horizontalen Ausschnitt des passierenden Fahrzeugs, das durch einen Satz von zehn Linienkameras 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 449 und 450 aufgezeichnet wird. Die Ebene für die lineare Bilderzeugung, d.h. die Ortskurve der Punkte, die in verschiedenen Abständen von der Kamera abgebildet werden, ist im Beispiel von 10 vertikal und die Bilderzeugungsgeräte haben in der horizontalen Ebene eine Nullneigung (der Begriff "Bilderzeugungsebene" wird hier verwendet, auch wenn rein geometrisch gesehen, diese Ortskurve nicht in einer Ebene liegt, sondern eine finite Stärke hat und daher eher einer Klinge ähnelt). In der Praxis sind diese beiden Bedingungen für die Systemimplementierung nicht erforderlich, auch wenn es sich empfiehlt, diese genau abzustimmen und bei der Eichung eine geringe Abweichung der entsprechenden Winkel zu kompensieren, so wie weiter unten im Dokument erläutet ist. Die Linienkameras, die für die Aufzeichnung der Seiten des Schienenfahrzeugs positioniert sind, so wie die mit den Nummern 440 bis 447 in 10a bezeichneten, werden hier „laterale Kameras" genannt, um Querverweise einfacher zu machen. Die tatsächliche Zahl der lateralen Kameras und ihre Positionen, ihre Sichtfelder und die Auflösung sind in diesem Text nicht streng definiert und der Anmelder zieht es vor, hier einige technische Bemerkungen zu machen, die das tatsächliche detaillierte Design der Systemimplementierung unterstützen. 10a and 10b show a vertical and a horizontal section of the passing vehicle passing through a set of ten line cameras 440 . 441 . 442 . 443 . 444 . 445 . 446 . 447 . 449 and 450 is recorded. The plane for the linear image generation, ie the locus of the points which are imaged at different distances from the camera, is in the example of FIG 10 vertically and the imaging devices have a zero slope in the horizontal plane (the term "imaging plane" is used here, even if, geometrically speaking, this locus does not lie in a plane, but has a finite strength and therefore more resembles a blade). In practice, these two conditions are not required for system implementation, although it is advisable to fine-tune them and to compensate for a small deviation in the corresponding angles during calibration, as explained later in the document. The line cameras positioned for recording the sides of the rail vehicle, as well as those with the numbers 440 to 447 in 10a The actual number of lateral cameras and their positions, their fields of view and the resolution are not strictly defined in this text and the applicant prefers to make some technical remarks here that support the actual detailed design of the system implementation.

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 462 zwischen den Mitten 451 und 452 der Schienen einen Mindestwert von 4000 mm, was bedeutet, dass bei einer Breite 471 des Begrenzungslinienprofils der Infrastruktur gemäß den UIC-Standards für kinematische Begrenzungslinien [050, 051, 053], der Lückenabstand 459 zwischen den Seitengrenzen 455 und 456 für das Positionieren eines Fremdkörpers fast 500 mm beträgt.As mentioned above in the general description of the invention and the desired features of the system, the devices installed for the SMI should not limit the possible locations for the SMI to a short portion of the rail length. Most importantly, the system should be compatible with dual or multiple railroad tracks, and the imaging devices should be positioned on either side of the appropriate rail track so that the UIC markings on both sides of the vehicle can be read. For most European lines [062], for which the installation of the system could be interesting, has the separation 462 between the centers 451 and 452 the rails have a minimum value of 4000 mm, which means that at one width 471 the boundary line profile of the infrastructure according to the UIC standards for kinematic boundary lines [050, 051, 053], the gap distance 459 between the page boundaries 455 and 456 for positioning a foreign object is almost 500 mm.

Die laterale Position (Abstand beim Passieren von 451 von der vertikalen Symmetrieebene der Schiene) der Fahrzeugmarkierungen stimmt in etwa mit der Seite des Ausführungsmodells des Fahrzeugskastens überein (so wie im Beispielprofil 453), dass knapp innerhalb des entsprechenden Begrenzungslinienprofils 454 liegt. Die tatsächliche Länge der abgebildeten Länge auf der Fahrzeugseite hängt ab vom Abstand 458, vom Sichtfeld 448 und vom Winkel 464 in 10b zwischen einer Parallele 465 zu den Schienen und der Bilderzeugungsebene 469 der Linienkamera 460, die einer der beiden lateralen Kameras 444447 in 10a. Die Pixelzahl der Linienkameras, die für diese Anwendung geeignet ist, sollte 1024, 2048, 4096 und noch höher sein, womit sie einem Zielzwischenraum der Pixel von etwa 2, 1, 0.5 mm oder weniger bei einem Kameraabstand von 1 Meter und einem Sichtfeld 448 von 90 Grad entspricht. Folglich ist in Anbetracht der Merkmale der Zeichen, die für die OCR-Prozess abgebildet werden sollen, die Mindestzahl der lateralen Kameras zur Abbildung der gesamten Fahrzeugseite nicht durch die Auflösung der Linienkameras beschränkt, sondern es hängt hauptsächlich von den maximal gewünschten Winkelwerten 448 und 469 sowie dem begrenzten Abstand der Kamera ab. Wenn man davon ausgeht, dass der Abstand 457 zwischen der Rückseite einer lateralen Kamera und der Positionierungsgrenze 456 praktisch gleich Null ist, dann empfiehlt es sich, die lateralen Kameras und ihre Gehäuse mit einem kurzen Abstand zwischen dem Bilderzeugungssensor und der Kamerarückseite zu wählen, um so den Abstand zu vergrößern. Die Winkel 448 und 469 bestimmen den kleinsten Winkel zwischen Sichtlinie der Kamerapixel und der Fahrzeugseitenfläche. Diese letzten Winkel sind die minimalen Winkel bei extremen Pixelwerten und sollten begrenzt werden, um mögliche Verzerrungen und Qualitätsverluste der Bilder der Markierungszeichen zu vermeiden. Es muss auch berücksichtigt werden, dass bei einem Winkel 469, der erheblich kleiner als 90 Grad ist, die Bilder einige Fahrzeugdetails nicht enthalten, die durch relative abrupte Änderungen im Fahrzeugprofil in Bezug auf seine Längskoordinate versteckt worden sein könnten, es sei denn, die Zahl der Kameras wird verdoppelt und die Hälfte von ihnen sieht in einem Sichtwinkel in die Bewegungsrichtung und die andere Hälfte in die entgegen gesetzte Richtung.The lateral position (distance when passing from 451 from the vertical plane of symmetry of the rail) of the vehicle markings agrees approximately with the side of the execution model of the vehicle body (as in the example profile 453 ) that just within the corresponding gauge line profile 454 lies. The actual length of the imaged length on the vehicle side depends on the distance 458 , from the field of vision 448 and from the angle 464 in 10b between a parallel 465 to the rails and the imaging plane 469 the line camera 460 , one of the two lateral cameras 444 - 447 in 10a , The pixel number of the line cameras suitable for this application should be 1024, 2048, 4096 and even higher, giving them a target spacing of the pixels of about 2, 1, 0.5 mm or less with a camera distance of 1 meter and a field of view 448 of 90 degrees. Consequently, in consideration of the features of the characters to be imaged for the OCR process, the minimum number of lateral cameras for imaging the entire vehicle side is not limited by the resolution of the line cameras, but depends mainly on the maximum desired angle values 448 and 469 as well as the limited distance of the camera. If one assumes that the distance 457 between the back of a lateral camera and the positioning boundary 456 is practically zero, then it is advisable to select the lateral cameras and their housings with a short distance between the imaging sensor and the camera back to increase the distance. The angles 448 and 469 determine the smallest angle between the line of sight of the camera pixels and the vehicle side surface. These last angles are the minimum angles for extreme pixel values and should be limited to avoid possible distortions and quality losses of the mark images. It must also be considered that at an angle 469 significantly smaller than 90 degrees, the images do not contain some vehicle details that could have been hidden by relative abrupt changes in the vehicle profile with respect to its longitudinal coordinate, unless the number of cameras is doubled and half of them look in one viewing angle in the direction of movement and the other half in the opposite direction.

Die minimale erforderliche Überschneidung der abgebildeten Linien bei nebeneinander liegenden Kameras (z.B. 446 und 447) beim kürzesten Installationsabstand steht im Zusammenhang mit einigen Merkmalen der Software, die die entsprechenden Daten verarbeitet, und besonders mit der Erkennung der Markierungen, die am Rand des Sichtfeldes der Linienkameras liegen. Eine Option ist, die Überschneidung groß genug zu lassen, damit man sichergeht, dass eine Markierungslinie der Zeichen oder eine ganze Markierung, die aus mehr als einer Linie besteht, vollständig im Sichtfeld von mindestens einer der beiden nebeneinander liegenden Kameras liegt. Oder man kann entgegen dazu auch die garantierte minimale Überschneidung auf weniger als die Größe des entsprechenden Markierungszeichens reduzieren und die relevanten nebeneinander liegenden Bilder zusammensetzen, bevor man versucht, die Zeichen zu erkennen. Das Übereinstimmen von zwei nebeneinander liegenden Bildern hängt offensichtlich von der abgebildeten Flächenposition ab und das Übereinanderlegen von Bildern erfordert in der Regel eine Abstufung, die erleichtert wird, wenn man von der ungefähren Position der abgebildeten Fläche aus der Fahrzeugdatenbank oder aus den dreidimensionalen Messungen ausgeht, wie weiter unten erläutert wird. Die entsprechenden Software-Algorithmen, die für das Verwalten der Zusammensetzung nebeneinander liegender Bilder implementiert werden können, werden hier nicht erörtert, da sie Fachleuten im Bereich der Verarbeitung multipler digitaler Bilder gut bekannt sind.The minimum required overlap of the imaged lines with adjacent cameras (eg 446 and 447 ) at the shortest installation distance is related to some features of the software that processes the corresponding data, and especially to the recognition of the markers that are at the edge of the field of view of the line cameras. One option is to leave the overlap large enough to ensure that a marker line of the characters or an entire marker is made is more than one line, completely within the field of view of at least one of the two adjacent cameras. Alternatively, one can reduce the guaranteed minimum overlap to less than the size of the corresponding marker and assemble the relevant juxtaposed images before attempting to recognize the characters. The coincidence of two adjacent images obviously depends on the imaged area position, and superimposing images usually requires grading, which is facilitated by assuming the approximate location of the imaged area of the vehicle database or three-dimensional measurements, such as will be explained below. The corresponding software algorithms that can be implemented to manage the composition of juxtaposed images are not discussed here because they are well known to those skilled in the art of processing multiple digital images.

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 461 und 463 in 10b (nicht gezeigt in 10a) repräsentieren zwei vertikale Serien von Beleuchtungsgeräten, die praktisch auf der Seite der Serien von seitlichen Kameras montiert werden, so wie Punkt 460. Ihre Lichtverteilungen, die andeutungsweise durch die Lobi 466 und 467 dargestellt sind, laufen in Richtung Bildzielbereich zusammen und liefern so eine einheitliche und gleichmäßig verteilte Beleuchtung. Im Allgemeinen ist die Verwendung von multiplen Beleuchtungsquellen und von linearen kontinuierlichen oder fast-kontinuierlichen Beleuchtungsquellen besser, um eine gleichmäßige und intensive Beleuchtung zu erreichen, während gleichzeitig die Störung von Zugreisenden und Crews klein gehalten wird. Die Verwendung von Impuls-LED-Beleuchtungseinrichtungen sollte in Erwägung gezogen werden, vor allem wenn NIR-Kameras verwendet werden, da sie einen Vorteil hinsichtlich des niedrigen Energieverbrauchs, der großen Verfügbarkeit und der langen Wartungsintervalle bieten. Im Allgemeinen, könnten die Beleuchtungsquellen der lateralen Kameras alternativ zwischen den Kameras, anstatt seitlich von ihnen, positioniert werden oder sie können in mehr als zwei vertikalen Reihen angeordnet werden.Applicant wishes to emphasize that the illumination required for this application is much greater than for ordinary imaging applications of similar geometry because of vehicle motion. The electronic shutter speed is obviously shorter than the time interval between the triggering of two line imaging devices, which is inversely proportional to the vehicle speed needed for the same image resolution. For example, imaging at 1 meter distance with a 2048 pixel line camera with a 90 degree field of view implies a vertical pixel pitch on the target area of about 1 mm, with the same resolution in the direction of motion at a line sampling frequency of about 22 kHz at 80 km / h or33 kHz at 120 km / h. Requires. Thus, taking into account the various geometries, train speed, and resolution above, the electronic shutter speed of this image application is usually in the range of one-hundredth of a thousandth of a second, which is in fact a fairly short exposure time. However, it should be emphasized that the requirement of intense illumination due to vehicle speed is not associated with the use of line cameras, since two-dimensional imaging would also require a very short exposure time (due to fast shutter speed and / or an impulse light source) Blur the images in the longitudinal direction to avoid. The points 461 and 463 in 10b (not shown in 10a ) represent two vertical series of lighting devices mounted practically on the side of the series of side cameras, as well as point 460 , Their distributions of light, hinted at by the Lobi 466 and 467 are shown, converge towards the image target area and thus provide a uniform and evenly distributed lighting. In general, the use of multiple illumination sources and linear conti Continuous or near-continuous sources of illumination to achieve uniform and intense illumination while minimizing the disruption of train passengers and crews. The use of pulsed LED lighting devices should be considered, especially when using NIR cameras, as they offer an advantage in terms of low power consumption, high availability and long service intervals. In general, the illumination sources of the lateral cameras could alternatively be positioned between the cameras, rather than laterally of them, or they could be arranged in more than two vertical rows.

Die Wahl der Optik und des Designs des Beleuchtungssystems sollten die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass der Bilderzeugungsprozess sich in Richtung der Achse 451 des Fahrzeugs erstreckt, zumindest bei der Bilderstellung der Markierungskennschilder für Gefahrengutgransporte. Die vertikale Position der unteren seitlichen Bilderzeugungsgerätes kann gerade knapp ausreichen, um die untersten Markierungen eines Fahrzeugs zu erkennen, oder es kann so sein, wie im Fall von 10a, dass die Unterseite der Räder und ein Teil der Strecke außerhalb der Bahnschienen mit eingeschlossen wird. Die Vorteile einer niedrigen Positionierung der untersten lateralen Kameras stehen im Zusammenhang mit der Verwendung der entsprechenden Bilddaten für die Eichung sowie mit dem Überwachungszweck der Integrität des Systems, wie weiter unten erläutert ist. Eine VIS- oder NIR-Bilderstellung von Rädern und Drehgestellelementen kann in der Datenverarbeitung im Rahmen der Erkennung von achsbezogenen Überhitzungen nützlich sein, wie weiter unten erläutert wird.The choice of the optics and the design of the lighting system should take into account the possibility that the imaging process will be in the direction of the axis 451 extends the vehicle, at least in the image position of the marking labels for dangerous goods transports. The vertical position of the lower side imaging device may just barely be enough to detect the lowermost markings of a vehicle, or it may be as in the case of 10a in that the underside of the wheels and part of the track is included outside the railway tracks. The advantages of low positioning of the lowermost lateral cameras are related to the use of the corresponding image data for calibration, as well as to the monitoring purpose of the integrity of the system, as discussed below. VIS or NIR imaging of wheels and bogie elements may be useful in data processing in the detection of axle-related overheating, as discussed below.

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 10a für die Kameras 449 und 450 gezeigt ist, in einem Abstand von etwa 5 Metern. Der Ort der Kameras 449 und 450 in 10a ist keine genaue Angabe, doch eine annehmbare Annäherung an eine geeignete Lösung, die auch mit den GC-Begrenzungslinienprofilen laut UIC-Standards [053] kompatibel ist, wo der obere Teil des Bezugs-Begrenzungslinienprofils bedeutend höher und breiter ist als beim Begrenzungslinienprofil 454, das ungefähr in der gleichen 10a eingezeichnet ist. Solch eine ungefähre Position ist auch zu empfehlen, um eine zu große Nähe zur Zuglinie zu verhindern, in Anbetracht von sicherheits- und wartungstechnischen Erwägungen.The requirements for selecting and positioning cameras for picking up the vehicles from above, here called "bird's-eye view camera", are different from those discussed above for the lateral cameras, and in fact, the images taken by these cameras do not become character recognition Their installation is principally useful in the context of determining the vehicle body movement and recording documentation of passing vehicles, particularly those vehicles for which a boundary profile alarm has been triggered.The resolution of the bird's-eye view cameras must be evaluated taking into account the maximum recording distance, Case of observation of a roof of a flat car and with a positioning of the camera similar to that in 10a for the cameras 449 and 450 is shown at a distance of about 5 meters. The place of the cameras 449 and 450 in 10a is not an exact indication, but an acceptable approximation to a suitable solution that is also compatible with the GC gauge line profiles according to UIC standards [053], where the top of the datum line profile is significantly higher and wider than the gauge line profile 454 That's about the same 10a is drawn. Such an approximate position is also recommended to prevent too close proximity to the trainline, given safety and maintenance considerations.

Ein gewisser Abstand 470 in 10b zwischen den Positionen entlang der Schiene der zwei Kameragruppen, die an den entgegen gesetzten Seiten der Schienen positioniert sind, kann dazu beitragen, zu vermeiden, dass auf die Kameras auf der einen Seite Licht von den Beleuchtungsgeräten auf der anderen Seite in einem kleinen Winkel zu ihrer linearen Aufnahmeebene fällt. Der Abstand 470 kann aus praktischen Gründen bis auf einige Meter verbreitert werden, wenn die System-Software Aufnahmemerkmale für die Bewertung der Bahnkurve (Position und Orientierung) von Fahrzeugkasten verwendet.A certain distance 470 in 10b between the positions along the rail of the two camera groups, which are positioned on the opposite sides of the rails, can help to avoid the cameras on the one hand, light from the lighting devices on the other side at a small angle to their linear recording plane falls. The distance 470 can, for practical reasons, be widened to a few meters if the system software uses acquisition features to evaluate the trajectory (position and orientation) of the vehicle body.

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. 11a und 11b zeigen einen möglichen Plan für die Verwendung einer Serie von festen Laser-Abstandsmessgeräten (hier "FLDM") zur Durchführung der erforderlichen 3DD-Messungen. Der Einfachheit halber werden nur die LDM-Einheiten für die Messungen auf einer Fahrzeugseite in 11a gezeigt, und eine gleiche Zahl von LDM-Einheiten sollte symmetrisch so verteilt sein, dass der gesamte Wagenkasten abgedeckt ist. Außerdem ist die Zahl der LDM-Einheiten in 11a sowie ihre Positionierung nicht unbedingt als Design vorzuziehen, doch sie wurden vom Anmelder gewählt, um die nachstehende Erörterung zu vereinfachen und zu stützen. Genauso ist der Einfachheit halber jede FLDM in den Zeichnungen, so wie Einheit 481, durch eine Box gezeichnet, von der der Laserstrahl 480 durch die entsprechende LDM-Optik projiziert wird. Die LDM-Einheiten 481 bis 492, hier "laterale LDM" genannt, dienen dem Teil des Messbereichs, der ungefähr einer Fahrzeugseite entspricht. Die Messstrahlen, so wie 480, aller lateralen LDM haben einen Winkel 495, der in vertikaler Richtung 496 geneigt ist. Dieser Winkel sollte so gewählt werden, dass die Gesamtzahl der lateralen LDM-Einheiten reduziert wird, im Rahmen der gewünschten Leistungsvorgaben wie Empfindlichkeit und Auflösung, wie minimaler Messabstand und wie der Präsenz einer nahen Schiene, wie oben für die 10a und 10b erörtert wurde.The above-mentioned Optocator instruments represent a family of triangulation laser sensors that excel in sub-millimeter precision measurement of distances of installation distances of up to 1200mm, with ranges of up to 1024mm, repetition rates of up to 60kHz and a measurement bandwidth of up to at least 20 kHz. Its suitability for this application is limited principally by the potential hazards to the eyesight (unless a fast scan is used, as explained below) and by the small maximum installation distance and range of measurement. 11a and 11b show a possible plan for using a series of fixed laser distance meters (here "FLDM") to perform the required 3DD measurements. For the sake of simplicity, only the LDM units will be used for measurements on one side of the vehicle 11a and an equal number of LDM units should be distributed symmetrically so that the entire carbody is covered. In addition, the number of LDM units in 11a and not necessarily their design as a design, but they have been chosen by the Applicant in order to simplify and support the discussion below. Likewise, for the sake of simplicity, each FLDM is in the drawings, as is unity 481 drawn by a box from which the laser beam 480 is projected through the appropriate LDM optics. The LDM units 481 to 492 , here called "lateral LDM", serve that part of the measuring range which corresponds approximately to one side of the vehicle. The measuring beams, as well 480 , of all lateral LDM have an angle 495 in the vertical direction 496 is inclined. This angle should be chosen to reduce the total number of lateral LDM units, within the desired performance specifications such as sensitivity and resolution, such as minimum sensing distance, and near rail presence as above 10a and 10b was discussed.

Ein großer Winkelwert 495 (bei dem der Laserstrahl die horizontale Orientierung fast erreicht) impliziert die Verwendung einer großen Zahl von lateralen Sensoren und kann Probleme im Zusammenhang mit dem minimalen Installationsabstand zwischen dem LDM und dem nächsten Bezugsziel führen. Ein sehr kleiner Winkelwert 495 ist jedoch ungeeignet, weil die oberen Elemente des Fahrzeugkastens die unteren Teile verdunkeln könnten. Wie oben gesagt, ist die größte 3DD-Genauigkeit auf der Fahrzeugseite in der zur Fahrzeugseitenebene senkrechten Richtung gewünscht, und somit ist die Abstandsmessgenauigkeit in dieser Hinsicht dominant, wenn der Winkel 495 fast 90 Grad beträgt. Wenn dagegen der Winkel 495 fast gleich Null ist, spielt der vertikale Abstand der lateralen LDM-Einheiten eine wichtige Rolle bei der Definition der seitlichen Genauigkeit bei der Erkennung von überstehenden Elementen, wenn dieser Abstand bedeutende vertikale Lücken in der Messung der zum Seitenprofil und zu den Schienen parallelen Fläche lässt. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass bei einem kleinen Winkel 495 jedes vorstehende Element, das an einer Fahrzeugseite befestigt sein muss, zumindest dank seines Verbindungsstamms durch eine dichte Längsserie von Messungen trotz vertikaler Lücken zwischen den Laserstrahlen erkannt werden sollte, wobei das Resultat ein begrenzter Fehler bei der Bestimmung der Länge ist, um die ein Element über eine Fahrzeugseite hinausragt. Je nach Zahl der LDM-Einheiten, nach Winkelgröße 495 und nach der physikalischen Größe der LDM-Einheiten (einschließlich einer Wetterschutzabdeckung, wenn erforderlich) kann es sich als unmöglich erweisen, die lateralen LDM-Einheiten in einer vertikalen Serie mit sich komplett überschneidenden Laserstrahlen zu installieren, und daher könnte es praktisch sein, sie mit einer Verschiebung in Richtung der Schienen zu installieren, wie es für die entsprechenden Gruppen 497 und 498 der LDM-Einheiten in 11b gezeigt ist. Wenn eine LDM-Einheit als laterale FLDM verwendet wird, die separate Frontlinsen für den Laserstrahl und für die Lichtsammlung hat (so wie die o.g. Instrumentenmodelle LD90-3100VHS-FLP und LD90-3100EHS-FLP), dann empfiehlt es sich, eine optische Symmetrieebene für beiden Ebenen zu haben, die vertikal ist, und eine Laserlinse, die höher als die Detektoroptik ist. Die Verwendung von FLDM-Einheiten, d.h. ohne jegliches zeit-abhängiges Steuern des Laserstrahls, ermöglicht es, die Bedingung einer ununterbrochenen Messung in der Längsrichtung ziemlich einfach zu erfüllen. Wenn zum Beispiel der LDM-Laserstrahl einen effektiven Punktgrößendurchmesser von etwa 10 mm bei entsprechendem Abstand hat, und wenn der Strahl orthogonal zu der Schienenrichtung auf eine flache Oberfläche orientiert ist, die parallel zur Fahrzeugseite liegt, dann kann ein längsgerichteter Messzwischenraum von 5 mm, d.h. mit einer sicheren Überschneidung daneben liegender Messungen, bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 120 km/h mit einer Wiederholungsrate von etwa 6600 s–1 erreicht werden. Die Messrate für das Erreichen eine kontinuierlichen Längsabdeckung kann reduziert werden, indem man den Winkelwert 501 zwischen dem Laserstrahl jeder lateralen LDM-Einheit und der Richtung 502 der Schienen verringert, da dieser Winkel in der angenommenen Situation des vorherigen Satzes 90 Grad beträgt. Eine niedrige Messwiederholungsrate ermöglicht die Senkung der Kosten für Instrumente und die Wahl einer LDM-Einheit aus einer größeren Gruppe von im Handel von verschiedenen Herstellern angebotenen Modellen.A big angle value 495 (where the laser beam almost reaches horizontal orientation) implies the use of a large number of lateral sensors and may cause problems associated with the minimum installation distance between the LDM and the next reference target. A very small angle value 495 is unsuitable, however, because the upper elements of the vehicle body ver the lower parts could darken. As stated above, the greatest 3DD accuracy is desired on the vehicle side in the direction perpendicular to the vehicle side plane, and thus the distance measuring accuracy in this respect is dominant when the angle 495 almost 90 degrees. If, on the other hand, the angle 495 is close to zero, the vertical spacing of the lateral LDM units plays an important role in defining the lateral accuracy in the detection of protruding elements, if this distance leaves significant vertical gaps in the measurement of the surface parallel to the side profile and the rails. It should be noted, however, that at a small angle 495 each projecting element, which must be fixed to one side of the vehicle, should be recognized, at least thanks to its connecting trunk, by a dense series of measurements despite vertical gaps between the laser beams, the result being a limited error in the determination of the length over which the element passes protrudes a vehicle side. Depending on the number of LDM units, according to angle size 495 and according to the physical size of the LDM units (including a weather cover, if required), it may be impossible to install the lateral LDM units in a vertical series with completely overlapping laser beams, and thus it might be convenient to use them to install a shift towards the rails, as is the case for the corresponding groups 497 and 498 the LDM units in 11b is shown. If an LDM unit is used as the lateral FLDM, which has separate front lenses for the laser beam and for the light collection (like the above-mentioned instrument models LD90-3100VHS-FLP and LD90-3100EHS-FLP), then it is recommended to use an optical symmetry plane for to have both planes, which is vertical, and a laser lens that is higher than the detector optics. The use of FLDM units, that is, without any time-dependent control of the laser beam, makes it possible to quite easily meet the condition of continuous measurement in the longitudinal direction. For example, if the LDM laser beam has an effective spot size diameter of about 10 mm at the appropriate pitch, and if the beam is oriented orthogonal to the rail direction on a flat surface parallel to the vehicle side, then a 5 mm longitudinal measurement gap, ie with a safe overlap of adjacent measurements, can be achieved at a vehicle speed of 120 km / h with a repetition rate of about 6600 s -1 . The measurement rate for achieving a continuous longitudinal coverage can be reduced by taking the angle value 501 between the laser beam of each lateral LDM unit and the direction 502 of the rails, since this angle is 90 degrees in the assumed situation of the previous set. A low repetition rate allows for the reduction of instrument costs and the choice of one LDM unit from a larger group of commercially available models from different manufacturers.

Zwei weitere Serien von LDM-Einheiten, so wie 493 und 494 in 11a, können installiert werden, um eine angemessene Deckung des 3DD-Messbereichs für die oberen Bereiche des kinematischen Begrenzungslinienprofils zu erhalten, sofern dieses dem Standard UIC-Profil [050] oder den GA- und GB-Profilen [053] entspricht, während ein anderes Schema leicht für das Begrenzungslinienprofil GC [053] definiert werden kann. Nur eine LDM-Einheit 499 ist der Einfachheit halber in der 11b abgebildet, um die FLDM-Einheiten der Serien 493 und 494 zu repräsentieren. Ähnliche Erwägungen wie oben für die Positionierung und die Orientierung von lateralen FLDM gelten der Optimierung der Zahl dieser weiteren Serien von FLDM-Einheiten, einschließlich der Wahl des Winkels 504 zwischen dem Laserstrahl 503 und der Längsrichtung 505. Die Richtung der Laserstrahlen 500 und 503 in 11b sind gleich der Fahrzeugbewegung, doch sie könnten unabhängig voneinander verändert werden, indem man den Wert von Winkel 501 oder von Winkel 504 durch ihre Ergänzungswinkel ersetzt. Die Verwendung von drei Serien von LDM-Einheiten für jede Fahrzeugseite ist nicht unbedingt die beste Lösung und es bleibt beträchtlicher Raum für ein freies Design der Systemimplementierung, das auch erlaubt, weitere Installationskriterien für die mechanischen Strukturen, an denen die LDM-Einheiten befestigt werden, für die Verkabelung der LDM-Einheiten und die elektrischen Sicherheitsimplikationen der Präsenz der elektrischen Zuglinie zu erwägen.Two more series of LDM units, as well 493 and 494 in 11a , can be installed to provide adequate coverage of the 3DD measurement range for the top portions of the kinematic gauge line, as long as it conforms to standard UIC profile [050] or GA and GB profiles [053], while another scheme can be easily defined for the boundary line profile GC [053]. Only one LDM unit 499 is in the for simplicity 11b pictured to the FLDM units of the series 493 and 494 to represent. Similar considerations as above for the positioning and orientation of lateral FLDM apply to the optimization of the number of these other series of FLDM units, including the choice of the angle 504 between the laser beam 503 and the longitudinal direction 505 , The direction of the laser beams 500 and 503 in 11b are equal to the vehicle movement, but they could be changed independently by taking the value of angle 501 or from angle 504 replaced by their supplementary angle. The use of three series of LDM units for each vehicle side is not necessarily the best solution and there is considerable room for a free design of the system implementation which also allows further installation criteria for the mechanical structures to which the LDM units are attached. considering the wiring of the LDM units and the electrical safety implications of the presence of the electric train line.

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).

12a und 12b zeigen ein mögliches Schema für die Verwendung eines Satzes von „time-of-flight" HLDS-Einheiten zur Durchführung der 3DD-Messungen für das System. Der Einfachheit halber werden in 12a nur die Hälfte der HLDS-Einheiten gezeigt, die für die Messungen einiger Teile auf der einen Fahrzeugseiten und einiger anderer Teile auf der anderen Fahrzeugseite vorgesehen sind. Eine entsprechende HLDS-Einheit sollte man sich folglich in einer Spiegelposition für die Einheiten 520, 525, 526 und 527 über einer vertikalen Symmetrieebene in der Mitte der Schiene vorstellen. 12b entspricht 12a, doch es wird nur die einzige HLDS-Einheit 528 gezeigt, die der Einheit 502 entspricht, doch eine andere Orientierung hat. 12a and 12b show a possible scheme for using a set of "time-of-flight" HLDS units to perform 3DD measurements on the system 12a shown only half of the HLDS units intended for measurements of some parts on one side of the vehicle and some other parts on the other side of the vehicle. A corresponding HLDS unit should therefore be in a mirror position for the units 520 . 525 . 526 and 527 above a vertical plane of symmetry in the middle of the rail. 12b corresponds to 12a but it's just the only HLDS unit 528 shown the unit 502 corresponds, but has a different orientation.

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" 521, der der Ablenkungskurve des LDS-Laserstrahls entspricht, wird grundsätzlich durch den Typ und die Eigenschaften des Steuerungsmechanismus bestimmt, so wie die Zahl der Fronten eines polygonen Spiegels und die Orientierung des LDM gegenüber dem Steuerungselement. Die Ablenkungsfrequenz wird im Falle des polygonen Spiegels durch die Rotationsfrequenz der Achse des polygonen Spiegels multipliziert mit der Zahl der Spiegelfronten bestimmt. Im Allgemeinen kann nur ein Bruchteil von Zeit für die Messung verwendet werden, entsprechend den Drehwinkeln des polygonen Spiegels, für die der Laserstrahl keine bedeutende Überschneidung mit der Kante zweier nebeneinander liegender Spiegelfronten aufweist. Durch Erhöhen des Prozentsatzes der Messzeit werden größere polygone Spiegel nötig und ihre Größe nimmt mit der Strahlengröße noch weiter zu, womit eine praktische Einschränkung gegeben ist. Es ist jedoch als Alternative möglich, die Punktgröße des Lasers auf den Spiegelfronten mit geeigneter Optik zu verkleinern.It is of course desirable to reduce the overall cost and installation complexity for the set of HLDS units, and above all to limit the number of these units, but there are limits here, notably the maximum repetition rate of the LDM used in the HLDS units. Units themselves are used. The scanning angle " 521 which corresponds to the deflection curve of the LDS laser beam is basically determined by the type and characteristics of the control mechanism, such as the number of fronts of a polygon mirror and the orientation of the LDM with respect to the control element. The deflection frequency is determined in the case of the polygonal mirror by the rotational frequency of the axis of the polygon mirror multiplied by the number of mirror fronts. In general, only a fraction of the time can be used for the measurement, corresponding to the angles of rotation of the polygon mirror for which the laser beam has no significant overlap with the edge of two adjacent mirror fronts. Increasing the percentage of the measurement time necessitates larger polygonal mirrors and their size increases even further with the beam size, which is a practical limitation. However, it is possible as an alternative to reduce the spot size of the laser on the mirror fronts with appropriate optics.

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. 12a zeigt, dass die Messstrahlen 523, 523 und 524 in unterschiedlichen Winkeln auf die Fahrzeugseite auftreffen, und die im Kommentar von 11a und 11b enthaltenen Bemerkungen zur Optimierung des Winkels 495 suggerieren, dass ein großer Wert für den Abtastwinkel 521 zu einer geringeren Optimierung eines Teils der Messwinkel führt. Außerdem impliziert die Gelegenheit, Messungen mit maximaler Rate für die verwendeten LDM durchzuführen, dass gleiche Winkelabstände für zwei aufeinander folgende Messungen gelten und so zu einem anderen vertikalen Messzwischenraum auf der Fahrzeugseite führen (beim Beispiel von Einheit 520) und sich auch eine größere vertikale Öffnung der 3DD-PPunkte auf der Fahrzeugsunterseite ergibt. Ein weitrer Optimierungsverlust kommt im Allgemeinen davon, dass mit einer einzelnen LDM-Einheit zwei 3DD-Messbereiche umfasst werden, die jeweils einer anderen Neigung des entsprechenden Abschnitts des Begrenzungslinienprofils entsprechen. Die obigen Erörterungen, vor allem die Tatsache, das seine LDM-Messwiederholungsrate eine niedrige Messrate pro Abtastvorgang bedeutet, sind der Grund für die Verwendung weniger verschiedener HDLS-Einheiten, wie in 12a, jede von ihnen mit einem begrenzten Abtastwinkel und einem bestimmten Abschnitt des Begrenzungslinienprofils entsprechend. Es sollte bemerkt werden, dass eines der in 12a angewandten Kriterien ist, dass die HDLS-Seite, die dem Messfenster entspricht, immer eine negative Neigung hat, um die Probleme im Zusammenhang mit dem direkten Auftreffen von Regen und den Ablagerungen von Schnee und Staub zu vermindern. Die Positionierung und die Orientierung der vier HLDS-Einheiten 520, 525, 526 und 527 in 12a ist jedoch nur ein Beispiel und die tatsächliche Zahl der HLDS-Einheiten kann auch variiert werden.When using one of the commercially available LDMs for the time of passing at one of the fastest repetition rates, such as the model LD90-3100EHS-LFP [959], one can as a rule assume that only about 50% of the possible measurements can be carried out, and thus a repetition rate of 12 kHz will be available at each sampling, followed by a dead time with an average sampling rate of 6 kHz. For example, assuming a vehicle speed of 120 km / h and a 40 mm longitudinal measurement gap, this implies a sampling rate of about 833 s -1 , and only 7 measurements in this case would be made on each scan. One way to increase the measurement rate is to mount two LDMs in each HLDS unit on the opposite sides of the rotating seal axis, doubling the sampling rate. Their triggering phases can be adjusted so that the series of measurement angles is staggered by the two LDMs, thus compensating for the actual gap in the angle scan of the measurements. More than two LDMs can be mounted in a single HLDS, but overall, the advantage over the use of a larger number of simpler devices becomes smaller and smaller due to the increasing complexity and size of the measurement units. 12a shows that the measuring beams 523 . 523 and 524 at different angles on the vehicle side, and in the comment of 11a and 11b contained comments on the optimization of the angle 495 suggest that a great value for the scanning angle 521 leads to a lower optimization of part of the measuring angle. In addition, the opportunity to perform maximum rate measurements for the LDM used implies that equal angular distances apply to two consecutive measurements, thus leading to a different vertical measurement gap on the vehicle side (in the example of unity 520 ) and also results in a larger vertical opening of the 3DD points on the underside of the vehicle. A further loss of optimization generally comes from including two 3DD measurement ranges with a single LDM unit, each corresponding to a different slope of the corresponding portion of the gauge line profile. The above discussions, especially the fact that its LDM repetition rate means a low sampling rate per sample, are the reason for using fewer different HDLS units, as in 12a each corresponding to a limited scan angle and a certain portion of the gauge line profile. It should be noted that one of the in 12a The criteria used is that the HDLS page that the Measuring window corresponds, always has a negative slope, to reduce the problems associated with the direct impact of rain and the deposition of snow and dust. The positioning and orientation of the four HLDS units 520 . 525 . 526 and 527 in 12a is just one example and the actual number of HLDS units can also be varied.

Die obigen Kommentare zu 12a und 12b beziehen sich teils speziell auf HLDS, basierend auf dem LDM für den Zeitpunkt des Passierens mit dem Abtasten mit polygonalen Spiegeln, doch viele der Bemerkungen gelten auch für andere Kombinationen verschiedener LDM-Einheiten mit anderen Abtastsystemen. Zum Beispiel könnten die Lasertriangulationssensoren, die den o.g. OptocatorTM Instrumenten ähneln, zusammen mit geeigneten mechanischen Abtastgeräten eingesetzt werden, vorausgesetzt, dass der Messbereich groß genug ist und dass die Laserstrahlparameter das System auch hinsichtlich der Sicherheitskriterien für das Augenlicht von Zugreisenden und Crews kompatibel sein lassen. Die Anwendung von Abtastgeräten für die Abstandsmessung ist auch möglich, wenn die Strahlensteuerung nicht auf der Bewegung eines optischen Elements, sondern auf anderen Steuerungsgeräten beruht, so wie zum Beispiel das unter Punkt [043] beschriebene Instrument, wo akustisch-optische Modulatoren verwendet werden.The comments above 12a and 12b partly refer specifically to HLDS based on the LDM at the time of passing with polygonal mirror scanning, but many of the remarks also apply to other combinations of different LDM units with other scanning systems. For example, the laser triangulation sensors resembling the above-mentioned Optocator instruments could be used with appropriate mechanical scanning devices provided that the measurement range is large enough and that the laser beam parameters also make the system compatible with train travelers and crew safety criteria for the eyesight , The use of scanning devices for distance measurement is also possible if the beam control is based not on the movement of an optical element, but on other control devices, such as the instrument described in point [043], where acoustic-optical modulators are used.

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.

13a und 13b zeigen eine mögliche praktische Positionierung eines VLDS an, von dem in der folgenden Erörterung als dem Abtastgerät von Zoller & Froehlich ausgegangen wird, in einer Version mit einer maximalen aktuell festgestellten Abtastrate von 18000 rpm [961]. Nur ein VLDS-Instrument, nämlich 540 und 547, wird in beiden 13a und 13b gezeigt, um die 3DD-Messungen auf einer Seite und auf dem Großteil der oberen Fahrzeugfläche durchzuführen. Ein symmetrisch positioniertes Partnerinstrument sollte daher auf der anderen Fahrzeugseite installiert werden. 13b und 13a sind nicht zwei orthogonale Ansichten derselben Installationskonfigurierung, da die Orientierung vom VLDS anders ist. Wenn man davon ausgeht, dass das VLDS- Instrument in einem Schutzgehäuse installiert ist, dann ist Element 541 von 13a, so wie das Element 548 von 13b, die Erweiterung der Schutzumhüllung, um die Störungen durch Sonnenlicht und das Eintreten von Staub, Regentropfen und Schnee zum Optikfenster des Instruments hin zu reduzieren. 13a and 13b indicate a possible practical positioning of a VLDS, which is assumed in the following discussion as the scanning device of Zoller & Froehlich, in a version with a maximum currently detected sampling rate of 18000 rpm [961]. Only one VLDS instrument, namely 540 and 547 , will be in both 13a and 13b shown to perform the 3DD measurements on one side and on most of the upper vehicle surface. A symmetrically positioned partner instrument should therefore be installed on the other side of the vehicle. 13b and 13a are not two orthogonal views of the same installation configuration, because the orientation of the VLDS is different. Assuming that the VLDS instrument is installed in a protective housing, then element is 541 from 13a as well as the element 548 from 13b , the extension of the protective enclosure to reduce the interference of sunlight and the ingress of dust, raindrops and snow to the optical window of the instrument.

13a zeigt, dass die Installation des 540 an einer relative hohen Position und über einem Raum der nahen Bahnschiene es möglich macht, mehr als die Hälfte des 3DD-Messungsbereichs mit einem Gesamtwinkel 542 zwischen den Messbegrenzungsstrahlen 543 und 546 von knapp 60 Grad zu erreichen, und auch eine akzeptable Verteilung der Neigungswerte der Winkel zwischen dem Laserstrahl und allen relevanten Abschnitten zu erreichen, die das Bezugsbegrenzungslinienprofil ausmachen. Bei Verwendung der oben angegebenen Abtastrate von 18000 rpm, d.h. 300 s–1, und der maximalen Messrate, divergieren die Laserstrahlen von zwei nebeneinander ablaufenden Messungen so wie 544 und 545 um einen Winkel von etwa 0.18 Grad, während solch ein Abtastauflösungswinkel einen Wert von 0.43 Grad bei einer Messrate von 250 kHz und einen Wert von 0.86 Grad bei einer Messrate von 125 kHz hat. 13a shows that the installation of the 540 at a relatively high position and above a space of the near rail track, it makes possible more than half of the 3DD measurement range with a total angle 542 between the measuring boundary beams 543 and 546 of just under 60 degrees, and also to achieve an acceptable distribution of the inclination values of the angles between the laser beam and all relevant sections that make up the reference boundary line profile. Using the above sampling rate of 18000 rpm, ie 300 s -1 , and the maximum sampling rate, the laser beams diverge from two simultaneous measurements as well 544 and 545 at an angle of about 0.18 degrees, while such a scan resolution angle has a value of 0.43 degrees at a measurement rate of 250 kHz and a value of 0.86 degrees at a measurement rate of 125 kHz.

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 550 zwischen den Laserstrahlen 549 und einer Parallele zu den Schienen kleiner als 90 Grad ist, damit schmale mechanische Elemente, die auf gefährliche Weise orthogonal über die Fahrzeugseite hinausragen, besser erkannt werden können. Solch eine Verkleinerung des Winkels 550 impliziert ein Anwachsen des Winkels 542, was jedoch kein Problem ist, dank der hervorragenden maximalen Winkelabtastweite des angegebenen VLDS. Außerdem, mit Bezug auf 13a, sollte das VLDS etwas näher an der Vertikalen der abgetasteten Fahrzeugseite installiert werden, wenn der Winkel 550 verkleinert wird, um eine mögliche Verdunkelung der Messungen durch einen auf der danebenliegende Bahnschiene passierenden Zug zu vermeiden. Für die in 13a angegebene Geometrie entsprechen die höchsten Werte des vertikalen Zwischenraums in 3DD-Messungen den niedrigsten Höhen der Fahrzeugkörperseite. Einfache geometrische Berechnungen zeigen, dass ein solcher Zwischenraum, bei einem Winkel 550 von 90 Grad, einer maximalen Messrate, einer Laserstrahlneigung von etwa 8 Grad über der Vertikalen und einer Position des 3DD-Punktes etwa 1 Meter über der rollenden Fläche ungefähr 110 mm beträgt. Wenn die Zuggeschwindigkeit unter dem maximalen Bezugswert in der Mehrheit der Fälle liegt, dann könnte ein adaptiver Wert des Winkels 550 durch das Rotieren des VLDS um die Vertikale je nach Zuggeschwindigkeit sich als angemessene Wahl für das Design erweisen, um die Übereinstimmung im schlimmsten Fall zwischen vertikalem und längsgerichtetem Messzwischenraum auf der Zugseite zu maximieren.The maximum sampling rate of 300 s -1 corresponds to a displacement of the vehicle between two successive scans of approximately 74 mm at a speed of 80 km / h or 110 mm at a speed of 120 km / h. It is therefore desirable, as discussed above in discussing the 3DD measuring systems, that the angle be 550 between the laser beams 549 and a parallel to the rails is less than 90 degrees, so that narrow mechanical elements that dangerously protrude orthogonally beyond the vehicle side can be better detected. Such a reduction of the angle 550 implies an increase in the angle 542 , which is not a problem, thanks to the excellent maximum angular scanning distance of the specified VLDS. In addition, with reference to 13a , the VLDS should be installed slightly closer to the vertical of the scanned vehicle side, if the angle 550 is reduced to avoid possible darkening of the measurements by passing on the adjacent railroad train. For the in 13a given geometry correspond to the highest values of the vertical clearance in 3DD measurements at the lowest heights of the vehicle body side. Simple geometric calculations show that such a gap, at an angle 550 of about 90 degrees, a maximum measurement rate, a laser beam tilt of about 8 degrees above the vertical, and a position of the 3DD point about 1 meter above the rolling surface is about 110 mm. If the train speed is below the maximum reference in the majority of cases, then an adaptive value of the angle could be 550 Rotating the VLDS about the vertical depending on the train speed may prove to be an appropriate design choice to maximize worst-case compliance between the vertical and longitudinal measurement gaps on the tension side.

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.

14 zeigt ein generisches Schienenfahrzeug 250 mit zwei gelenkfreien Drehgestellen, jedes mit zwei Radsätzen, das auf den Schienen 251 und 252 fährt. Ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem CVB integral mit dem Wagenkasten 250 und zentriert auf 257 mit den Koordinatenachsen XVB 260, YVB 255 und ZVB 258 wird hier betrachtet und ermöglicht, Vektoren oder die Position eines beliebigen Punktes am Wagenkasten zu bestimmen, unabhängig von der Position und der Orientierung des Fahrzeugs selbst. Auch wenn prinzipiell die Position und die Orientierung des Koordinatensystems CVB für den Wagenkasten beliebig gewählt werden könnte, empfiehlt es sich, und davon wird in der folgenden Erörterung ausgegangen, dass die Ebene XVBZVB mit der Symmetrieebene des Fahrzeugkastens übereinstimmt, und dass der Nullpunkt der Achse ZVB mit den für Null angenommenen Definitionen in der LDF-Funktion übereinstimmt. Die Achse ZVB soll parallel zur Rollfläche sein und sich auf ein neues Fahrzeug beziehen, das in der Schienenmitte ruht. Es wird auch angenommen, dass CVB mit dem Koordinatensystem übereinstimmt, das zur Definition aller relevanten Vektoren, die auf dem Wagenkasten basieren, in der Fahrzeugdatenbank verwendet wird. Eine bestimmte Wahl für die Höhe des Nullpunkts von CVB über der Rollfläche (eines neuen Fahrzeugs, d.h. ohne jegliche Abnutzung) kann die Übereinstimmung mit dem Rollmittelpunkt sein, wie er im UIC-Merkblatt 505-1 [050] definiert ist. Viele andere Möglichkeiten für die Positionierung von CVB bezogen auf den Wagenkasten sind jedoch auch möglich. 14 shows a generic rail vehicle 250 with two articulated bogies, each with two wheelsets, on the rails 251 and 252 moves. A three-dimensional Cartesian coordinate system C VB integral with the car body 250 and centered on 257 with the coordinate axes X VB 260 , Y VB 255 and Z VB 258 is considered here and allows to determine vectors or the position of any point on the car body, regardless of the position and orientation of the vehicle itself. Although in principle the position and orientation of the coordinate system C VB could be chosen arbitrarily for the car body, recommends That is, and it will be assumed in the following discussion that the plane X VB Z VB coincides with the plane of symmetry of the vehicle body, and that the zero point of the axis Z VB coincides with the zero assumed definitions in the LDF function. The axis Z VB should pa be parallel to the rolling surface and refer to a new vehicle resting in the middle of the rail. It is also assumed that C VB matches the coordinate system used to define all relevant vectors based on the car body in the vehicle database. A particular choice for the height of the zero point of C VB over the rolling surface (of a new vehicle, ie without any wear) may be coincidence with the roll center, as defined in UIC Leaflet 505-1 [050]. However, many other options for positioning C VB with respect to the body are also possible.

Außerdem wird ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem CGB integral mit dem Boden und zentriert auf 253 mit den Koordinatenachsen XGB 256, YGB 259 und ZGB 254 in Betracht gezogen. Das Koordinatensystem CGB ermöglicht das Zuordnen von Vektoren für jedes beliebige Element auf dem Boden, und vor allem die Zuordnung von Positionen und Orientierungen zu Sensoren und Instrumenten. Element 264 stellt die Bezugsmitte eines optischen Messinstruments dar, und die Achsen 265, 266 und 267 gehören zu einem Koordinatensystem CMS für dieses spezielle Instrument. Die oben beschriebenen Laserabstandsmessgeräte messen als 3DD direkt die Position des gefühlten Elements 263 in ihrem eigenen Koordinatensystem CMS und ihre Messunsicherheiten werden normalerweise zuerst in eben diesem Koordinatensystem definiert. Andere Sensoren wie optische Schranken, VIS- und NIR Bilderzeugungsgeräte und IR-Bilderzeugungssensorsen ordnen abgestufte gemessene Werte einem Versor und einem Vektorursprung in ihren eigenen Koordinatensystemen CMS zu, da sie den Abstand des gefühlten Elements nicht auflösen können. Im Fall dieser letzten Sensoren, sind ihre CMS Koordinatensysteme die, die normalerweise zur Definition der Unsicherheitsparameter, wie MTF oder ein Ausschnitt eines optischen Strahls für den Abstand, verwendet werden. Koordinatentransformationsformeln, wie die weiter unten erörterten, die die Koordinatensysteme CGB und CVB, und die die Parameter für die Eichung betreffen, ermöglichen es, für jedes Instrument Messvektoren und Messungen im Verhältnis zu Werten, so wie Vektorunsicherheiten, im Koordinatensystem CGB auszudrücken. Die Orientierung der drei Achsen CGB in Richtung Boden und besonders gegenüber der lokalen Orientierung der Schienen könnte prinzipiell beliebig sein, doch es könnte praktischer sein, und davon wird hier auch ausgegangen, dass die Achse ZGB SMI parallel zu den Schienen verläuft und dass die Achse XGB senkrecht zur Rollfläche steht, wenn man davon ausgeht, dass die entsprechende Bahnstrecke geradlinig ist. Die Achse XGB ist folglich nicht vertikal und die Neigung der Schiene ist nicht gleich Null. Die Achse GB ist folglich parallel zur Rollfläche und senkrecht zu den Schienen. Gemäß der Verwendung der ZDF-Funktion, wie unten erläutert, kann die Position des Nullpunkts von CGB entlang der Schienen mit der 0 der Achse L, wie oben definiert, übereinstimmen. Der Abstand des Nullpunkts von CGB von der vertikal zur Schienenachse liegende Ebene resultiert aus dem Eichungsprozess, der weiter unten erörtert wird. Die Höhe des Nullpunkts CGB über der Rollfläche ist auch beliebig und man kann davon ausgehen, dass sie bei der Eichung des Systems auf Null gesetzt wird. In der Praxis ändert sich diese Höhe mit der Zeit wegen der Abnutzung des Schienenkopfes und der Schienensenkung, und diese wird bei direkten oder indirekten Messungen berücksichtigt, wie weiter unten im Abschnitt 0 erläutert wird.In addition, a three-dimensional Cartesian C GB coordinate system becomes integral with the ground and centered 253 with the coordinate axes X GB 256 , Y GB 259 and Z GB 254 taken into consideration. The coordinate system C GB allows the assignment of vectors for any element on the ground, and above all the assignment of positions and orientations to sensors and instruments. element 264 represents the reference center of an optical measuring instrument, and the axes 265 . 266 and 267 belong to a coordinate system C MS for this particular instrument. The laser distance measuring devices described above directly measure the position of the felt element as 3DD 263 in their own coordinate system C MS and its measurement uncertainties are normally defined first in this same coordinate system. Other sensors, such as optical barriers, VIS and NIR imaging devices, and IR imaging sensors, assign graded measured values to a versor and a vector origin in their own coordinate systems C MS , since they can not resolve the distance of the sensed element. In the case of these last sensors, their C MS coordinate systems are those normally used to define the uncertainty parameters, such as MTF or a section of an optical beam for the distance. Coordinate transformation formulas, such as those discussed below, involving coordinate systems C GB and C VB , and which relate to calibration parameters, allow measurement vectors and measurements to be expressed for each instrument in relation to values, such as vector uncertainties, in coordinate system C GB . The orientation of the three axes C GB towards the ground and especially with respect to the local orientation of the rails could in principle be arbitrary, but it could be more practical, and it is also assumed here that the axis Z GB SMI runs parallel to the rails and that the Axle X GB is perpendicular to the rolling surface, assuming that the corresponding railway line is straight. The axis X GB is therefore not vertical and the inclination of the rail is not equal to zero. The axis GB is therefore parallel to the rolling surface and perpendicular to the rails. According to the use of the ZDF function, as explained below, the position of the zero point of C GB along the rails may coincide with the 0 of the axis L as defined above. The distance of the origin of C GB from the plane vertical to the rail axis results from the calibration process, which will be discussed below. The height of the zero point C GB over the rolling surface is also arbitrary and one can assume that it is set to zero during the calibration of the system. In practice, this height will change over time due to wear of the railhead and rail reduction, and this will be taken into account in direct or indirect measurements, as explained in section 0 below.

Die VBPO kann definiert werden als eine Vektor-Funktion der Zeit, die im Raum CGB die Position der Mitte CVB 257 und der Drehwinkel des Koordinatensystems ausdrückt. Die VBPO entspricht eineindeutig einen Koordinatentransformationsfunktion Ω(t), abhängig von der Zeit t, dank derer man in auf dem Fahrzeug basierenden Koordinaten CVB die Messvektoren, die durch die auf dem Boden basierenden Koordinaten CGB durch folgende Formel definiert VVB = Ω(t)VGB (113) in der VGB ein Vektor im auf dem Boden basierenden Koordinatensystem CGB ist und VVB der gleiche Vektor in einem auf dem Fahrzeug basierenden Koordinatensystem CVB. Bei Verwendung der RPY (Roll-Pitch-Yaw) Transformationskonvention kann diese Funktion durch folgende Formel ausgedrückt werden

Figure 01580001
The VBPO can be defined as a vector function of time, which in the space C GB is the position of the center C VB 257 and the rotation angle of the coordinate system expresses. The VBPO uniquely corresponds to a coordinate transformation function Ω (t), depending on the time t, thanks to which in vehicle-based coordinates C VB the measurement vectors defined by the ground-based coordinates C GB are given by the following formula V VB = Ω (t) V GB (113) where V GB is a vector in the ground-based coordinate system C GB , and V VB is the same vector in a vehicle-based coordinate system C VB . When using the RPY (Roll-Pitch-Yaw) transformation convention, this function can be expressed by the following formula
Figure 01580001

Für eine kombinierte Rotations-Übertragungstransformation in homogenen Koordinaten, wo die zeitabhängige homogene Transformationsmatrize, die der Funktion Ω(t) entspricht, aus der Kombination [Ω(t)] = [ΩRZ(t)][ΩRY(t)][ΩRX(t)][ΩLD(t)] (115)der individuellen Matrizen für die Übertragung sowie die RPY-Drehungen resultiert

Figure 01580002
Figure 01590001
wo θ(t), φ(t) und ψ(t) die Roll, Pitch- und Yaw-Winkel, und X(t), Y(t) und Z(t) die Übertragungskomponenten von CVB zu CGB sind, die zusammen einen Ausdruck der VBPO-Funktion darstellen.For a combined rotation transfer transformation in homogeneous coordinates, where the time-dependent homogeneous transformation template corresponding to the function Ω (t), is from the combination [Ω (t)] = [Ω RZ (T)] [Ω RY (T)] [Ω RX (T)] [Ω LD (t)] (115) the individual matrices for transmission as well as the RPY rotations result
Figure 01580002
Figure 01590001
where θ (t), φ (t) and ψ (t) are the roll, pitch and yaw angles, and X (t), Y (t) and Z (t) are the transmission components from C VB to C GB , which together represent an expression of the VBPO function.

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

Figure 01590002
sin(τ) = τ (121) und
Figure 01600001
wo τ für jeden beliebigen θ, φ und ψ-Winkel ausgedrückt in Radianten steht, woraus eine bedeutende Einsparung der Berechnungszeit bei den unten erörterten Berechnungen resultiert.Because of the small maximum values of θ, φ and ψ (using the orientations determined for the above coordinate systems C GB and C VB ), their sine and cosine functions can be easily replaced in the Ω expression by the truncated ones Formulas of the expansion series
Figure 01590002
sin (τ) = τ (121) and
Figure 01600001
where τ is expressed in radians expressed in terms of any θ, φ and, angle, resulting in a significant saving in computational time in the calculations discussed below.

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 VGB = Ω–1(t)VVB (123)wo Ω–1 die umgekehrte Funktion von Funktion Ω darstellt. Die kommutative Eigenschaft gilt nicht für die Matrixrechenzeichen in der Gleichung 115, und die Matrize, die Ω–1 entspricht, wird durch folgende Expression gegeben –1(t)] = [Ω–1LD (t)][Ω–1RX (t)][Ω–1RY (t)][Ω–1RZ (t)]. (124) The conversion of vectors from the vehicle-based coordinate system C VB to the ground-based coordinate system C GB can be done using the following formula V GB = Ω -1 (T) V VB (123) where Ω -1 represents the inverse function of function Ω. The commutative property does not hold for the matrix calculators in Equation 115, and the template corresponding to Ω -1 is given by the following expression -1 (t)] = [Ω -1 LD (T)] [Ω -1 RX (T)] [Ω -1 RY (T)] [Ω -1 RZ (T)]. (124)

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 261 und 262 ist in Wirklichkeit in der Regel sehr klein, und daher ist die Verwendung der 3DD-Daten zur näheren Bestimmung der Z(t)-Schätzung, die durch die LDF erlangt wurde, wenig hilfreich, wenn die LDF sorgfältig mit einer ausreichend großen Zahl von geeigneten Radsensoren und einer geeigneten Berechnungsmethode ausgeführt wurde. Die für die Orientierung der Achse XGB getroffene Wahl ermöglicht es, X(t) als zeitunabhängig zu betrachten, es sei denn es werden sehr genaue 3DD-Messungen durchgeführt. Die anfängliche Schätzung vom Wert X0 kann von der Höhe von CVB über der Rollfläche, die in der Datenbank verfügbar ist, abgeleitet werden. Der geschätzte Wert für den Zwischenraumwinkel φ0 kann auf Null gesetzt und dieser Winkel kann als konstant betrachtet werden, wegen seiner tatsächlichen geringen Veränderung bei Schienenfahrzeugen, es sei denn sehr genaue 3DD-Messungen werden durchgeführt. Die Funktionen Y(t) für die Seitenverschiebung, θ(t) für die Rollschwankungen und ψ(t) für die Yaw-Schwankungen sind das Hauptziel der VBPO-Bestimmungsprozedur, da sie die Werte darstellen, die die seitliche Verschiebung des Fahrzeugkastens hauptsächlich bestimmen.The VBPO calculation is accomplished through an iterative process that assumes initial "guessed values" for the parameters that may change in the solution discovery process. It is obvious that a limited number of parameters to be optimized as well as an appropriate choice of the first estimates for the parameter values are important in order to find the sought solution faster and more reliably. An important simplification in the VBPO calculation problem arises from the use of the LDF function calculated for the corresponding vehicle in vehicle recognition, as described above. In fact, assuming the above C VB coordinate system, the function Z (t) may be considered equal to the LDF function L (t). Although in principle Z (t) could be specified by a VBPO estimation process, the applicant prefers to consider them equal to the corresponding LDF, as this makes the VBPO calculation method faster, easier, and safer. The game of the vehicle body in the direction Z VB with respect to the position of the Radsatzmitten or the position of the axes of rotation of the bogies 261 and 262 is in reality usually very small, and therefore the use of the 3DD data to more closely determine the Z (t) estimate obtained by the LDF is of little help if the LDF is carefully selected with a sufficiently large number of suitable ones Wheel sensors and a suitable calculation method was performed. The choice made for the orientation of the X- GB axis allows X (t) to be considered time-independent, unless very accurate 3DD measurements are made. The initial estimate of the value X 0 may be derived from the height of C VB over the rolling surface available in the database. The estimated value for the gap angle φ 0 can be set to zero and this angle can be considered constant because of its actual little change in rail vehicles, unless very accurate 3DD measurements are made. The lateral shift functions Y (t), θ (t) for the roll fluctuations, and ψ (t) for the Yaw fluctuations are the main objective of the VBPO determination procedure since they represent the values that mainly determine the lateral displacement of the vehicle body.

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

Figure 01620001
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
Figure 01620001
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 10a vorschlagen. Die Verwendung weiterer Winkel und eine höhere Zahl von Bildverarbeitungselementen in der Anordnung für diese Bilderzeugungsgeräte ist eine Lösung, die es ermöglichen würde, einen bedeutenden Anstieg der Zahl der linearen Bilderzeugungsgeräte zu verhindern, wenn man den zentralen Teil der linearen Bilderzeugungsgeräte für OCR und Dokumentationszwecke verwendet, und die Seitenteile für die stereoskopische Bildverarbeitung, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass für den letzterer Prozess in einigen Fällen eine niedrigere Bildqualität als OCR im Rahmen der Methode akzeptabel ist. Eine große Verschiebung zwischen den Bilderzeugungsgeräten führt dazu, dass die Definition der Position der Elemente durch die stereoskopische Bildverarbeitung eine gültige Option für einen begrenzten Satz von Elementen wird, einschließlich bei besonderen Linien und Formen, die auf fast flachen Oberflächen liegen. Eine große Verschiebung der Bilderzeugungsgeräte ist jedoch durch eine größere Genauigkeit beim Messen des Abstands des Elements von den Bilderzeugungsgeräten gekennzeichnet. Die Installation eines zweiten Bilderzeugungsgerätes nur für die stereoskopische Vision nahe an einem Bilderzeugungsgerät, der für die zweidimensionale Bildverarbeitung zuständig ist, ist jedoch eine Option, die in Betracht gezogen werden kann, wenn die stereoskopische Vision als primäre Methode für die Erkennung von Fahrzeugmerkmalen im Rahmen der Erkennungsprozedur der VBPO-Funktionskomponenten eingesetzt wird. Eine andere Vorgehensweise für die Verwendung von Bilderzeugungsgeräten bei der Bestimmung der Position von Fahrzeugelementen im Raum ist die Verarbeitung von einzelnen zweidimensionalen Bildern (einschließlich Bilder, die durch Daten vom linearen Bilderzeugungsgerät konstruiert werden), die Fahrzeugelemente enthalten, für die eine oder mehrere Größenmessungen ausgeführt werden können. Die Verwendung dieser letzten Methode impliziert allgemein nicht eine Veränderung der Anzahl der linearen Bilderzeugungsgeräte oder ihrer Eigenschaften hinsichtlich der Erörterung zu den Bilderzeugungsgeräten in 11a und 11b für OCR und Dokumentationszwecke.A principal alternative to LDM 3DD measurements for calculating the VBPO function is the use of stereoscopic image processing for appropriate elements stored in the vehicle database. In fact, even if the applicant has expressed above his concerns about the safety of this method for the detection of protruding obstacles, he considers this method to be an interesting option if the element to be located in the room can be chosen in a suitable way, such as in the case of items stored in the vehicle database. It is of course possible to install additional VIS or NIR imaging sensors with the specific purpose of performing 3DD measurements on selected vehicle elements, but Applicant prefers to use as much as possible the same imaging devices installed as described above for this purpose to determine the vehicle images used as input to the OCR process. In view of the need to simultaneously map features to at least two different imaging devices to associate the vehicle elements with stereoscopic image processing localization, and because the candidate elements are often positioned at outer positions around the vehicle, one could use a larger number of linear imaging devices 10a suggest. The use of further angles and a higher number of image processing elements in the arrangement for these image forming apparatuses is a solution that would make it possible to prevent a significant increase in the number of linear image forming apparatuses by using the central portion of the linear image forming apparatus for OCR and documentation purposes. and the side panels for stereoscopic image processing, taking into account that for the latter process, in some cases, a lower image quality than OCR is acceptable in the method. A large shift between the imaging devices results in the definition of the position of the elements by stereoscopic image processing becoming a valid option for a limited set of elements, including particular lines and shapes lying on nearly flat surfaces. However, large displacement of the image forming apparatus is characterized by greater accuracy in measuring the distance of the element from the image forming apparatuses. However, the installation of a second imaging device only for stereoscopic vision close to an image forming apparatus that is responsible for the two-dimensional image processing is an option that can be considered when the stereoscopic vision as a primary method for the detection of vehicle characteristics in the context of Recognition procedure of the VBPO function components is used. Another approach to the use of imaging devices in determining the position of vehicle elements in space is the processing of individual two-dimensional images (including images that constructed by data from the linear imaging apparatus) containing vehicle elements for which one or more size measurements can be made. The use of this latter method generally does not imply a change in the number of linear imaging devices or their characteristics with respect to the discussion of the imaging devices in FIG 11a and 11b for OCR and documentation purposes.

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 237 in 3 entspricht, wird nachfolgend beschrieben und dient der Erkennung von Gefahren im Begrenzungslinienprofil von Schienenfahrzeugen, deren Modell identifiziert wurde und deren BVPO-Funktionskomponenten, wie oben erläutert, berechnet wurden.The method that 237 in 3 is described below and is used to detect hazards in the gauge line profile of rolling stock whose model has been identified and whose BVPO function components have been calculated as explained above.

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.

15a ähnelt der 5 im UIC-Merkblatt 505-1 [050] und umfasst einige Profile und Parameter, die in der unten stehenden Erörterung zur Erkennung von Gefahren im Begrenzungslinienprofil des Fahrzeugkastens und seiner Fracht angegeben sind. Der Anmelder stellt klar, dass die folgenden Kommentare zu 15a, so wie die Kommentare zu 15b weiter unten, keine authentische und vollständige Interpretation der entsprechenden Inhalte des UIC-Codes darstellen sollen, und dass sie nur dazu dienen, das Leseverständnis dieses Dokumentabschnitts zu verbessern, in der Annahme, dass der Leser die UIC-505-Serie der Merkblätter in ausreichendem Maße kennt. Die beiden Achsen 560 und 561 definieren das "normale Koordinatensystem" für eine Schiene und für einen transversalen Fahrzeugabschnitt, der senkrecht zur Längsachse der Schienenmittenachse steht. Diese normalen Koordinaten, verwendet in der Merkblattserie UIC 505, gelten sowohl für das Fahrzeug als auch die Strecke, in der Annahme, dass das Fahrzeug still steht und symmetrisch positioniert ist, so dass seine vertikale Achse durch die Mittelachse der Schiene vor Ort läuft. Der Nullpunkt beider Achsen 560 und 561 liegt auf der Rollfläche in gleichem Abstand von den Schienen. Das Thema insgesamt des Begrenzungslinienprofils von einem Schienenfahrzeug, gemäß des UIC-Codes, basiert auf der Annahme eines bestimmten Begrenzungslinienprofils, das ein Bezugsprofil und einen Satz von Regeln einschließt, die, dadurch dass sie ein solches Profil als gemeinsame Grundlage nehmen, den Schienenfahrzeugsdiensten ermöglichen, ein maximal zulässiges Profil für die Fahrzeuge (und ihre Fracht) zu definieren, sowie den Strecken- und Arbeitsdiensten ermöglichen, ein Begrenzungsprofil für die Infrastrukturelemente zu definieren. Die verschiedenen Profile 562, 563, 564, 571, 572 und 574 sind durch die Serie 505 der UIC-Merkblätter in Bezug auf die Klassifizierung der Effekte einer Reihe von Faktoren definiert, so zum Beispiel die Position der Fahrzeugkörperteile im Verhältnis zu den Schienen in einer Kurve, die Neigung des Fahrzeugs um seine Rollmitte, die seitliche Verschiebung des gesamten Fahrzeugkastens wegen eines zu starken oder zu starken Kippens, die Kinematik der Drehgestelle und Achsen, die Mängel der Schienenstrecke, das Absacken von Schienen und Schwellen im Gleisschotter, usw. Das Profil 562 entspricht dem einschränkenden Begrenzungslinienprofil in der Fahrzeugkonstruktion und definiert die maximalen Verschiebungspositionen von der Achse 560 von jedem beliebigen Fahrzeugteil (bei einer bestimmten Längsposition auf dem Fahrzeug). Das Profil 563 entspricht dem Bezugsumriss des kinematischen Begrenzungslinienprofils des Fahrzeugs und der Abstand E 566 zwischen diesem Umriss und dem Fahrzeugkonstruktionsprofil 562 wird durch die "Reduzierungen" vorgegeben, die gemäß der Regeln des UIC-505-1 Merkblatts [050] bewertet werden müssen. Die Menge E entspricht in der Tat entweder Ei oder Ea, je nach der Position des relevanten transversalen Abschnitts, der zwischen der ersten und letzten Achse, die nicht auf Drehgestellen montiert sind, oder zwischen Drehgestellkästen oder außerhalb dieses Positionsabschnitts liegt. Die Komponente z von E ist die "quasi statische laterale Verschiebung", die der Seitenneigung entspricht, die aus der Komponente des Asymmetriewinkels des Fahrzeugs resultiert, der um ein Grad zu groß ist, sowie von der teilweisen Auswirkung des zu starken oder zu schwachen Kippeps. Das Profil 564 entspricht der Außengrenze eines beliebigen Fahrzeugteils, so wie sie von den Reduzierungsformeln betrachtet wird. Das Profil 564 ist vom Profil 563 durch den Abstand S oder die "seitliche Projizierung" 567 getrennt und unterscheidet sich vom Profil 562 durch D, dem Abstand, der der seitlichen Verschiebung insgesamt 568 entspricht. S ist die Menge, um die der Fahrzeugumriss das Bezugsprofil überschreitet, wenn es in eine Kurve fährt, und/oder das Überschreiten des Schienenbegrenzungslinienprofils um 1435 mm (beim Standard-Schienenbegrenzungslinienprofil). Die halbe Breite des Fahrzeugprofils an einer bestimmten Höhe plus die Menge D und minus die Hälfte der Breite des Bezugsbegrenzungslinienprofils auf der gleichen Höhe ist gleich dem effektiven Wert S, in Bezug auf das Bezugsbegrenzungslinienprofil. 15a resembles the 5 in UIC Leaflet 505-1 [050] and includes some profiles and parameters given in the discussion below on hazard recognition in the vehicle body gauge and its cargo. The applicant clarifies that the following comments apply to 15a as well as the comments too 15b below, should not constitute an authentic and complete interpretation of the relevant contents of the UIC Code, and that they serve only to improve the reading comprehension of this section of the document, assuming that the reader sufficiently satisfies the UIC-505 series of Leaflets knows. The two axes 560 and 561 define the "normal coordinate system" for a rail and for a transverse vehicle section, which is perpendicular to the longitudinal axis of the rail center axis. These normal coordinates, used in the leaflet series UIC 505 , apply to both the vehicle and the track, assuming that the vehicle is stationary and symmetrically positioned such that its vertical axis passes through the central axis of the track in situ. The zero point of both axes 560 and 561 lies on the rolling surface at the same distance from the rails. The overall theme of the gauge line profile of a rail vehicle, in accordance with the UIC Code, is based on the assumption of a particular gauge line profile that includes a reference profile and a set of rules that, by taking such a profile as a common foundation, allow rail vehicle services, define a maximum allowable profile for the vehicles (and their freight) as well as allow the route and work services to define a boundary profile for the infrastructure elements. The different profiles 562 . 563 . 564 . 571 . 572 and 574 are through the series 505 the UIC leaflet defines the classification of the effects of a number of factors, such as the position of the vehicle body parts relative to the rails in a curve, the inclination of the vehicle about its center of roll, the lateral displacement of the entire vehicle body due to a strong or too strong tipping, the kinematics of bogies and axles, the defects of the railway line, the sagging of rails and sleepers in track ballast, etc. The profile 562 corresponds to the limiting gauge line profile in the vehicle design and defines the maximum displacement positions from the axle 560 from any vehicle part (at a certain longitudinal position on the vehicle). The profile 563 corresponds to the reference outline of the kinematic gauge line profile of the vehicle and the distance E 566 between this outline and the vehicle design profile 562 is given by the "reductions" which must be assessed in accordance with the rules of UIC-505-1 Leaflet [050]. In fact, the quantity E corresponds to either E i or E a , depending on the position of the relevant transverse portion lying between the first and last axles not mounted on bogies, or between bogie boxes or outside this position portion. The component z of E is the "quasi-static lateral displacement" corresponding to the lateral inclination resulting from the component of the asymmetry angle of the vehicle that is one degree too large and the partial effect of the too-strong or too weak-tilting. The profile 564 corresponds to the outer limit of any vehicle part as viewed from the reduction formulas. The profile 564 is from the profile 563 by the distance S or the "lateral projecting" 567 separated and different from the profile 562 by D, the distance of the lateral displacement in total 568 equivalent. S is the amount by which the vehicle outline exceeds the reference profile when cornering and / or exceeding the rail gauge line by 1435 mm (standard rail gauge line profile). The half width of the vehicle profile at a certain height plus the amount D and minus half the width of the datum line profile at the same height is equal to the effective value S with respect to the datum line profile.

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 571 entspricht dem kinematischen Hindernisprofil des Fahrzeugs und seine halbe Breite überschreitet die halbe Breite des Profils 564 um einen Abstand 569, der zur quasi statischen Verschiebung gehört, die innerhalb von D nicht berücksichtigt wird. Das Profil 572 entspricht den Grenzpositionen eines beliebigen Teils der Strecke, und wird vom Profil 571 durch den Abstand 570 getrennt, der den Schwankungen und der Asymmetrie unterhalb eines Grades entspricht und die seitlichen Verschiebungen aufgrund von Schienenmängeln reflektiert. Das Profil 573 entspricht dem tatsächlichen physikalischen Begrenzungsumriss der Infrastruktur und seine halbe Breite überschreitet das Profil 572 um den Abstand 574, der für eine bestimmte Schiene gewählt wird, wobei spezielle Operationen oder Situationen so wie der Transport von breiten und/oder sehr langen Frachten oder das häufige Vorkommen starker Seitenwinde berücksichtig werden müssen. Das Grenzprofil der Fahrzeugposition 564 trennt die Kompetenzen der Schienenfahrzeugdienste von denen der Strecken- und Arbeitsdienste, die für die Freigängigkeit im gestrichelten Bereich von 15a verantwortlich sind.The reductions E i or E a must be equal to or greater than the amount DS 0 , where S 0 is equal to the maximum value of S, to preclude any vehicle part from being outside the vehicle position limit profile. The profile 571 corresponds to the kinematic obstacle profile of the vehicle and its half width exceeds half the width of the profile 564 by a distance 569 which belongs to the quasi-static displacement that is not taken into account within D. The profile 572 corresponds to the limit positions of any part of the route, and is determined by the profile 571 through the distance 570 separated, which corresponds to the fluctuations and the asymmetry below a degree and reflects the lateral shifts due to rail defects. The profile 573 corresponds to the actual physical boundary outline of the infrastructure and its half width exceeds the profile 572 around the distance 574 chosen for a particular rail, taking into account special operations or situations such as the transport of wide and / or very long loads or the frequent occurrence of strong crosswinds. The limit profile of the vehicle position 564 separates the competences of rail vehicle services from those of the route and work services that are responsible for the clearance in the dashed area of 15a are responsible.

Ein Hauptaspekt, der für diese Erfindung wichtig ist, ist dass das zugelassene Fahrzeugprofil 562, d.h. seine maximal zugelassene Breite bei einer bestimmten Höhe über der Rollfläche, vom Abstand zwischen dem entsprechenden Querabschnitt und den Drehgestellgehäusen oder den beiden äußeren festen Achsen abhängt. Dies resultiert aus der Tatsache, dass die Reduzierungen des Fahrzeugs gegenüber dem Bezugsbegrenzungslinienprofil die "geometrische Seitenverschiebung" des Fahrzeugkastens bei einem Radius der Schienenkrümmung der gleich oder mehr als 250 Meter beträgt, einschließen, wobei der zusätzliche Seitenspielraum bei einem geringeren Kurvenradius bei der Bestimmung der erforderlichen Lücke zwischen dem Infrastrukturprofil und dem Grenzprofil der Fahrzeugposition berücksichtigt wird. 15b zeigt, ähnlich wie 4 des UIC-Merkblatts 505-1 [050], einen horizontalen Fahrzeugausschnitt mit den verschiedenen Teilen 577, 583 und 582 des Profils der maximalen Konstruktionsbreite eines Fahrzeugs, und ein solches Profil wird auf bedeutende Weise durch die geometrische Seitenverschiebung beeinflusst, die von der Position des Querausschnitts entlang der Längsachse 575 abhängt. In der Praxis haben die meisten Fahrzeuge ein Konstruktionsprofil 585, das dem gestrichelten Bereich 580 entspricht, dass aus einem Rechteck besteht, das innerhalb des maximal zulässigen Profils liegt, größtenteils wegen der Vorgaben durch die Geometrie von Bahnhofplattformen und anderen Strukturen, und das an den vier Ecken 576 abgeschrägt ist.A major aspect important to this invention is that the approved vehicle profile 562 that is, its maximum permitted width at a certain height above the rolling surface, depends on the distance between the corresponding transverse section and the bogie housings or the two outer fixed axes. This results from the fact that the reductions of the vehicle relative to the reference boundary line profile include the "geometric lateral shift" of the vehicle body at a radius of the rail turn equal to or greater than 250 meters, with the additional side clearance for a smaller turn radius in determining the required Gap between the infrastructure profile and the limit profile of the vehicle position. 15b shows, similar to 4 UIC leaflet 505-1 [050], a horizontal section of the vehicle with the different parts 577 . 583 and 582 the profile of the maximum design width of a vehicle, and such a profile is significantly influenced by the geometric lateral displacement of the position of the transverse section along the longitudinal axis 575 depends. In practice, most vehicles have a design profile 585 that is the dashed area 580 Corresponds to a rectangle that is within the maximum allowable profile, largely due to the constraints imposed by the geometry of station platforms and other structures, and that at the four corners 576 is bevelled.

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.

16 ist unten verwendet, um die Methode zur Erkennung der Präsenz eines Elements über ein bestimmtes Profil, integral mit dem passierenden Fahrzeug, hinaus zu erkennen. Solch ein relevantes Profil kann das zulässige Konstruktions- und Ladeprofil gemäß den Prinzipien des geltenden Merkblatts UIC 505-5 [052] sein, oder es kann das aus der Fahrzeugdatenbank bekannte Konstruktionsprofil sein (z.B. gemäß der geltenden Anhänge der RIV-Vereinbarung [060] und/oder den UIC-Merkblättern 596-5, 596-6 und 597 [054, 055, 056]). Die Achsen 601, 602 und 603 entsprechen dem auf dem Boden basierenden Koordinatenraum CGB mit dem Nullpunkt 600, während die Achsen 605, 606 und 607 zum auf dem Fahrzeug basierenden Koordinatenraum CVB mit dem Nullpunkt 604 gehören. CGB und CVB sind die gleichen Koordinatensysteme, die oben beim Kommentar von 14 angesprochen wurden, trotz der Unterschiede in ihren jeweiligen Positionen und Orientierungen, der relativen Drehung des Radianten π um die Achse X von einem der beiden Koordinatensysteme, die aus einer unterschiedlichen Zugtransitrichtung von 16 und 14 resultieren. Die Referenznummern 608 bis 612 stehen für vier Profile, die über verschiedene Querabschnitte des Fahrzeugs definiert sind, die verschiedenen Werten der Längskoordinate des Fahrzeugs zVB entsprechen, die durch die mit einem dicken Punkt markierten Kreuzungen der vertikalen Profilachse mit der Achse ZVB gekennzeichnet sind. Diese Profile können ganz allgemein zu Fahrzeugabschnitten wie 578 und 581 in 15b oder zu anderen oben erwähnten Profilen gehören. Die Box 614 repräsentiert ein optisches Gerät zur Abstandsmessung, das eine Messung für die Position eines Punktes M, angezeigt durch 617, auf der Fläche angibt, der als ein Element des Fahrzeugs angenommen werden kann. 616 zeigt den gemessenen Vektor mit dem Ursprung an der Position 615 am Messinstrument an, der durch die Koordinatenwerte 618, 619 und 620 bezogen auf die Achsen CGB definiert ist. Das Rechenzeichen für die Koordinatentransformation Ω, dessen zeitbezogene Parameter für das Fahrzeug wie oben erläutert berechnet wurden, wird in der Gleichung 113 zur Definition der Position von M durch die Werte 621, 622 und 623 im Koordinatensystem CVB verwendet. Ω kann auch angewandt werden, um den Messungsvektor dem Koordinatensystem CVB anzupassen, das verwendet werden kann, um die entsprechenden Messunsicherheiten für die Position in verschiedenen Richtungen zu schätzen. Der Vergleich kann also gemacht werden zwischen der Position 616 des Punktes M und der Hüllkurve, die durch einen Satz von begrenzenden Profilen im gleichen Koordinatensystem CVB definiert ist. Es ist jedoch für Fachleute dieser Technik offensichtlich, dass die Berechnungen im Zusammenhang mit der Erkennung von Elementen jenseits bestimmter Fahrzeugprofile alternative im Koordinatensystem CGB durchgeführt werden können, indem man die Ω–1-Transformation verwendet, die auf das entsprechende Fahrzeugprofil angewandt wird, das im Koordinatenraum CVB definiert wird. 16 is used below to identify the method of detecting the presence of an element beyond a particular profile, integral with the passing vehicle. Such a relevant profile may be the permissible design and loading profile in accordance with the principles of applicable UIC 505-5 [052] or it may be the design profile known from the vehicle database (eg in accordance with the applicable Annexes of the RIV Agreement [060] and / or UIC Leaflets 596-5, 596-6 and 597 [054, 055, 056]). The axes 601 . 602 and 603 correspond to the ground-based coordinate space C GB with the zero point 600 while the axes 605 . 606 and 607 to the vehicle-based coordinate space C VB with the zero point 604 belong. C GB and C VB are the same coordinate systems used in the commentary above 14 despite the differences in their respective positions and orientations, the relative rotation of the radian π about the axis X of one of the two coordinate systems resulting from a different traction direction of 16 and 14 result. The reference numbers 608 to 612 stand for four profiles defined over different transverse sections of the vehicle, corresponding to different values of the longitudinal coordinate of the vehicle z VB indicated by the thick point marked intersections of the vertical profile axis with the axis Z VB . These profiles can be used in general for vehicle sections such as 578 and 581 in 15b or belong to other profiles mentioned above. The box 614 represents an optical device for distance measurement, which is a measurement for the position of a point M, indicated by 617 , indicating on the surface that can be assumed as an element of the vehicle. 616 shows the measured vector with the origin at the position 615 at the meter, which by the coordinate values 618 . 619 and 620 is defined relative to the axes C GB . The coordinate transformation arithmetic Ω, whose time-related parameters for the vehicle were calculated as explained above, is expressed in Equation 113 to define the position of M through the values 621 . 622 and 623 used in the coordinate system C VB . Ω can also be used to adjust the measurement vector to the coordinate system C VB , which can be used to estimate the corresponding measurement uncertainties for the position in different directions. The comparison can therefore be made between the position 616 of the point M and the envelope defined by a set of bounding profiles in the same coordinate system C VB . However, it will be apparent to those skilled in the art that the computations related to the detection of elements beyond certain vehicle profiles may alternatively be performed in the coordinate system C GB using the Ω -1 transformation applied to the corresponding vehicle profile is defined in the coordinate space C VB .

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 613, und der Grenzabstand für den Vergleich der erkannten 616 kann dann von den Abständen 624 und 625, oder von mehreren Abständen, um einer Nicht-Linearität gerecht zu werden, an der entsprechenden Höhe der nächsten Profile 610 und 610 interpoliert werden. Der Zwischenraumabstand 613 kann als ein fixer Wert definiert werden, oder er kann von der Längsposition abhängen und sollte idealerweise unter Berücksichtigung der ersten und zweiten Ableitung der Profilweite in Bezug auf zVB gewählt werden. Ein offensichtlicher alternativer Weg zur Definition des Profils ist die Verwendung einer Reihe von Profillinien, die horizontalen (anstatt vertikalen) Flächen entsprechen. Alternativ dazu können die Fahrzeugprofile als ein Satz von Oberflächen gespeichert oder mit Parametern und geeigneten Formeln berechnet werden, mit speziellem Bezug auf die Methoden, die in den UIV-Merkblättern für Fahrzeugbegrenzungslinienprofile 505-1 und 506 angegeben sind. In diesem Zusammenhang sollte berücksichtigt werden, dass die genaue Berechnung der zulässigen Profile für ein Fahrzeug einige Input-Parameter erfordert, z.B. den Flexibilitätskoeffizient, der in der Fahrzeugdatenbank für jedes bekannte Fahrzeugmodell gespeichert werden kann und der von den Messungen, die innerhalb des SMI durchgeführt werden können, schwer zu errechnen ist. Die, wie oben beschrieben, mit Hilfe von Standard-Markierungen auf den Fahrzeugen für Kombitransporte und für den Transport von Sonderfrachten definierten Ladeprofile sind im System in einem der Speichermittel, die oben definiert wurden, gespeichert und werden je nach Ergebnis des OCR- oder OCR-ähnlichen Lesevorgangs solcher Markierungen durch das System abgerufen.Any type of vehicle-based pre-defined profile for detecting elements at profile violating positions may be stored in the vehicle database using a suitable longitudinal space, such as 613 , and the margin distance for comparing the detected 616 can then from the distances 624 and 625 , or from multiple distances to accommodate a non-linearity, at the appropriate height of the next profile 610 and 610 be interpolated. The gap distance 613 can be defined as a fixed value, or it can depend on the longitudinal position and ideally should be chosen taking into account the first and second derivative of the profile width with respect to z VB . An obvious alternative way of defining the profile is to use a series of profile lines corresponding to horizontal (rather than vertical) surfaces. Alternatively, the vehicle profiles may be stored as a set of surfaces or calculated with parameters and appropriate formulas, with particular reference to the methods set forth in the UIV Leaflets 505-1 and 506. In this regard, it should be noted that the accurate calculation of allowable profiles for a vehicle requires some input parameters, eg, the flexibility coefficient that can be stored in the vehicle database for each known vehicle model and that of the measurements performed within the SMI can be difficult to calculate. The loading profiles defined by means of standard markings on the vehicles for combined transport and for the transport of special loads, as described above, are stored in the system in one of the storage means defined above and, depending on the result of the OCR or OCR similar read operation of such marks retrieved by the system.

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 ym – yp(xm, zm) – ε(κεy, σmy) > 0, (126)in der ym, xm und zm die Koordinaten der gemessenen 3DD-Position sind, und yp die entsprechende laterale Profilposition und ε eine Toleranzzugabe, die eine Funktion eines Toleranzfaktors κεy und der Messunsicherheit σmy ist. Die Unsicherheit σmy hängt klar vom Messinstrument ab, das für die Definition der 3DD-Position und der M-Koordinaten verwendet wird. Im Idealfall sollte σmy auch die Unsicherheit von yp berücksichtigen, die ihrerseits von der Unsicherheit von Ω als dem Ergebnis der Messdaten, die in der Berechnung verwendet wurden, sowie vom Fehlerspielraum bei Berechnungen abhängt. Es ist besonders offensichtlich, dass der Fehler in der LFD, sofern er nicht in der Berechnung von Ω reduziert wurde, eine direkte Folge für den Toleranzspielraum von ε haben wird, und zwar in einem Ausmaß, das etwa proportional zum absoluten Wert der Ableitung von yp gegenüber zm ist. Es können verschiedene mathematische Expressionen für ε verwendet werden, aber in allen hat ε eine positive monotonische Ableitungsabhängigkeit von κεy, ein Wert, der "gestimmt" werden kann, um das Verhältnis zwischen der Häufigkeit der verfehlten Erkennung von gefährlichen Elementen und der Häufigkeit von falschen Erkennungen noch weiter auszugleichen.The criterion for considering a single detected position M as a profile violation of the vehicle or the freight width may be defined by the following condition y m - y p (x m , z m ) - ε (κ εy , σ my )> 0, (126) where y m , x m, and z m are the coordinates of the measured 3DD position, and y p is the corresponding lateral Profile position and ε a tolerance allowance , which is a function of a tolerance factor κ εy and the measurement uncertainty σ my . The uncertainty σ my clearly depends on the measuring instrument used for the definition of the 3DD position and the M coordinates. Ideally, σ my should also take into account the uncertainty of y p , which in turn depends on the uncertainty of Ω as the result of the measurement data used in the calculation and the margin of error in calculations. It is particularly evident that the error in the LFD, unless it has been reduced in the calculation of Ω, will have a direct consequence for the tolerance margin of ε, to an extent approximately proportional to the absolute value of the derivative of y p is opposite z m . Various mathematical expressions can be used for ε, but in all ε has a positive monotonic derivative dependence of κ εy , a value that can be "tuned" to the ratio between the frequency of missed detection of dangerous elements and the frequency of false ones Recognize recognitions even further.

Die Expression xm – xp(ym, zm) – ε(κεx, σmx) > 0, (127)in der xp der vertikalen Koordinaten des relevanten Profils, κεx dem entsprechenden Toleranzfaktor und σmx der anzuwendenden Unsicherheit entspricht, kann für die Bedingung der Profilverletzung von horizontalen oder fast horizontalen Segmenten des oberen Profilteils verwendet werden.The expression x m - x p (y m , z m ) - ε (κ εx , σ mx )> 0, (127) where x p is the vertical coordinate of the relevant profile, κ εx the corresponding tolerance factor and σ mx the uncertainty to be applied, may be used for the condition of profile violation of horizontal or near horizontal segments of the upper profile part.

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 ym – yp(xm, zm) – ε(κεy, σmy) + ξy > 0 (128) und xm – xp(ym, zm) – ε(κεx, σmx) + ξx > 0, (129)führt, die Grundlage für einen Satz von Infrastruktur- und Zugbetriebsbedingungen sind, mit besonderem Bezug auf den Vergleich der Koordinaten M mit dem Begrenzungsprofil der Fahrzeugskonstruktion. Eine Komponente ξi von ξ kann definiert werden, wenn man das tatsächliche Begrenzungsprofil von Hindernissen entlang der Schiene berücksichtigt, auf die sich die Gefahrenerkennung bezieht. Der Wert ξi steht im Allgemeinen für eine Funktion der vertikalen Koordinate in der Ebene der normalen Koordinaten und er könnte für die beiden Hälften eines solchen Querausschnitts der Ebene für die entgegen gesetzten Seiten der vertikalen Achse unterschiedlich sein. ξi berücksichtigt in der Tat als eine positive Komponente eine zusätzliche Breite des Infrastrukturprofils und als eine negative Komponente die Präsenz von besonderen Einschränkungen des Infrastrukturprofils. Die seit kurzem gegebene Verfügbarkeit von speziellen Messwagen oder Fahrzeugen, die die Positionen von Hindernissen an der Schiene erkennen können, ermöglicht den Bahngesellschaften aktualisierte und zuverlässige Werte von ξi zu bestimmen, die im System gespeichert werden können. Eine zweite Komponente ξk von ξ kann definiert werden, wenn man die Auswirkung der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt. Die Verwendung des Glieds ξi kann sehr wertvoll für das Verwalten von Alarmen bezüglich von Begrenzungslinienprofilen und der Erzeugung von Warnhinweisen in Bezug auf den Transit von Fahrzeugen sein, z.B. den Transport von außergewöhnlicher Fracht, der zugelassen werden kann, wenn die Zuggeschwindigkeit entsprechend verringert wird, damit die Werte für den ganzen oder einen Teil des Weges geeignet sind. Je nach Typ, Leistung und Installationsgeometrie der Instrumente, kann die Erzeugung von Alarmen für Begrenzungslinineprofile und von Warnhineisen durch die Erkennung von zwei oder mehreren Punkte M konditioniert werden, die eine Art von Anhäufung bilden. In solch einem Fall können die Expressionen 126 und 127 (oder 128 und 129) verwendet werden, um einen dieser Punkte zu wählen, und verschiedene Konditionen können definiert werden, wobei man alle Elemente einer solchen Anhäufung berücksichtigen muss, um falsche Alarme zu reduzieren. Eine besondere Bedingung, die zur Reduzierung der Rate falscher Alarme angewandt werden kann, je nach Eignung der 3DD-Messsysteme, ist die Präsenz von nahen Zwischenpunkten M von den äußeren unzulässigen Positionen von M, in Richtung eines Satzes von Punkten M innerhalb des zulässigen Raums, so dass man kleine fliegende Objekte wie einzelne Blätter oder kleine Papierclips ausschließen kann.Another term ξ (actually ξ y or ξ x ) can be added to the left expressions of 126 and 127, especially in the case where the corresponding profile is the allowed profile according to the principles of UIC 505-5 [052] , what about the conditions y m - y p (x m , z m ) - ε (κ εy , σ my ) + ξ y > 0 (128) and x m - x p (y m , z m ) - ε (κ εx , σ mx ) + ξ x > 0, (129) which forms the basis for a set of infrastructure and train operating conditions, with particular reference to the comparison of the coordinates M with the boundary profile of the vehicle design. A component ξ i of ξ can be defined by considering the actual boundary profile of obstacles along the rail to which the hazard detection relates. The value ξ i generally represents a function of the vertical coordinate in the plane of the normal coordinates and it could be different for the two halves of such a transverse section of the plane for the opposite sides of the vertical axis. In fact, as a positive component, i considers an additional breadth of the infrastructure profile and, as a negative component, the presence of particular infrastructure profile constraints. The recent availability of special gauges or vehicles that can detect the position of obstacles on the rail allows railway companies to determine updated and reliable values of ξ i that can be stored in the system. A second component ξ k of ξ can be defined taking into account the effect of the maximum vehicle speed. The use of the term ξ i can be very valuable for managing alarms with respect to boundary line profiles and the generation of warnings regarding the transit of vehicles, eg the transport of exceptional cargo, which can be allowed if the train speed is reduced accordingly, so that the values are suitable for the whole or part of the way. Depending on the type, performance, and installation geometry of the instruments, the generation of alarm limits for boundary line profiles and of warnings can be conditioned by the detection of two or more points M, which form a sort of clustering. In such a case, expressions 126 and 127 (or 128 and 129) may be used to select one of these items, and different conditions may be defined, taking into account all elements of such accumulation to reduce false alarms. A particular condition that can be used to reduce the rate of false alarms, depending on the suitability of the 3DD measuring systems, is the presence of near intermediate points M from the outer impermissible positions of M, towards a set of points M within the allowable space, so that you can exclude small flying objects such as single sheets or small paper clips.

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 239 von 3, zur Erkennung einer Reihe von abnormalen Bedingungen und Defekten von Achslagern, Rädern und Bremsen, die auf der passiven Infrarotfühlung für die Fahrzeuge beruhen, deren Modell positiv identifiziert wurde.The following text deals with the functions, according to Box 239 from 3 to detect a range of abnormal conditions and axle box, wheel and brake failures that are based on passive infrared sensing for the vehicles whose model has been positively identified.

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. 17a und 16b zeigen zwei idealisierte Ansichten eines linearen Infrarotsensors nahe an einer Schiene 655 oder 658 für das Durchführen von Messungen von Wärmeemissionen an verschiedenen Radteilen, Lagern und Bremsen, die zu einer Achse 645 oder 633 gehören. Die Sichtebene des linearen Infarotbilderzeugungsgeräts 650 oder 638 ist vertikal, oder fast vertikal, auch wenn sie geneigt werden kann, falls dies günstiger ist. Das Bilderzeugungsgerät hat ein Sichtfeld das dem Winkel 647 zwischen den Sichtrichtungen 660 und 648 entspricht, in Übereinstimmung mit den beiden extremen verwendeten Pixelwerten der linearen Sensoranordnung. Die zentrale Sichtrichtung 652 teilt den Winkel 647 in zwei gleich große Teile und definiert einen relativen Anstiegswinkel 651 gegenüber der Rollflächenebene 649. Die Beobachtung solcher Elemente wie Bremsscheiben erfordert einen ausreichend schrägen Winkel 635 zwischen der Sichtebene und dem normalen 636 zur Schienenachse. Der optische Messstrahl 637 fällt mit dem Strahl 646 zusammen, während die Linien 639, 640 und 641 Sichtebenen oder Strahlen zu verschiedenen Zeitpunkten im Zeitverlauf darstellen, für die die Längsposition der Achse dem Messstrahl 637 entspricht. Eine Messung wie die durch den Strahl 646 oder 637 entspricht einem Winkel 653, je nach entsprechendem Pixelwert und nach Positionierung des Bilderzeugungsgeräts, und einem Zeitwert. Solch ein Winkel könnte natürlich auch für eine andere Sichtrichtung gemessen werden, so wie zum Beispiel vom Mittelstrahl 652. Die Möglichkeit, Messungen von verschiedenen Elementen auszuführen, hängt eindeutig von der Position des Bilderzeugungsgeräts, seinem Sichtwinkel 647, der Anstiegs- und Neigungswinkel 651 und 635 sowie von der möglichen Neigung der Sichtebene in Bezug auf die Rollfläche ab. Im Allgemeinen sind mindestens zwei Bilderzeugungsgeräte für die Beobachtung beider Räder einer Achse und aller Bremsscheiben erforderlich. Die Positionierung auf jeder Schienenseite von zwei Bilderzeugungsgeräten mit entgegen gesetzten Winkeln 635 könnte einige Vorteile hinsichtlich der Erkennbarkeit der Ziele sowie der Temperaturunterschiede zwischen der vorderen und hinteren Seite solcher Elemente wie den Lagern bieten, ist jedoch keine allgemeine Anforderung. Der Längszwischenraum 642 zwischen zwei aufeinander folgenden Messungen für den gleichen Pixelwert für die lineare Anordnung der Infrarotsensoren zur Ansicht von nebeneinander liegenden Strahlen oder Ebenen 640 und 641 ist natürlich ein bedeutender Wert, besonders im Zusammenhang mit der Erkennung einer Überhitzung von relativ kleinen Elementen wie den Lagern 630 und 654. Je nach dem besonderen Typ der linearen Infrarotbilderzeugungsgeräte, führen die Pixel der linearen Anordnung ihrer Messungen synchron oder nacheinander aus. Man kann also die Pixel auch anstatt entlang einer geraden Linie in zwei oder mehreren parallelen Linien anordnen und in diesem Fall werden sie mit unterschiedlichen Schrägwinkeln assoziiert, die bei der Datenübernahme und der Verarbeitungshardware- und/oder Software zu berücksichtigen sind.A third group of BWBTIS corresponds to the linear infrared imaging devices based on linear arrays of infrared sensors. These image-forming devices belong to the group of "staring arrays" (a term widely used in relevant publications), as opposed to the fast photon-sensing devices, which produce devices mounted with a vertical or near-vertical viewing plane a series of linear images, with the advantage of more continuous or near-continuous spatial coverage over the devices of the first group, and relatively small sensor points on the measured targets corresponding to each pixel of the array. 17a and 16b show two idealized views of a linear infrared sensor close to a rail 655 or 658 for making measurements of heat emissions at different wheel parts, bearings and brakes, which become one axle 645 or 633 belong. The viewing plane of the linear infrared imaging device 650 or 638 is vertical, or almost vertical, even if it can be tilted, if this is more favorable. The imaging device has a field of view that the angle 647 between the viewing directions 660 and 648 corresponds to the two extreme pixel values of the linear sensor array used. The central view direction 652 divide the angle 647 into two equal parts and defines a relative angle of rise 651 opposite the rolling surface plane 649 , The observation of such elements as brake discs requires a sufficiently oblique angle 635 between the viewing plane and the normal one 636 to the rail axis. The optical measuring beam 637 falls with the beam 646 together, while the lines 639 . 640 and 641 Plotting planes or rays at different time points over time, for which the longitudinal position of the axis of the measuring beam 637 equivalent. A measurement like the one through the beam 646 or 637 corresponds to an angle 653 depending on the corresponding pixel value and positioning of the image forming device, and a time value. Such an angle could of course be for one other viewing direction are measured, such as the center beam 652 , The ability to make measurements of different elements is clearly dependent on the position of the imaging device, its viewing angle 647 , the rise and fall angles 651 and 635 as well as the possible inclination of the viewing plane with respect to the rolling surface. Generally, at least two imaging devices are required to observe both wheels of one axle and all the brake discs. The positioning on each rail side of two imaging devices with opposite angles 635 could offer some advantages in terms of visibility of the targets as well as temperature differences between the front and back of such elements as the bearings, but is not a general requirement. The longitudinal gap 642 between two consecutive measurements for the same pixel value for the linear array of infrared sensors for viewing adjacent beams or planes 640 and 641 is, of course, of considerable value, especially in the context of detecting overheating of relatively small elements such as the bearings 630 and 654 , Depending on the particular type of linear infrared imaging devices, the pixels of the linear array perform their measurements synchronously or sequentially. It is thus also possible to arrange the pixels in two or more parallel lines instead of along a straight line and in this case they are associated with different skew angles to be taken into account in the data transfer and the processing hardware and / or software.

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 642 von 17b) um etwa 33 mm pro Millisekunde (oder 22 mm pro Millisekunde bei 80 mh) und es ist somit klar, dass die geeigneten Sensoren eine Reaktionszeit haben sollten, die mindestens im Bereich von 10–3 s liegt, um unscharfe Bilder in der Bewegungsrichtung zu vermeiden und einen angemessenen Längsmessungszwischenraum zuzulassen, wie oben erwähnt wurde. Die geforderte kurze Reaktionszeit schließt die beliebtesten und leicht erhältlichen Typen von ungekühlten „staring arrays" als Wahl aus, nämlich die Heißleiter-Bolometermatrizen, deren Reaktionszeit [068] viel zu lang ist. Wie von Yaktine et al. [026] erläutert wurde, gibt es zwei Typen von schnellen Infrarotanordnungen, die für diese Anwendung besonders attraktiv sind, und zwar die "mikrothermopilen" Anordnungen und die Photo-Leitungssensor-Anordnungen, vor allem die für PbSe, da die geringere Wellenlängenempfindlichkeit von PbS-Sensoren (etwa 1 bis 3 μm gegenüber etwa 2 bis 5 μm für PbSe, bei einer Abhängigkeit von der Sensortemperatur) sie weniger geeignet für den betreffenden Temperaturbereich des Ziels sein lässt.Very few options are available in practice for the choice of the linear array of infrared sensors, since a relatively fast response time due to vehicle speed is required and also because the use of expensive sensors and / or low temperature cooling systems has two important negative elements in system implementation are. In fact, while the number of pixels required for this application to achieve the desired spatial resolution depends on the viewing distance and the visual field of vision, the longitudinal resolution (ie in the direction of travel of the vehicle) is limited by the response time of the sensors of the array. A vehicle with a speed of 120 km / h shifts in the longitudinal direction (distance 642 from 17b ) is about 33 mm per millisecond (or 22 mm per millisecond at 80 mh) and it is thus clear that the appropriate sensors should have a response time that is at least in the range of 10 -3 s to blurry images in the direction of motion avoid and allow an adequate longitudinal measurement gap, as mentioned above. The required short reaction time excludes the most popular and readily available types of uncooled staring arrays, namely the thermistor bolometer matrices, whose reaction time [068] is much too long, as explained by Yaktine et al. [026] There are two types of fast infrared arrays that are particularly attractive for this application, namely the "microthermopile" arrays and the photo-line sensor arrays, especially those for PbSe, because the lower wavelength sensitivity of PbS sensors (about 1 to 3 μm about 2 to 5 μm for PbSe, depending on the sensor temperature) makes it less suitable for the temperature range of the target.

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 8 installiert werden, sollten auch sie in der Längsrichtung so nah wie möglich bei den BWBTIS-Messinstrumenten montiert werden, und zwar aus den im nächsten Textabschnitt erläuterten Gründen.Applicant clearly states that various combinations of passive infrared sensing devices from the same BWBTIS group or from different groups may be considered for system implementation. For the reasons explained below, the BWBTIS gauges should be installed as close as possible to at least one wheel sensor, and preferably to a pair of wheel sensors mounted at a close longitudinal distance from each other on the rails or to more than one such pair. In addition, provided one or more fast precision distance measuring devices as described in 8th should also be mounted longitudinally as close as possible to the BWBTIS gauges, for the reasons explained in the next section of the text.

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. 18a und 18b zeigen zwei Ansichten einer Achse 683 oder 696 über den Schienen 671 und 672 oder 691 und 693, ähnlich wie 17a und 17b. Die gleichen auf dem Boden basierenden Koordinatensysteme CGB können, ähnlich wie in 14 oder in 16, mit dem Achsennullpunkt bei 682 oder 697 verwendet werden. Die Achse XGB oder 681, die in 18a, nach oben zeigt, ist unsichtbar und läuft in 18b über das Blatt hinaus. Die Achse ZGB oder 687, die in. 18b entlang den Schienen zeigt, ist unsichtbar und läuft in 18a über das Blatt hinaus. Die Achse YGB oder 677 oder 684 ist sichtbar und liegt in der Blattebene sowohl in 18a als auch in 18b. Ein neues Koordinatensystem CWS wird hier eingeführt, um die Positionen der achsbezogenen Elemente zu definieren. Die Position 679 oder 685 des Nullpunkts von CWS in 18a und in 18b liegt im Idealfall auf der vertikalen Achse des entsprechenden Drehgestellkastens auf einer Höhe, die sich auf die entsprechende Achse beziehen kann (eine mögliche alternative Position wird unten vorgeschlagen). Die XWS-Achse 678 (nicht sichtbar in 18b) liegt orthogonal zur Achse der Achsen und der Schienen. XWS wird im Allgemeinen nicht genau parallel zu XGB liegen, da möglicherweise eine exakte Orthogonalität zwischen XGB und der Rollfläche besteht, oder wegen des kleinen Rollwinkels, der von der kegelförmigen Form der Radreifen (nicht sichtbar in 18a und 18b) und von der Seitenverschiebung der Radgruppe herrührt. Die YWS-Achse 675 oder 688 liegt fast parallel zur Rollfläche (wegen der besagten Wirkung der kegelförmigen Form der Radreifen) und liegt im Allgemeinen nicht eng parallel zu YGB wegen des variablen Yaw des Drehgestells oder der Schlingerbewegung Ψ. Die ZWS-Achse 680 oder 689 liegt praktisch parallel zu einer Linie, die durch die Mitte der beiden äußeren Achsen eines Drehgestells läuft und ist im Allgemeinen nicht eng parallel zu ZGB wegen des variablen Yaw des Drehgestells oder der Schlingerbewegung Ψ.A first step in the diagnostics procedure for elements mounted on the axes is to define the time-dependent coordinate transformation function Γ WS used in associating BWBTIS measurements with such elements, similar to the conversion function Ω described above a vehicle box. 18a and 18b show two views of an axis 683 or 696 over the rails 671 and 672 or 691 and 693 , similar to 17a and 17b , The same ground-based coordinate systems C GB can, similarly as in 14 or in 16 , with the axis zero at 682 or 697 be used. The axis X GB or 681 , in the 18a , pointing up, is invisible and runs in 18b beyond the leaf. The axis Z GB or 687 , in the. 18b pointing along the rails is invisible and runs in 18a beyond the leaf. The axis Y GB or 677 or 684 is visible and lies in the leaf level both in 18a as well as in 18b , A new coordinate system C WS is introduced here to define the positions of the axis-related elements. The position 679 or 685 the zero point of C WS in 18a and in 18b ideally lies on the vertical axis of the corresponding bogie box at a height that can refer to the corresponding axle (a possible alternative position is suggested below). The X WS axis 678 (not visible in 18b ) is orthogonal to the axis of the axes and the rails. X WS will generally not be exactly parallel to X GB , as there may be an exact orthogonality between X GB and the rolling surface, or because of the small roll angle of the conical shape of the wheel tires (not visible in FIG 18a and 18b ) and from the lateral shift of the wheel group. The Y WS axis 675 or 688 is nearly parallel to the rolling surface (due to the said effect of the tapered shape of the tires) and is generally not closely parallel to Y GB because of the variable yaw of the bogie or the rolling motion Ψ. The Z WS axis 680 or 689 is practically parallel to a line passing through the middle of the two outer axles of a bogie and is generally not closely parallel to Z GB because of the variable yaw of the bogie or the rolling motion Ψ.

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

Figure 02120001
einer kombinierten Rotations-Übertragungsumwandlung in homogene Koordinaten durch die Umwandlungsmatrize WS(t)] = [ΓWSRZ][ΓWSRX(t)][ΓWSLD(t)] (131)in der die Zeitabhängigkeit praktisch auf die Übertragung und Yaw-Rotation beschränkt werden kann, und der Rollwechsel vernachlässigt wird, der beim Ändern der lateralen Position der Radgruppe im kurzen Zeitintervall stattfindet, in der die Funktion ΓWS auf eine bestimmte Radgruppe angewandt wird. Der Anmelder stellt klar, dass die Roll-Abhängigkeit von der Zeit jedoch bei offensichtlichen Änderungen der mathematischen Formeln und der unten beschriebenen Methode ggf. mit berücksichtig werden muss. Der Wert der Winkeldrehung des Zwischenraums wurde hier weggelassen, da er in diesem Fall praktisch vernachlässigt werden kann.When using the RPY (Roll-Pitch-Yaw) conversion convention, the function Γ WS in the matrix can be expressed by the following formula
Figure 02120001
a combined rotation transfer conversion into homogeneous coordinates through the transformation matrix WS (t)] = [Γ WSRZ ] [Γ WSRX (T)] [Γ WSLD (t)] (131) in which the time dependency can be practically limited to the transmission and yaw rotation, and the roll change that occurs when changing the lateral position of the wheel group in the short time interval in which the function Γ WS is applied to a certain wheel group is neglected. The Applicant makes it clear that, however, the roll dependency on time may need to be taken into account in the case of obvious changes in the mathematical formulas and the method described below. The value of the angular rotation of the gap has been omitted here, since it can be practically neglected in this case.

Somit sieht die Transformationsmatrix für die Übertragung der zwei relevanten Rotationen wie folgt aus

Figure 02120002
Figure 02130001
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
Figure 02120002
Figure 02130001
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 VGB = Γ–1WS (t)VWS, (135)in der Γ –1 / WS die Umkehrung der Funktion ΓWS ausdrückt, für die die entsprechende Matrize für homogene Koordinaten wie folgt definiert ist –1WS (t)] = [Γ–1WSLD (t)][Γ–1WSRX (t)][Γ–1WSRZ ] (136) The inverse conversion of vectors from the wheel-set based coordinate system C WS to the ground-based coordinate system C GB can be performed by the following formula V GB = Γ -1 WS (T) V WS , (135) in which Γ -1 / WS expresses the inverse of the function Γ WS , for which the corresponding template for homogeneous coordinates is defined as follows -1 WS (t)] = [Γ -1 WSLD (T)] [Γ -1 WSRX (T)] [Γ -1 WSRZ ] (136)

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

Figure 02150001
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
Figure 02150001
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 δu' = zWS(j', tj',k') – zWS(k', tj',k') (138)in der zWS(j', tj',k') die z-Koordinate der entsprechenden Radmitte im Koordinatensystem CWS ist und zWS (k', tj',k') die z-Koordinate der entsprechenden Radmitte im Koordinatensystem CWS.Assuming that the wheel sensors are precise enough, then the times t j ', k relating to passing the center of an individual wheel j' at the individual sensor k 'can be used directly for the determination of the components Ψ and Y WS of Γ WS may be useful by the following expression δ u ' = z WS (j ', t j ', k' ) - z WS (k ', t j ', k' ) (138) where z WS (j ', t j', k ' ) is the z-coordinate of the corresponding wheel center in the coordinate system C WS and z WS (k', t j ', k' ) is the z-coordinate of the corresponding wheel center in the coordinate system C WS .

Die beiden Glieder δu

Figure 02160001
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
Figure 02160001
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 8 installiert werden, können ihre Daten nützlich bei der Bestimmung von ΓWS sein. Vor allem die Verwendung der oben bei Element F1 (bei der Berechnung von Ω) erörterten Methode mit einem oder mehreren schnellen und präzisen Laser-Abstandsmessern ist bei der Bestimmung von YWS(t) sehr wirkungsvoll und trägt zur Definition von Ψ(t) bei, abhängig vom Nullpunkt, der für CWS gewählt wird. Die gleichen Daten wären auch nützlich bei der Definition von ZWS(t) und Ψ(t) durch die Erkennung der vorderen und hinteren Radränder. Die entsprechenden Expressionen und Berechnungsalgorithmen für die Werte δu können einfach definiert werden, indem man die oben gegebenen Beispiele für die Definitionen der Alternaiven des Glieds ζr berücksichtigt.If one or more laser distance meters similar in 8th their data can be useful in determining Γ WS . In particular, the use of the method discussed above for element F1 (in the calculation of Ω) with one or more fast and precise laser distance meters is very effective in determining Y WS (t) and contributes to the definition of Ψ (t) , depending on the zero point selected for C WS . The same data would also be useful in defining Z WS (t) and Ψ (t) by detecting the front and rear wheel edges. The corresponding expressions and calculation algorithms for the values δ u can be easily defined by taking into account the examples given above for the definitions of the alternatives of the term ζ r .

XWS(t) kann durch die Messung des Raddurchmessers definiert werden (siehe Erörterung von 8 oben), wobei man die tatsächliche Position der Schienenköpfe berücksichtigen muss, wie weiter unten im Rahmen der Erörterung der Systemeichung erläutert wird. Falls darüber hinaus einzelne lineare VIS- oder NIR-Bilderzeugungsgeräte (oder Faare von linearen Bilderzeugungsgeräten mit den Sichtebenen, die vorzugsweise in fast der gleichen vertikalen Ebene liegen) an einer niedrigen Höhe installiert werden, so dass qualitative hochwertige Abbildungen (oder qualitative hochwertige stereoskopische Abbildungen) der Räder, und vor allem ihrer unteren Bereiche, erzeugt werden, dann können außerdem die runden Elemente, die dem Flanschrand oder den runden Kanten an der Außenseite des Rads entsprechen, erkannt und im Raum-Zeitverhältnis lokalisiert werden. Die Lokalisierung der runden Elemente kann besonders zuverlässig sein, weil es die Informationen aus der Fahrzeugdatenbank über das (nicht abgenutzte) Rad zusammen mit der Zeitvorgabe der Radsensoren ermöglichen, den zulässigen Bereich von Position, Orientierung und Krümmung stark einzuschränken. Die relevante Berechnungsprozedur kann darin bestehen, dass man in einem ersten Schritt eine Serie von Pixeln auswählt, die mit den zulässigen Bögen in einer Abbildung übereinstimmen, und in einem zweiten Schritt, in dem man die korrekte Übereinstimmung den tatsächlichen runden Radelementen sucht. Die entsprechenden Expressionen für δu würde die Übereinstimmung zwischen Kreisen mit festem oder variablem Durchmesser (je nach Abnutzung) und den Abbildungsvektoren für die gewählten Pixel an den entsprechenden Abbildungszeiten suchen. Solch eine Bearbeitungsmethode der linearen Abbildungen ermöglicht die Definition von XWS(t) YWS(t), ZWS(t), Θ, Ψ(t) und des Rollradius mit einer sehr großen Genauigkeit.X WS (t) can be defined by measuring the wheel diameter (see discussion of 8th above), taking into account the actual position of the railheads, as explained further below in the discussion of the system calibration. In addition, if individual linear VIS or NIR image forming devices (or fashions of linear image forming devices with the viewing planes preferably located in almost the same vertical plane) are installed at a low height, so that high quality images (or high quality stereoscopic images) In addition, the round elements corresponding to the flange edge or the round edges on the outside of the wheel can be recognized and localized in space-time relationship. The location of the round elements can be particularly reliable because the information from the vehicle database on the (non-worn) wheel, along with the timing of the wheel sensors, greatly limit the allowable range of position, orientation and curvature. The relevant computation procedure may be to first select a series of pixels that match the allowable arcs in an image and, in a second step, seek the correct match of the actual round wheel elements. The corresponding δ u expressions would look for the correspondence between fixed or variable diameter circles (depending on wear) and the imaging vectors for the selected pixels at the corresponding imaging times. Such a method of processing the linear mappings allows the definition of X WS (t) Y WS (t), Z WS (t), Θ, Ψ (t) and the rolling radius with a very high accuracy.

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. 19a ist eine konzeptuelle Illustration der Bedingungen, bei denen die TAM1 angewandt werden kann. Das Dreieck 700 ist Beispiel für eine HTDS, während die beiden Flächen 701 und 702 jeweils hinter und vor der Fläche 700 liegen. Die Querschnitte des Messstrahls von 703 bis 708 beziehen sich idealerweise auf einen einzelnen passiven Infrarotsensor und die gesamte Abbildung von 19a ist als eine Sicht aus einem unendlichen Abstand entlang der optischen Achse des Messstrahls definiert. Der Messstrahlpunkt 703 ist deutlich größer als die anderen aufgrund der Divergenz des Messstrahls. Die größeren Ellipsen wie 709 und 710 geben den Bereich an, auf den die entsprechenden Messpunkte bezogen werden könnten, wenn man die Punktpositionsunsicherheit auf der beobachteten Fläche berücksichtigt. Im Allgemeinen ist die "geometrische Übereinstimmungsunsicherheit" je nach Richtung unterschiedlich, abhängig von der Genauigkeit der Messungen und der ΓWS-Transformation. Die beiden Achsen der Messpunktellipsen und der größeren Ellipsen, die aus der Positionsunsicherheit resultieren, stimmen in der Regel nicht überein und in der Zeichnung sind sie rein zufällig. Im Beispiel von 19a, entsprechen nur die Messpunkte 705 und 706 streng den Eignungsanforderungen für die Anwendung der TAM1 auf die 700. Die den HTDS durch die TAM1 zugeordnete Temperatur ist nur der Durchschnitt einer einzelnen relevanten Temperaturlesung.A first method, referred to herein as "TAM1" for "Temperature Assignment Method 1", for assigning a representative temperature to HTDS applies to the case where one or more BWBTIS measurements can be safely related to an HTDS. For such TAM1 measurements, reading by the instruments should not be impressed by the temperature of any other nearby or adjacent HTDS surface in the field of the corresponding BWBTIS (without the actual HTDS temperature variation due to heat exchange with other surfaces to be considered). In practice, the uncertainty regarding the position of HTDS with respect to the Strahlstrahlvek and the measurement beam traces on the HTDS together so that BWBTIS sees only parts of the HTDS, ie no significant parts of any other surfaces. 19a is a conceptual illustration of the conditions under which TAM1 can be applied. The triangle 700 is an example of an HTDS while the two surfaces 701 and 702 behind and in front of the surface respectively 700 lie. The cross sections of the measuring beam of 703 to 708 ideally refer to a single passive infrared sensor and the entire image of 19a is defined as a view from an infinite distance along the optical axis of the measuring beam. The measuring beam point 703 is significantly larger than the others due to the divergence of the measuring beam. The larger ellipses like 709 and 710 give the range to which the corresponding measurement points could be referenced, taking into account the dot position uncertainty on the observed area. In general, the "geometric match uncertainty" varies depending on the direction, depending on the accuracy of the measurements and the Γ WS transformation. The two axes of the measuring point ellipses and the larger ellipses, which result from the position uncertainty, usually do not match and in the drawing they are purely coincidental. In the example of 19a , only the measuring points correspond 705 and 706 strictly the suitability requirements for the application of the TAM1 on the 700 , The temperature assigned to the HTDS by the TAM1 is only the average of a single relevant temperature reading.

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.

19b stellt den gleichen Fall wie 19a dar, doch mit einer sehr viel größeren Unsicherheit der Messungspositionierung entlang der Reihe von Messpunkten 723 bis 728. In diesem Fall sind die Hüllen wie 729 und 730 für das Zuordnen einer Messung zu einem Flächenelement relativ breit, so dass kein Messpunkt sicher als rein repräsentativ für HTDS 720 betrachtet werden kann, da sie sich teilweise mit den anderen Flächen 721 und 722 überschneiden könnten. Daher ist TAM1 nicht auf den Fall von 19b anwendbar. Ein besonderes Merkmal der Messpunkte und ihrer jeweiligen Positionsunsicherheiten in 19b ist, dass mindestens zwei der Messpunkte komplett von der HTDS 720 abgedeckt werden müssen. Wenn diese spezielle Situation zutrifft, kann eine zweite Methode, hier "TAM2" genannt, angewandt werden, um eine repräsentative Temperatur für eine HTDS zu bestimmen. TAM2 beruht auf der Tatsache, dass der maximale Unterschied zwischen den Temperaturlesungen dieser Punkte, die komplett von der HDTS 720 abgedeckt werden, durch den NEID (Noise Equivalent Temperature Difference) des Messinstruments sowie durch die weiteren Beiträge zur Messstreuung, die auf der größten erwarteten Variabilität über der HDS von de Flächentemperatur und der Flächenemissivität beruhen, geschätzt werden können. Solche eine Streuung insgesamt kann alternativ auch von der statistischen Verarbeitung der tatsächlichen Messungen herrühren. TAM2 kann auf zufrieden stellende Weise angewandt werden, wenn die Temperaturlesungen für die als "aneinander liegend gesehenen" Flächen wie 721 und 722 sich genug von denen der entsprechenden HTDS unterscheiden. In der Tat kann, fails diese Bedingungen zutreffen, eine Suche auf Grundlage einer Reihe von Messungen innerhalb der o.g. maximalen Streuung und "umgeben" von statistisch unterschiedlichen Werten durchgeführt werden. Die repräsentative Temperatur für die entsprechenden HTDS gemäß TAM2 ist somit als der Durchschnitt der Messungen definiert, die innerhalb der geltenden Abweichung der Eignung gefunden werden. 20a ist ein anderes Beispiel einer möglichen Messsituation, in der die Breite der betrachteten Teils einer HTDS vergleichbar mit oder kleiner als die Breite des Messpunktes ist. Die Fläche HTDS 741 ist eine HTDS, die zwischen zwei anderen Flächenelementen 740 und 742 liegt. Die 14 Messpunkte so wie 743 liegen zentriert über der Linie 744 und überschneiden sich großteils mit wenigen anderen Punkten, die nahe bei ihnen liegen. In dieser Zeichnung sind nicht die Bereiche angegeben, die einer Positionsunsicherheit entsprechen. In diesem speziellen Konzeptbeispiel ist die Musterrate so, dass die Messpunkte weitgehend übereinander liegen. Ein Beispiel einer praktischen Situation, die diesem Fall ähnelt, ist die Beobachtung eines Teils einer Bremsscheibe, wie in 17a und 17b, durch einen Sensor, der außerhalb des Raums zwischen den Schienen positioniert ist und in der der Effekt der Divergenz des Messstrahl dazu führt, dass die Punkte im Abstand der HTDS vom Sensor übereinander fallen. Die 20b bezieht sich auf die Temperaturmessungen gemäß 20a. Die Achse 745 steht für die tatsächliche oder gemessene Temperatur, während die Achse 746 einer linearen Raumkoordinate über der Linie 744 entsprechen kann. Die tatsächliche Temperaturkurve 747 geht davon aus, dass jede der drei Flächen 740, 741 und 742 eine homogene Temperatur hat. Jeder der Messbalken wie 749, 752, 750, 751 und 748 entspricht dem Lesen einer der Messpunkte aus 20a. Die vertikale Länge der Messbalken entspricht dem NEID des Temperaturmessgeräts, und der klar erkennbare Offset der ersten und letzten Messungen der Serie, so wie 748 und 749, gegenüber der Kurve 747 kommt von einem Temperaturmessfehler im Zusammenhang mit den verschiedenen Emissivitätswerten. Ein drittes Modell, hier "TAM3" genannt, kann in bestimmten Fällen wie dem in 19a angewandt werden, um eine repräsentative Temperatur einer HTDS zuzuordnen, basierend auf der Berechnung einer Näherungskurve so wie 749 in 20b. Diese Art von Problem der Kurvennäherung ist aus anderen Anwendungsbereichen bekannt und wird in vielen Veröffentlichungen wie Artikeln oder Buch im Bereich der Experimentalphysik erörtert. Die tatsächliche Form der Kurve hängt vom Strahlenprofil ab, und nähert sich einer abgeflachten eckigen Spitze, wenn die Punktgröße im Verhältnis zur Weite von HTDS kleiner wird. Eine genaue Definition der Funktion der ΓWS-Umwandlung zusammen mit einer genauen Kodierung der HTDS macht TAM3 besonders sicher. Außerdem, wenn das Messstrahlprofil gegenüber dem Abstand auch genau bekannt ist, kann der Kurvennäherungsprozess eine ungefähre Schätzung der HTDS-Temperatur ergeben, selbst wenn das Verhältnis zwischen HTDS-Breite und Punktbreite kleiner als im Fall von 19a ist, und, dementsprechend ein größerer Unterschied zwischen dem maximal gemessenen Wert, so wie 750, und der tatsächlichen HTDS-Temperatur besteht. Wenn die Punktepositionen mit einer großen Unsicherheit bekannt sind (z.B. entlang von 744 m im Fall von 20a), dann kann die Methode TAM3 angewandt werden, die der Näherungsfunktion die nötige räumliche Offset-Flexibilität lässt, vorausgesetzt, dass bekannt ist, dass die Flächen um die Spitze herum eine deutlich andere Temperatur haben. Die Homogenität der Temperatur der Umgebungsfläche ist ein weiterer Faktor, dank dessen TAM3 in dieser letzten speziellen Situation mit Erfolg angewandt werden kann. TAM1, TAM2 und TAM3 sind oben mit Bezug auf die 19a, 19b, 20a und 20b für eine Serie von Messpunkten erläutert, die entlang einer Reihe angeordnet sind, doch sie sollten generell auf Messsätze anwendbar betrachtet werden, deren Strahlen in zwei Winkeln oder in Versetzungsgrößen zerstreut werden, je nach Typ des Messinstruments und je nach bei der Aufzeichnung der geometrischen Daten verwendeten Projizierung. Eine vierte besondere Methode, hier "TAM4" genannt, kann in bestimmten Fällen angewandt werden, um eine repräsentative Temperatur einer oder mehrere HTDS für einen Datensatz zuzuordnen, der einige wenige Flächenelemente umfasst. Ein Fall, in dem diese Methode besonders empfehlenswert ist, ist bei einer Lagerschale zusammen mit dem entsprechenden festen Radkörper, und der Messung der Temperaturen von der Schienenseite aus durch ein Gerät der zweiten oder dritten Gruppe der oben erwähnten BWBTIS. In diesem Fall könnten vier HDTS für einen repräsentativen Teil der Lagerschalenfläche, für zwei Teile des Körpers auf der vorderen und hinteren Seite der Schienenseite und für einen Teil des Körpers knapp unter dem Lager definiert werden. Eine Temperaturfunktion von drei Raumgrößen im Koordinatenraum CWS kann über der entsprechenden Fläche (Lagerschale und Radkörper) definiert werden, mit einer ausreichen großen Flexibilität zur Beschreibung der "Übergangsbereiche zwischen den verschiedenen HTDS, doch mit einer ausreichenden Starrheit, um eine zuverlässige Konvergenz eines Algorithmus zu erlauben, damit dieser mit den BWBTIS-Daten durch begrenzte Anpassungen übereinstimmt. Ein wichtiger Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, eine gute Leistung bei einer relativ geringen Genauigkeit ΓWS-Funktion zu erzielen, d.h. mit Bezug auf die XWS-Komponente. Das Prinzip dieser Methode kann auch auf die BWBTIS-Datenserien in einer Reihe angewandt werden, so wie die, die durch den ersten Typ von den oben erwähnten BWBTIS erzeugt werden. 19b represents the same case as 19a but with a much greater uncertainty of measurement positioning along the series of measurement points 723 to 728 , In this case, the cases are like 729 and 730 for assigning a measurement to a surface element relatively wide, so that no measurement point certainly as purely representative of HTDS 720 can be considered as it partially with the other surfaces 721 and 722 could overlap. Therefore, TAM1 is not in the case of 19b applicable. A special feature of the measuring points and their respective position uncertainties in 19b is that at least two of the measuring points completely from the HTDS 720 must be covered. If this particular situation applies, a second method, called "TAM2" here, can be used to determine a representative temperature for an HTDS. TAM2 relies on the fact that the maximum difference between the temperature readings of these points completely from the HDTS 720 can be estimated by the Meter's Noise Equivalent Temperature Difference (NEID), as well as by the other contributions to the measurement spread that are based on the largest expected variability across the HDS of surface temperature and surface emissivity. Such a total scattering may alternatively also stem from the statistical processing of the actual measurements. TAM2 can be satisfactorily applied when the temperature readings for the "contiguous" surfaces such as 721 and 722 enough different from those of the corresponding HTDS. In fact, if these conditions are met, a search can be made based on a series of measurements within the abovementioned maximum variance and "surrounded" by statistically different values. The representative temperature for the corresponding HTDS according to TAM2 is thus defined as the average of the measurements found within the applicable deviation of suitability. 20a is another example of a possible measurement situation in which the width of the considered part of a HTDS is comparable to or smaller than the width of the measurement point. The area HTDS 741 is a HTDS, which is between two other surface elements 740 and 742 lies. The 14 measuring points as well 743 lie centered above the line 744 and mostly overlap with a few other points that are close to them. In this drawing, the areas are not specified that correspond to a position uncertainty. In this particular concept example, the pattern rate is such that the measurement points are largely one above the other. An example of a practical situation that is similar to this case is the observation of a part of a brake disk, as in 17a and 17b , by a sensor positioned outside the space between the rails and in which the effect of the divergence of the measuring beam causes the points to coincide with each other at the distance of the HTDS from the sensor. The 20b refers to the temperature measurements according to 20a , The axis 745 represents the actual or measured temperature, while the axis 746 a linear space coordinate above the line 744 can correspond. The actual temperature curve 747 assumes that each of the three surfaces 740 . 741 and 742 has a homogeneous temperature. Each of the measuring bars like 749 . 752 . 750 . 751 and 748 corresponds to reading one of the measuring points 20a , The vertical length of the measuring bars corresponds to the NEID of the temperature measuring device, and the clearly recognizable offset of the first and last measurements of the series, as well as 748 and 749 , opposite the curve 747 comes from a temperature measurement error related to the different emissivity values. A third model, here called "TAM3", can in certain cases like the in 19a be applied to assign a representative temperature to a HTDS based on the calculation of an approximate curve such as 749 in 20b , This type of problem of curve approximation is known from other applications and is discussed in many publications such as articles or book in the field of experimental physics. The actual shape of the curve depends on the beam profile and approaches a flattened angular peak as the spot size decreases in proportion to the width of HTDS. A precise definition of the function of the Γ WS conversion together with an exact coding of the HTDS makes TAM3 particularly secure. In addition, if the measurement beam profile is also accurately known from distance, the approximation curve process may give an approximate estimate of the HTDS temperature, even if the ratio between HTDS width and dot width is smaller than in the case of 19a is, and, accordingly, a larger difference between the maximum measured value, such as 750 , and the actual HTDS temperature is. If the point positions are known with a high uncertainty (eg along 744 m in the case of 20a ), then the TAM3 method can be used, which gives the approximation function the necessary spatial offset flexibility, provided that it is known that the areas around the tip have a distinctly different temperature. The homogeneity of the temperature of the surrounding area is another factor that allows TAM3 to be used successfully in this last specific situation. TAM1, TAM2 and TAM3 are above with respect to FIGS 19a . 19b . 20a and 20b for a series of measurement points arranged along a row, but they should generally be considered applicable to measurement sets whose beams are scattered in two angles or in dislocation magnitudes, depending on the type of measuring instrument and the geometry used in recording the geometric data projection. A fourth particular method, here called "TAM4", may be used in certain cases to assign a representative temperature to one or more HTDSs for a data set comprising a few areal elements. A case in which this method is particularly recommendable is with a bearing shell together with the corresponding fixed wheel body, and the measurement of the temperatures from the rail side by a device of the second or third group of the above-mentioned BWBTIS. In this case, four HDTS could be defined for a representative portion of the cup surface, for two parts of the body on the front and rear sides of the rail side, and for part of the body just below the bearing. A temperature function of three space sizes in the coordinate space C WS can be defined over the corresponding area (bearing shell and wheel center) with sufficient flexibility to describe the transition areas between the various HTDS, but with sufficient rigidity to allow reliable algorithm convergence A key benefit of this method is the ability to achieve good performance with a relatively low accuracy Γ WS function, ie, with respect to the X WS component This method can also be applied to the BWBTIS data series in a series, such as those generated by the first type of the BWBTIS mentioned above.

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 Π(THTDS, μ1, μ2, ..., μN) – Ξ(ν1, ν2, ..., νM) – γ ≥ 0 (141)in der THTDS die repräsentative Temperatur ist, die von den BWBTIS-Messungen einer HTDS für ein bestimmtes mechanisches Element zugeordnet wird, Π die Funktion von THTDS und von N Variablen und/oder Parametern μn, und Ξ die Funktion von M Variablen und/oder Parametern νm, wobei N und M gleich oder größer als Null sind. Die Menge γ ist ein optionales Glied für den "Einstellwert für Alarmstufe". Der Anmelder stellt klar, dass die Bedingung 141 in anderen Formeln ausgedrückt werden kann, und dass die obige Formel gewählt wurde, um die unten folgende Erörterung bezüglich von Datenverarbeitungsmethoden zur Gefahrenerkennung zu stützen. Insbesondere könnten alle Abhängigkeiten von Variablen und/oder Parametern μn und νm und dem Wert γ in einer einzigen Funktion H zusammengefasst werden, indem man 141 neu als folgende Bedingung formuliert THTDS ≥ H(μ1, μ2, ..., μN; ν1, ν2, ..., νM; γ) (142) The condition that must be met for triggering an alarm or sending a warning regarding the measured temperature of a particular element may be written in generic form as follows Π (T HTDS , μ 1 , μ 2 , ..., μ N ) - Ξ (ν 1 , ν 2 , ..., ν M ) - γ ≥ 0 (141) where T HTDS is the representative temperature assigned by the BWBTIS measurements to an HTDS for a given mechanical element, Π the function of T HTDS and of N variables and / or parameters μ n , and Ξ the function of M variables and / or parameters ν m , where N and M are equal to or greater than zero. The amount γ is an optional term for the "Alarm level setting". Applicant states that condition 141 may be expressed in other formulas and that the above formula has been chosen to support the discussion below regarding hazard detection data processing methods. In particular, all dependencies of variables and / or parameters μ n and ν m and the value γ in a single function H could be summarized by rephrasing 141 as the following condition T HTDS ≥ H (μ 1 , μ 2 , ..., μ N ; ν 1 , ν 2 , ..., ν M ; γ) (142)

Die einfachste degenerierte Form von 141 entspricht Π als einer Multiplizierung von THTDS um 1 und Ξ als einem konstanten Wert (was gleichbedeutend mit dem Prüfen ist, ob THTDS gleich oder größer als ein bestimmter Alarm-Schwellenwert für die Temperatur ist). Solch eine degenerierte Form gilt jedoch als schlecht anwendbar im hier diskutierten Problem der Gefahrenerkennung und einige wichtige Abhängigkeiten sind unten für die Funktionen Π und Ξ angegeben, die dazu dienen die Gefahrenerkennungsempfindlichkeit zu fördern und dabei die Rate falscher Alarme relativ niedrig zu halten.The simplest degenerate form of 141 equals Π as a multiplication of T HTDS by 1 and Ξ as a constant value (which is tantamount to testing whether T HTDS equals or exceeds a be is a correct alarm threshold for the temperature). However, such a degenerate form is considered poorly applicable in the hazard detection problem discussed herein and some important dependencies are given below for the functions Π and, which serve to promote hazard detection sensitivity while keeping the rate of false alarms relatively low.

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

Figure 02350001
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
Figure 02350001
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 T*B,h = TB,h – K''Mh(TB,h – Tamb) – K'''(TW,h – TB,h)K'''' (144)in der TB,h dem Wert THTDS,h für das Lager h entspricht, TW,h dem Wert THTDS,h für den mit dem Lager h assoziierten Radkörper, Tamb der Wert der Umgebungstemperatur ist, Mh die Gesamtlast oder die Nettolast auf der Achse oder dem Rad assoziiert mit dem Lager h ist, während K'', K''' und K'''' konstante Parameter sind (vorzugsweise spezifisch und aus der Fahrzeugdatenbank abgerufen).In the particular case of journal bearings, condition 143 may take into account some factors (eg, on-axle wagon load and radiant heating) that affect the temperature of the individual elements or subsets of elements by specifying T HTDS, j , T HTDS, k and T HTDS, i be replaced by T * / B, h, as defined in the following expression T * Bra = T Bra - K''M H (T Bra - T amb ) - K '''(T. W, h - T Bra ) K '''' (144) in the T B, h to the value T HTDS, h for bearing h corresponds to T W, h to the value T HTDS, h for hours with the bearing associated wheel body is T amb of the ambient temperature value, M h is the total load or the net load on the axle or wheel associated with the bearing is h, while K '', K '''andK''''are constant parameters (preferably specific and retrieved from the vehicle database).

Der Anmelder betont, dass die Expression 144 nur ein besonderer Fall einer allgemeinen mathematischen Expression ist T*B,h = T*B,h (TB,h, Mh, TW,h, Tamb, α1, α2, ..., αK) (145)in der ein Satz von K Parametern αn spezifisch für eine bestimmte montierte Achse oder ein bestimmtes Drehgestellmodell oder ein bestimmtes Fahrzeugmodell oder Klassen dieser ist.Applicant emphasizes that expression 144 is only a particular case of general mathematical expression T * Bra = T * Bra (T Bra , M H , T W, h , T amb , α 1 , α 2 , ..., α K ) (145) where a set of K parameters α n is specific to a particular mounted axle or bogie model or vehicle model or classes thereof.

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.

21a und 21b zeigen eine mögliche Positionierung eines linearen passiven Infrarotbilderzeugungsgerätes 760 oder 768, der seine Messungen für eine Fahrzeugseite und den nach oben zeigenden Teil der Fläche durchführt. 21b ist eine etwas andere Ansicht der Installation von 21a, da die Positionen und die Orientierungen der gezeigten Messinstrumente nicht gleich sind (Winkel 772 ist Null 21a). In den beiden Abbildungen 21a und 21b ist nur ein Infrarotbilderzeugungsgerät dargestellt, doch natürlich würde ein weiteres entsprechendes Bilderzeugungsgerät symmetrisch auch für die andere Fahrzeugseite installiert. Zusätzlich könnten weitere Bilderzeugungsgeräte an anderen Positionen und mit anderen Orientierungen installiert werden. 21a and 21b show a possible positioning of a linear passive infrared imaging device 760 or 768 , which performs its measurements for a vehicle side and the upwardly facing part of the surface. 21b is a slightly different view of the installation of 21a since the positions and orientations of the measuring instruments shown are not the same (angle 772 is zero 21a ). In the two pictures 21a and 21b only one infrared imaging device is shown, but of course another corresponding imaging device would also be installed symmetrically for the other vehicle side. In addition, other imaging devices could be installed in different locations and orientations.

Wenn lineare Infrarotbilderzeugungsgeräte verwendet werden, hängt der Zwischenraum 767 zwischen zwei Messpunkten, die den daneben liegenden Pixeln entsprechen (normalerweise von einem der beiden entsprechenden Messstrahlen 763 und 764, offensichtlich vom Abstand zwischen der beobachteten Fläche und dem Bilderzeugungsgerät ab. Wenn zum Beispiel das oben beschriebene thermoelektrische lineare "Model IR 1000" [068] mit einem Sichtfeld (Winkel 765 zwischen den extremen Messstrahlen 761 und 762) von etwa 65 deg verwendet wird, so reicht der ungefähre Längenwert 767 für die mittleren Pixel der Matrize von etwa 13 mm bei 1 m Abstand bis zu etwa 65 mm bei 5 m Abstand. Diese beiden Längenwerte 767 für ein 256 Pixel lineares Bilderzeugungsgerät betragen unter gleichen Bedingungen etwa 5 mm und 25 mm. Dagegen hängt der Längsabstand zwischen zwei nacheinander folgenden Abbildungsstrahlen, so wie der Abstand 775 zwischen den Strahlen 773 und 774, nur von der Abtastrate und der Fahrzeuggeschwindigkeit ab (zum Beispiel ist der ungefähre Wert 33 mm bei 120 km/h bei einer Abtastrate von 103 s–1). Natürlich definiert der tatsächliche Schrägwinkel zwischen den Messstrahlen und einer beobachteten Fläche die entsprechende Strecke zwischen den Messpunktmitten auf der Fläche. Wie oben für andere Instrumente erläutert wurde, wirkt sich die Verringerung des Winkels 772 von 90 Grad auf den Mindestwert des Winkels 765 aus, damit eine komplette Sicht eines Bereichs der Positionen auf dem Fahrzeug erreicht wird. Die Feldtiefe der Optik spielt natürlich eine Rolle, und die optische Auflösung zweier nebeneinander liegender Pixel sollte für den entsprechenden Abstand geeignet sein, wobei auch der Längsabstand 775 berücksichtigt werden muss.When linear infrared imaging devices are used, the gap hangs 767 between two measurement points corresponding to the adjacent pixels (usually from one of the two corresponding measurement beams 763 and 764 , obviously from the distance between the observed area and the imaging device. For example, if the above-described thermoelectric linear "Model IR 1000" [068] with a field of view (angle 765 between the extreme measuring beams 761 and 762 ) of about 65 deg, the approximate length value is sufficient 767 for the middle pixels of the die from about 13 mm at 1 m distance to about 65 mm at 5 m distance. These two length values 767 for a 256 pixel linear imaging device, about 5 mm and 25 mm are the same under the same conditions. In contrast, the longitudinal distance between two successive imaging beams depends, as well as the distance 775 between the rays 773 and 774 , only based on the sampling rate and the vehicle speed (for example, the approximate value is 33 mm at 120 km / h with a sampling rate of 10 3 s -1 ). Of course, the actual skew angle between the measuring beams and an observed surface defines the corresponding distance between the measuring point centers on the surface. As explained above for other instruments, the reduction of the angle affects 772 from 90 degrees to the minimum value of the angle 765 for a complete view of a range of positions on the vehicle. Of course, the field depth of the optics plays a role, and the optical resolution of two adjoining pixels should be suitable for the corresponding distance, and also the longitudinal distance 775 must be taken into account.

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 21a ausreicht, um wertvolle Ergebnisse anhand der Datenverarbeitungsmethode, die unten beschrieben ist, zu erhalten und dass vor allem beide der oben beschriebenen linearen Infrarot-Bilderzeugungsgeräte, die auf einer thermoelektrischen linearen Matrize oder photokonduktiven PbSe-Matrize beruhen, oder schnelle Infrarot-Scanner mit Erfolg eingesetzt werden können, um die thermalen Infrarotmessungen von Fahrzeugkästen und ihrer Last auszuführen. Es ist jedoch möglich, andere Typen von linearen Infrarotbilderzeugungsgeräten, oder FPA-Infrarotbilderzeugungsgeräte oder auch Serien von Instrumenten mit einem oder mehreren thermalen Infrarotsensoren für jede Einheit zu verwenden, vorausgesetzt, dass ihre Messbandbreite, die Messrate, das Sichtfeld und die Auflösung angemessen sind und dass jeder Messung ein genauer Zeitwert zugeordnet werden kann. 21a und 21b zeigen auch das VLDS-Instrument 766 oder 769 sowie eine lineare Kamera (VIS oder NIR oder Farbkamera) 770. Die Installation der drei Sensorgeräte (lineares IR-Bilderzeugungsgerät, VLDS und lineare Kamera) oder von zwei von ihnen (lineares IR-Bilderzeugungsgerät und VLDS oder lineares IR-Bilderzeugungsgerät und lineare Kamera) mit parallelen Sichtebenen und mit Messstrahlen, die auf einer der gleichen Linie parallel zu den Schienen zusammenlaufen, ist besonders empfehlenswert, wie weiter unter erläutert ist, wenn die von ihnen erzeugten Daten Objekt eines gemeinsamen Prozesses sind. In der Tat können bei einer solchen Installationsgeometrie die entsprechenden Daten für diese unterschiedlichen Instrumente leicht aufeinander abgestimmt werden (basierend auf der Ω Koordinatentransformation, oder nur auf LDF, zusammen mit den Eichparametern der Instrumenengeometrie) und bieten den wichtigen Vorteil, dass die relativen Positionen von Körpern im Vor- und Hintergrund des Fahrzeugs von dem gleichen relativen Sichtpunkt aus (zu verschiedenen Zeiten) beobachtet werden.Passive IR scanners based on rotating mirrors (eg, the modified version of the fast scanners [964]) are an alternative to linear imaging devices based on a rigid die and may be considered for system implementation. As discussed above for the other instruments (eg the VLDS), the choice of the number of units and their positions and orientations for the system implementation is a result of balancing the system performance in relation to the expected costs and maintenance, with the characteristics of the instruments ( Resolution, sampling rate, etc.) and the installation constraints (especially in the case of installing double or multiple bus bars). Applicant believes that the installation of two linear imaging devices at a similar position as in 21a is sufficient to obtain valuable results by the data processing method described below, and above all, both of the above-described linear infrared imaging devices based on a thermoelectric linear matrix or photoconductive PbSe matrix or fast infrared scanners have been successfully used can be used to carry out the thermal infrared measurements of vehicle boxes and their load. However, it is possible to use other types of linear infrared imaging devices, or FPA infrared imaging devices, or even series of instruments with one or more thermal infrared sensors for each unit, provided that their measurement bandwidth, measurement rate, field of view and resolution are adequate and Each measurement can be assigned an exact time value. 21a and 21b also show the VLDS instrument 766 or 769 as well as a linear camera (VIS or NIR or color camera) 770 , The installation of the three sensor devices (linear IR imaging device, VLDS and linear camera) or two of them (linear IR imaging device and VLDS or linear IR imaging device and linear camera) with parallel view planes and with measurement beams on one same line converging parallel to the rails is particularly recommended, as explained further below, when the data they generate is the object of a common process. In fact, with such an instal the corresponding data for these different instruments are easily matched (based on the Ω coordinate transformation, or only on LDF, together with the calibration parameters of the Instrumenengeometrie) and offer the important advantage that the relative positions of bodies in the foreground and background of the vehicle from the same relative point of view (at different times).

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.

22 zeigt einige typische Lösungen, die angewandt werden können, um den entsprechenden Anforderungen an die Zeitgenauigkeit gerecht zu werden, wenn die Implementierung der Datenerfassung in das System anhand einer Reihe von unabhängigen Datenerfassungseinheiten erfolgt, die keine Standardlösungen (Hardware und/oder Software) für solche Anforderungen bieten. Im Allgemeinen sind 780, 786, 789 und 799 Datenerfassungseinheiten, die typischerweise mindestens eine CPU-Platte und ein oder mehrere spezialisierte I/O-Kreisläufe oder Platten enthalten. Solche Datenerfassungseinheiten sind an ein Netz angeschlossen (z.B. ein Fast Ethernet LAN), um verschiedene Funktionen zu erfüllen, und vor allem um die erfassten Daten zu übertragen, doch es wird davon ausgegangen, dass in dieser Erörterung ein solches Netz nicht zur Implementierung der genauen Synchronisierung der entsprechenden Uhren der verschiedenen Einheiten verwendet wird. Die 780 funktioniert zumindest als Master-Zeitnahmeeinheit bei der Datenerfassung, doch kann sie ihre eigenen Serien digitaler und analoger Inputs 782 und eine Serie von digitalen und analogen Outputs 783 haben, die direkt mit einem oder mehreren Messinstrumenten und Sensoren verbunden sind. Die Einheit 780 könnte eine VME-Crate mit einer oder mehrere CPU-Platten und einer/m programmierbaren digitalen I/O-Zähler/Uhr/Zeitkarte [971] oder ein industrieller PC sein, der auf einem Intel-Chip [972] mit einer multifunktionellen I/O-Karte basiert, so wie bestimmte I/O-Karten, die von National Instruments Corporation in Austin, Texas, USA [969, 970] hergestellt werden. Die digitalen Outputs, die die Synchronisierungssignale der Verbindungen 787, 793 und 805 steuern, werden durch programmierbare Zählerkreisläufe oder durch andere Kreisläufe erzeugt, die innerhalb der Einheit 780 programmiert werden können. Die Output- und Inputsignale der Einheit 780 haben eine Zeitmessung, die auf einer einzelnen "Master-Uhr" 781 beruht. Die Einheiten 786, 789 und 799 können unterschiedliche industrielle PC sein, wie oben erwähnt, die die nötigen digitalen und/oder analogen I/O-Karten und Datenaustausch-Ports haben (z.B. USB II oder IEEE 1394), so wie es von den entsprechenden periphären Messgeräten erfordert wird. 22 shows some typical solutions that can be used to meet the appropriate timing requirements when implementing the data acquisition into the system using a number of independent data acquisition units that do not provide standard solutions (hardware and / or software) for such requirements Offer. In general are 780 . 786 . 789 and 799 Data acquisition units, which typically include at least one CPU disk and one or more specialized I / O loops or disks. Such data acquisition units are connected to a network (eg, a Fast Ethernet LAN) to perform various functions, and above all to transmit the acquired data, but it is understood that in this discussion such a network would not be capable of implementing the exact synchronization the corresponding clocks of the different units is used. The 780 works at least as a master timekeeping unit in data collection, but it can make its own series of digital and analog inputs 782 and a series of digital and analog outputs 783 have directly connected to one or more meters and sensors. The unit 780 could be a VME crate with one or more CPU disks and a programmable digital I / O toughen ler / Uhr / Zeitkarte [971] or an industrial PC based on an Intel chip [972] with a multifunctional I / O card, such as certain I / O cards manufactured by National Instruments Corporation of Austin, Texas, USA [969, 970]. The digital outputs containing the synchronization signals of the connections 787 . 793 and 805 are generated by programmable counter circuits or by other circuits operating within the unit 780 can be programmed. The output and input signals of the unit 780 have a timekeeping on a single "master clock" 781 based. The units 786 . 789 and 799 may be different industrial PCs, as mentioned above, having the necessary digital and / or analog I / O cards and data exchange ports (eg, USB II or IEEE 1394) as required by the corresponding peripheral meters.

Die Einheit 786 veranschaulicht die Erfassung eines analogen kontinuierlichen Signals (ohne Synchronisierung des Messsensors) von einem Sensor 784 über ein Signalkabel 785. Man kann eine Datenerfassungskarte innerhalb der Einheit 786 verwenden, so dass die Datenkonversion extern durch ein Signal der Messuhr 788 ausgelöst wird, das durch die Verbindung 786 von der Einheit 780 geliefert wird. Auf diese Weise registriert 786 nicht direkt alle Zeitangaben der Messungen vom Sensor 784, sondern nur die Zeiten der Messungen, die im geeigneten Format innerhalb der Einheit 780 gespeichert werden, die das Messungsauslösesignal 788 erzeugt. Ein Wert für jedes Messdatum wird gespeichert und/oder über die LAN durch die Einheit 786 versandt, und die Assoziierung der Messwerte und der Zeiten findet asynchron statt.The unit 786 illustrates the detection of an analog continuous signal (without synchronization of the measuring sensor) from a sensor 784 via a signal cable 785 , You can create a data acquisition card within the unit 786 use, so the data conversion externally by a signal from the dial gauge 788 is triggered by the connection 786 from the unit 780 is delivered. Registered this way 786 not directly all times of the measurements from the sensor 784 but only the times of the measurements, in the appropriate format within the unit 780 which are the measurement trigger signal 788 generated. A value for each measurement date is stored and / or transmitted through the unit through the LAN 786 and the association of the measurements and the times takes place asynchronously.

Das Verbindungsschema von Einheit 786 kann auch in dem Fall verwendet werden, in dem das Gerät 784 Ereignissignale durch einen Zwei-Status-Übergang produziert und diese Übergangszeiten gemessen werden müssen (z.B. im Fall von bestimmten Typen von Radsensoren). In diesem Fall kann ein Gegen-Kreislauf einer digitalen I/O-Karte verwendet werden, um die Signalimpulse 788 zu zählen, und er wird ausgelesen, wenn das Signal von Gerät 784 seinen Status ändert.The connection scheme of unit 786 can also be used in the case where the device 784 Event signals produced by a two-state transition and these transition times must be measured (eg in the case of certain types of wheel sensors). In this case, a counter circuit of a digital I / O card can be used to control the signal pulses 788 to count, and he is read out when the signal from device 784 his status changes.

Die Verbindung der Datenerfassungseinheit 789 veranschaulicht den Fall, in dem das Messinstrument 792 extern ausgelöst wird, so wie im Fall eines Einzel-Strahl-Laser-Abstandsmessers für den Zeitpunkt des Passierens. Messungen werden durch das Signal 794 ausgelöst und die Messung wird durch die Signalverbindung 790 erfasst, wenn ein Datenerfassungsauslösesignal von der Verbindung 791 empfangen wird. Auch in diesem Fall registriert die Datenerfassungseinheit keine Zeitwerte und die Zeiten, die den Messungen entsprechen, können aus der Einheit 780 abgelesen werden.The connection of the data acquisition unit 789 illustrates the case where the meter 792 is triggered externally, as in the case of a single-beam laser distance meter for the time of passing. Measurements are made by the signal 794 and the measurement is triggered by the signal connection 790 detected when a data acquisition trigger signal from the connection 791 Will be received. Also in this case, the data acquisition unit does not register time values and the times corresponding to the measurements may be out of the unit 780 be read.

Die Verbindungen von Einheit 799 veranschaulichen einen weiteren, komplexeren Fall, in dem die Messeinheit 800 (z.B. eine lineare CCD-Kamera) ein Messauslösesignal von der Verbindung 803 akzeptiert und das Signal durch Verbindung 801 mit dem Synchronisierungssignal 802 für die Datenerfassung erzeugt. Die Verbindung 805 kann in diesem Fall als ein externer Auslöser oder als eine Uhr für die Zeitangaben der Auslösesignale an Einheit 800 verwendet werden, und die Verbindung 806 kann als digitales Aktivierungs-/Deaktivierungssignal verwendet werden, um die Messreihen zu starten oder zu stoppen.The connections of unit 799 illustrate another, more complex case in which the measuring unit 800 (eg a linear CCD camera) a measurement trigger signal from the connection 803 accepted and the signal through connection 801 with the synchronization signal 802 generated for the data acquisition. The connection 805 can in this case be considered an external trigger or as a clock for the timing of the trip signals to unit 800 be used, and the connection 806 can be used as a digital enable / disable signal to start or stop the series of measurements.

Spezielle Lösungen können für besondere Fälle vorgesehen werden. Zum Beispiel kann ein Laser-Abstandsmessscanner von Zoller+Fröhlich [961] ein Messauslösesignal von Einheit 780 akzeptieren und asynchron die Abstandswerte zusammen mit den entsprechenden Rotationsencoder-Daten durch eine schnelle IEEE-1394 Seriendatenverbindung mit einem industriellen PC, der eine solche Art von Daten-Port hat, erzeugen.Special solutions can be provided for special cases. For example, a Zoller + Fröhlich laser rangefinder scanner [961] may provide a measure trigger signal from unit 780 and asynchronously generate the distance values along with the corresponding rotary encoder data through a fast IEEE 1394 serial data connection to an industrial PC having such a type of data port.

Wie oben im Kommentar zu 4 erörtert wurde, wird die Messrate für einen Teil der Sensoren und Instrumente, die Teil des Systems sind, definiert, bevor die Datenerfassung beginnt, und sie hängt von der Geschwindigkeit des ankommenden Zugs ab, vor allem um eine Verschwendung von Daten-Speicherraum und Verarbeitungsmitteln zu vermeiden, wenn die Zuggeschwindigkeit die Nutzung der schnellsten verfügbaren Messraten gar nicht erfordert. Eine Verringerung oder ein Anstieg der Messraten während des Passierens des Zugs des SMI kann implementiert werden, sofern dies für nötig gehalten wird.As in the comment above 4 is discussed, the measurement rate for some of the sensors and instruments that are part of the system is defined before data acquisition begins, and it depends on the speed of the incoming train, especially a waste of data storage space and processing resources avoid when the train speed does not require the use of the fastest available measurement rates. A reduction or increase in measurement rates while passing the train of the SMI may be implemented, if deemed necessary.

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 22 nur einen Teil der möglichen angemessenen Lösungen darstellt. Es ist auch klar, auch wenn dies in diesem Text nicht erörtert wird, dass die Signalkonditionierung, die Isolierung, die Erdung usw. den geltenden elektrischen Sicherheitsvorschriften entsprechen und Interferenzen vermieden werden müssen, die von starken elektromagnetischen Feldern verursacht werden können, die in der Umgebung der Bahnstrecke am SMI vorkommen können.In general, it is clear to those skilled in the art that data collection can be implemented by a variety of means, and that the discussion above is to 22 represents only a part of the possible reasonable solutions. It is also clear, though not discussed in this text, that signal conditioning, isolation, grounding, etc. must comply with applicable electrical safety regulations and avoid interference that can be caused by strong electromagnetic fields in the environment the railway line at the SMI can occur.

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 243 in 3 bezieht sich allgemein auf die Konfigurierungs- und Eichungsfunktionen, doch Fachleuten werden erkennen, dass diese Funktionen durch eine Vielzahl unterschiedlicher Software-Module implementiert und ein Teil von ihnen mit anderen Boxen in 3 assoziiert werden können.It is of course possible that the re-calibrations associated with rail positional shift, instrument position and orientation displacement, distance measurement, wheel sensors and thermal emission measurements may be performed by a maintenance crew based on a programmed or adaptive maintenance schedule , Applicant once again emphasizes that this document details the method and system, leaving a number of options regarding system hardware and software methods. The above explanations seem to indicate that such options are related to the whole question of the methods for the "geometric calibrations" and the "geometric re-calibrations" that should be dealt with at the moment of development of the system implementation. The box 243 in 3 generally refers to the configuration and calibration functions, but those skilled in the art will recognize that these functions are implemented by a variety of different software modules and a portion of them with other boxes in 3 can be associated.

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 2 eingeschlossen sind (plus die Zwischenverbindungen zwischen diesen Komponenten). Fernsystem-Komponenten (Hardware und Software) gehören in der Regel (aber nicht notwendigerweise) zu mehr als einem System und befinden sich in einem variablen und möglichst großen Abstand von der/den einzelnen Systeminstallation(en). Der Begriff "externes System" bezieht sich hier auf die Signalisierungs- und Sicherheitssysteme der Bahn oder auf verschiedene Informationssysteme der Bahngesellschaften, die mit einer oder mehreren Systeminstallationen oder mit Fernsystemkomponenten kommunizieren oder in sie integriert (direkt oder indirekt) werden können. 23 zeigt allgemein die Kommunikation und Integration zwischen Fernsystemkomponenten, lokalen Systemkomponenten und externen Systemen.Local system components are defined herein as the system components (hardware and software) installed at the SMI or close to the SMI, which represent a system installation. Thus, the local system components are those in the dashed area of 2 are included (plus the interconnections between these components). Remote system components (hardware and software) typically (but not necessarily) belong to more than one system and are located at a variable and as large a distance as possible from the individual system installation (s). As used herein, the term "external system" refers to the signaling and security systems of the railway or to various railway information systems that can communicate with or be integrated (directly or indirectly) with one or more system installations or with remote system components. 23 generally shows the communication and integration between remote system components, local system components, and external systems.

Box 815 zeigt einige wichtige lokale Systemkomponenten einer Systeminstallation. Die Boxen 810 bis 813 und Box 821 zeigen eine Reihe von Datenverarbeitungseinheiten, die in einem lokalen Netz verbunden sind, z.B. durch eine schnelles Ethernet oder ein Gigabit Ethernet LAN mit einer oder mehreren Schalt- und Buchseneinheiten 814. Zum Beispiel können 811 und 812 zwei Datenverarbeitungseinheiten sein, die hauptsächlich der Datenerfassung dienen, während 813 eine Datenverarbeitungseinheit sein könnte, die verwendet wird, um einige der oben beschriebenen Softwareapplikationen laufen zu lassen.box 815 shows some important local system components of a system installation. The boxes 810 to 813 and box 821 show a number of data processing units that are connected in a local area network, eg by a fast Ethernet or a Gigabit Ethernet LAN with one or more switching and socket units 814 , For example, you can 811 and 812 two data processing units, which are mainly for data acquisition while 813 a data processing unit used to run some of the software applications described above.

Die Gruppierungsbox 834, einschließlich der Fernsystemkomponenten, umfasst einige Datenverarbeitungseinheiten (von 827 to 830) und Netzkomponenten (z.B. einen Fast Ethernet-Schalter 833), die an einem entfernten Ort installiert sind und ein System Remote Management Centre (hier "SRMC") bilden. Eine Hauptfunktion eines SRMC ist die Überwachung einer Reihe von Systeminstallationen, um mögliche Fehler oder Funktionsstörungen zu erkennen und diese durch Fernverwaltungsanwendungen oder durch die Planung eines Eingriffs der Wartungscrew zu beheben. Solch eine Überwachung kann auf einem Hinweisschema "Anfragen vom Zentrum" und/oder dem Versenden von geeigneten Nachrichten von den Systeminstallationen zum SRMC beruhen, wenn etwas Unnormales durch die Diagnostik-Funktionen automatisch erkannt wird, oder auf dem Versenden regelmäßiger Statusanzeigen von den Systeminstallationen an das SRMC, wobei die Verspätung oder das Fehlen solcher Nachrichten von den Systeminstallationen vom SRMC als ein Symptom einer Funktionsstörung interpretiert wird. Eine andere wichtige SRMC-Funktion ist die Aktualisierung der Software und der Datenbank der Dateien mit den Daten der Systeminstallationen. Solche Aktualisierungen sind möglich, wenn man Speichermittel auf die Installation anwendet, doch sollten sie möglichst mit einem der nachstehend angegebenen Kommunikationsmittel durchgeführt werden. Software-Nacheinstellungen und Aktualisierungen können in einem SRMC oder an anderer Stelle durchgeführt werden, ebenso wie die Aktualisierung des Inhalts der Fahrzeugdatenbank, und dann zu einem oder mehreren SRMC für die Verteilung an die Systeminstallationen gesendet werden. Ein Teil der Software-Aktualisierungen wird gemäß von Aktualisierungsplänen implementiert (Einführung neuer Funktionen, Verbesserung der Code-Leistung usw.), während andere Aktualisierungen sich aus der Diagnose von Code "bugs" oder durch erkennbare Funktionsstörungen ergeben können, und sie sollten innerhalb kürzester Zeit ausgeführt werden, möglichst durch das SRMC. Die Kommunikation der Systeminstallationen mit einem SRMC ist auch sehr wichtig im Zusammenhang mit dem Datentransfer von einer Systeminstallation nach einer verfehlten Identifizierung eines Fahrzeugs und dem Erzeugen eines beliebigen Alarms (die verantwortlichen Ingenieure können auf diese Weise direkt die Daten der Systeminstallationen prüfen, um den Ursprung der verfehlten Identifizierungen oder des Alarms zu kontrollieren und, wenn erforderlich, eine oder mehrere Veränderungen in den Systeminstallationen oder dem Inhalt der Fahrzeugdatenbank vorschlagen oder implementieren. Die Datensätze aus einer Systeminstallation an ein SRMC werden auch bezüglich der Offline-Arbeit übermittelt, um den oben in diesem Dokument erläuterten Erkennungsprozess zu verbessern oder genauer abzustimmen. Mehr als ein SRMC könnte für eine Reihe von Systeminstallationen arbeiten, basierend auf verschiedenen Schichten, verschiedenen Zwecken und/oder für Redundanz. Schließlich kann ein SRMC eine oder mehrere Funktionen bezüglich der Kommunikation mit externen Systemen erfüllen, so wie unten erläutert wird.The grouping box 834 , including the remote system components, includes some data processing units (from 827 to 830 ) and network components (eg a Fast Ethernet switch 833 ), which are installed at a remote location and form a System Remote Management Center (here "SRMC"). A key feature of an SRMC is the monitoring of a number of system installations to detect possible faults or malfunctions and remedy them through remote management applications or by scheduling a maintenance crew intervention. Such monitoring may be based on a "center request" alert scheme and / or sending appropriate messages from the system installations to the SRMC, if something abnormal is automatically detected by the diagnostics functions, or sending regular status indications from the system installations to the SRMC SRMC, where the delay or absence of such messages from the system installations is interpreted by the SRMC as a symptom of malfunction. Another important SRMC feature is the updating of the software and database of system installation data files. Such updates are possible by applying storage means to the installation, but if possible they should be carried out using one of the means of communication given below. Software adjustments and updates may be made in an SRMC or elsewhere, as well as updating the contents of the vehicle database, and then sent to one or more SRMCs for distribution to the system installations. Some of the software updates will be implemented according to update plans (introducing new features, improving code performance, etc.), while other updates may result from the diagnosis of code "bugs" or identifiable malfunctions, and they should be completed within a short time be executed, if possible by the SRMC. The communication of the system installations with an SRMC is also very important in connection with the data transfer from a system installation to a missed identification of a vehicle and the generation of any alarm (in this way the responsible engineers can directly check the data of the system installations to determine the origin of the system Failed to verify any identifications or alarms and, if necessary, propose or implement one or more changes in the system installations or the content of the vehicle database The records from a system installation to an SRMC will also be submitted for off-line work, as described above More than one SRMC could work for a number of system installations based on different layers, different purposes and / or redundancy it fulfills several functions related to communication with external systems, as explained below.

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 824 repräsentiert das Internet-Netzwerk, das mit den entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen als ein hauptsächliches und praktisches Mittel dazu dienen kann, die Systeminstallation mit einem oder mehreren SRMC zu verbinden. Die Verwendung der Lösung VPN [072, 073] ist ein Beispiel einer solchen Sicherheitseinrichtung. Dementsprechend repräsentiert die Box 819 in 23 einen Hardware-"VPN Kunden" wie eine Cisco System 3002 VPN-Einheit [974], während die Box 832 in einem SRMC einen "VPN Server" anzeigt, d.h. eine Cisco System 3000 VPN-Einheit [973]. Andere Mittel (Firewalls, Überwachungssysteme, Passwort-Verwaltung, persönliche Identifizierungsvorrichtungen für den Operator usw.) sollten natürlich von einem erfahrenen Ingenieur so gewählt werden, dass sie so gut wie möglich zur Systemimplementierung oder den Aktualisierungsaktivitäten passen. Die Boxen 820 und 831 repräsentieren die Einheiten für den Internetzugang, zum Beispiel DLS Modems/Routers. Private Netze, geleaste Leitungen oder virtuelle private Verbindungen, die von Telekommunikationstechnikern hergestellt werden, sind selbstverständlich einige der alternativen Optionen zur Verwendung des Internets. Satellitenverbindungen können eine Option sein, um eine Verbindung zwischen der Systeminstallation und einem SRMC herzustellen, speziell mit Bezug auf die Überwachung der Systeminstallation, wenn das primäre Netzverbindungsmittel nicht verfügbar ist. Als ein Beispiel einer günstigen redundanten auf Satelliten basierenden Verbindung, die als Überwachungs-Backup dient, repräsentiert das Element 818 eine Zugangseinheit wie [976] für das weltweite Satelliten-Nachrichtensystem "ORBCOMM" [975], dargestellt durch Element 825. Diese Lösung bietet eine einfache Schnittstelle mit einem SRMC, dadurch, dass die entsprechenden Nachrichten über das Internet auf der Grundlage des standardmäßigen E-Mail-Protokolls versandt werden.The element 824 represents the Internet network, which, with the appropriate safeguards, can serve as a primary and practical means of connecting the system installation to one or more SRMCs. The use of the solution VPN [072, 073] is an example of such a security device. Accordingly, the box represents 819 in 23 a hardware "VPN customer" like a Cisco System 3002 VPN unit [974] while the box 832 Displays a "VPN Server" in an SRMC, ie a Cisco System 3000 VPN unit [973]. Of course, other means (firewalls, surveillance systems, password management, operator personal identification devices, etc.) should be chosen by an experienced engineer to best suit system implementation or upgrade activities. The boxes 820 and 831 represent the units for Internet access, for example DLS modems / routers. Private networks, leased lines or virtual private connections made by telecommunications technicians are, of course, some of the alternative options for using the Internet. Satellite links may be an option to establish a connection between the system installation and an SRMC, especially with regard to monitoring the system installation when the primary network connection means is not available. As an example of a cheap redundant satellite-based connection that serves as a monitoring backup sent the element 818 an access unit such as [976] for the global satellite communications system "ORBCOMM" [975] represented by Element 825 , This solution provides a simple interface with an SRMC by sending the appropriate messages over the Internet based on the standard e-mail protocol.

Einheit 822 steht für ein kabelloses Modem, das in einer Systeminstallation installiert werden könnte, um eine kabellose Backup-Verbindung zusätzlich oder anstelle der auf einem Satelliten basierenden Verbindung liefern könnte. Die Verwendung eins GSM oder GPRS oder UMTS oder eines anderen kabellosen Netzwerks 826 würde natürlich die Kommunikation mit einem entsprechenden ISP implizieren, wenn, wie in 23 dargestellt, der Zugang zu einem SRMC über das Internet erfolgt. Direkte "Dial-up"-Verbindungen können jedoch zwischen 815 und 834 verwendet werden, die auf kabellosen Modems auf beiden Seiten basieren. Die Boxgruppe 842, die die Boxen von 835 bis 841 umfasst, die den Boxen 827 bis 833 entsprechen, können ein anderes SRMC wie 834 anzeigen oder ein externes Informationssystem wie ein Verwaltungssystem von Schienenfahrzeugen oder wartungstechnisches Informationssystem, wie weiter unten am Ende dieses Abschnitts erläutert wird.unit 822 stands for a wireless modem that could be installed in a system installation to provide a wireless backup connection in addition to or instead of the satellite-based connection. Using a GSM or GPRS or UMTS or other wireless network 826 would of course imply communication with a corresponding ISP, if, as in 23 presented access to an SRMC over the Internet. However, direct "dial-up" connections can be made between 815 and 834 which are based on wireless modems on both sides. The boxing group 842 that the boxes of 835 to 841 that covers the boxes 827 to 833 can match another SRMC like 834 or an external information system such as a rolling stock management system or a maintenance information system, as further explained at the end of this section.

Box 845 steht für ein Signalisierungs- und Sicherheitssystem der Bahngesellschaft, an das die Systeminstallation, in Form von Nachrichten oder Signalen, bestimmte Informationen und/oder die Alarme sendet, die aus den Erkennungsfunktionen von Defekten und gefährlichen Bedingungen, die weiter oben besprochen wurden, stammen. Im Beispielt von 23 verwaltet die Datenverarbeitungseinheit 817 die Nachrichten und Signale zwischen 815 und 845. Einheit 817 erstellt die Verbindung (z.B. durch eine standardmäßige Serienverbindung wie RS232) zur Datenverarbeitungseinheit 821 und nicht zu den anderen Datenverarbeitungseinheiten, die vom lokalen Netz verwendet werden, das durch 814 implementiert ist. Diese Lösung erlaubt den Austausch nur von bestimmten Serien von digitalen Nachrichten zwischen den Einheiten 817 und 821, um die Sicherheit der auf der Einheit 817 laufenden Software zu bescheinigen, speziell wenn die Verbindung zwischen 815 und 845 ein digitales Netz ist (z.B. basierend auf TCP/IP in einem ATM-Netz).box 845 stands for a signaling and security system of the railway company to which the system installation sends, in the form of messages or signals, certain information and / or alarms originating from the detection functions of defects and dangerous conditions discussed above. In the example of 23 manages the data processing unit 817 the news and signals between 815 and 845 , unit 817 Creates the connection (eg via a standard serial connection such as RS232) to the data processing unit 821 and not to the other data processing units used by the local area network 814 is implemented. This solution allows the exchange of only certain series of digital messages between the units 817 and 821 to ensure the safety of the unit 817 to certify running software, especially if the connection between 815 and 845 a digital network is (eg based on TCP / IP in an ATM network).

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 853 steht für ein oder mehrere Relais und möglicherweise einige untergeordnete elektronische Kreisläufe, um der entsprechenden Einheit 844 einen Alarm zu signalisieren, die in das Signalisierungs- und Sicherheitssystem der Bahngesellschaft integriert ist. Verschiedene Signalleitungen können verwendet werden, um verschiedene Alarme anzuzeigen, so wie "Feuer an Bord", "Heißläufer", "außerhalb des Begrenzungslinienprofils" usw., auch weil verschiedene Signalisierungen ausgeführt werden können. Die Gefahrenreduzierungsmission des Systems erfordert im Allgemeinen nicht, dass das Protokoll für diese Kommunikation den Sicherheitsintegritätsprinzipien für eine störungssichere Systemverbindung entspricht, und somit können verschiedene Protokolle vorgeschlagen werden, die auf NO- und NC-Relaiskontakten basieren (vorausgesetzt, sie deklassifizieren nicht die SIL-Stufe des Signalisierungssystems).One of the simplest ways for the system to send security alarms to the signaling and security systems of the railway company is to use 2-status signals via a relay. box 853 represents one or more relays and possibly some subordinate electronic circuits to the corresponding unit 844 to signal an alarm that is integrated into the signaling and security system of the railway company. Different signal lines can be used to indicate various alarms, such as "fire on board", "hot runner", "out of gauge line", etc., also because different signaling can be performed. The system's hazard reduction mission generally does not require that the protocol for this communication meet the safety integrity principles for a fail-safe system connection, and thus various protocols based on NO and NC relay contacts can be proposed (provided they do not de-classify the SIL stage the signaling system).

Zusätzliche Signalleitungen können ebenfalls integriert werden, und einige von ihnen sollten es ermöglichen, Signale von 844 an 853 zu senden, um die Signalisierungsintegritätsprotokolle zu implementieren (z.B. eine Anfrage von 844 an 853 zur Aktivierung eines Bestätigungssignals von 853 an 844, um die Verfügbarkeit der Systeminstallation und des entsprechenden Signalkabels zu prüfen). Die Verwendung dieser Schnittstellen-Technik zwischen 815 und 845 ist für diejenigen Signale geeignet, die mit dem Anhalten eines Zugs oder seiner Umleitung zusammenhängen, wenn gefährliche Defekte oder Bedingungen entdeckt werden. Das Schaffen von Schnittstellen über Relais-Signale ist in jedem Fall die "natürlichste" Methode, eine Schnittstelle zwischen dem System und mehreren "traditionellen" Signalisierungs- und Sicherheitssystemen zu erstellen.Additional signal lines may also be integrated, and some of them should allow signals from 844 at 853 to implement the signaling integrity protocols (eg, a request from 844 at 853 to activate a confirmation signal from 853 at 844 to check the availability of the system installation and the corresponding signal cable). The use of this interface technique between 815 and 845 is suitable for signals related to the stopping of a train or its detour when dangerous defects or conditions are detected. Creating interfaces via relay signals is in any case the "most natural" way of creating an interface between the system and multiple "traditional" signaling and security systems.

Die Verwendung anderer Kommunikationstechniken zwischen 815 und 845, so wie eine digitale Kommunikationsleitung durch die Einheiten 823 und 843 hindurch, ermöglicht es, zusätzlich zur Implementierung derselben grundsätzlichen Signalisierungsfunktionen, die oben für die Relais-Schnittstelle erwähnt wurden, eine Reihe von komplexeren funktionellen Beziehungen für die Interaktion des Systems mit den Signalisierungs- und Sicherheitssystemen der Bahngesellschaft herzustellen. Ein erstes Beispiel dieser weiteren Funktionen ist der Austausch von Nachrichten, wie oben in Abschnitt 0 bezüglich des Auftretens von Ladeprofilverletzungen oder der Annehmbarkeit des Transits einer breiten Last auf einem Waggon in Abhängigkeit von Geschwindigkeitseinschränkungen, erläutert wurde. Weitere solche Funktionen beziehen sich auf die Übertragung von Daten und Informationen von einer Systeminstallation zu einem Bahn-Kontrollzentrum für die Fälle, in denen das System eine mögliche Gefahr erkannt hat, die durch einen Operator im Kontrollzentrum validiert werden muss (z.B. ein loses Waggonblech oder die Verletzung eines Begrenzungslinienprofils, die eine Folge einer Lastverschiebung sein könnte, doch zu diesem Zeitpunkt noch nicht derart ist, dass die Alarmauslösebedingungen bei der Verletzung eines Begrenzungslinienprofils verletzt würden). Wenn ein Urteil eines Operators nötig ist, kann das System eine Kombination von Daten und Informationen senden, die einige Abbildungen der entsprechenden Fahrzeuge und der entsprechenden Gefahr einschließen können (z.B. erstellt von den linearen VIS-Kameras und/oder linearen IR-Sensoren und/oder VLDM-Instrumenten, die am SMI installiert sind, wie weiter unten erläutert wird).The use of other communication techniques between 815 and 845 as well as a digital communication line through the units 823 and 843 Through this, in addition to implementing the same basic signaling functions mentioned above for the relay interface, it enables a number of more complex functional relationships for the interaction of the system with the signaling and security systems of the railway company. A first example of these other functions is the exchange of messages, as discussed above in Section 0 for the occurrence of loading profile violations or the acceptability of large-load on-carriage transit depending on speed restrictions. Other such functions relate to the transmission of data and information from a system installation to a railway control center in cases where the system has identified a potential hazard that needs to be validated by an operator in the control center (eg a loose wagon or sheet) Violation of a boundary line profile that is a consequence could be a load shift, but at this stage is not yet such that the alarm triggering conditions would be violated if a boundary line profile were violated). When an operator's judgment is needed, the system may send a combination of data and information that may include some mappings of the corresponding vehicles and the corresponding hazard (eg, created by the linear VIS cameras and / or linear IR sensors and / or VLDM instruments installed on the SMI, as explained below).

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 852 entspricht einem Satz von Fernkomponenten, einschließlich von Fernkomponenten des Systems, die im Zusammenhang stehen mit der Verwaltung einer Zugbildung mit Fahrzeugen an einem Bahnhof oder Rangierbahnhof oder an einem geeigneten Schienenabschnitt nach der Erkennung durch das System von Defekten oder gefährlichen Bedingungen auf einem oder mehreren Fahrzeugen der Zugbildung. Die Kommunikation zwischen 815 und 852 kann durch eine Vielzahl alternativer Übertragungstechnologien erfolgen, z.B. durch die Verwendung von spezieller Glasfasern oder einem kupfer-verdrillten Kabelpaar zwischen zwei geeigneten Kommunikationseinheiten 816 und 850 (z.B. zwei Modems/Routers). In der Veranschauungsübersicht in 23 ist ein PC 848 mit einer Systeminstallation 815 über ein lokales Bereichsnetz, z.B. ein Ethernet LAN basieren auf der Ethernet Umschalteinheit 851, verbunden. Zusätzlich dazu, kann ein "Handcomputer" oder ein "tragbarer Computer mit Touchscreen" 846 mit einem angemessenen Kommunikationsgerät 847 ausgestattet werden, um eine kabellose Datenverbindung über 849 zum LAN von Box 852 zu bieten. Ein lokales im Freien liegendes kabelloses Netz könnte, zum Beispiel, ein FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) w-LAN sein, das mit den nötigen Komponenten [977] der Firma Alvarion aus Tel Aviv, Israel, implementiert wird und für das ein Handcomputer mit der entsprechenden PCMCIA-Platte [978] ausgerüstet wird. Der Vorteil dieser besonderen w-LAN-Lösung für diese Anwendung ist die Verbindung des Handgerätes mit einer Datenübertragungsrate von einigen Mbps über eine Distanz von mehreren Hunderten von Meter oder bis zu Kilometern, die eine sehr hohe Datensicherheit und eine bemerkenswerte Immunität gegenüber Störungen bietet. Wenn einen Crew ein Handgerätverwendet, kann sie über dieses Informationen zum Ort des/der erkannten Defekte(s) oder der gefährlichen Bedingung(en) des angehaltenen oder umgeleiteten Zugs erhalten. Über das Handgerät können auch Einsatzanweisungen an die Crew gegeben werden und eine robuste Software-Schnittstelle, ähnlich einer Check-Liste, macht das Eingreifen der Crew leichter und trägt zur entsprechenden Qualitätssicherung bei. Die Einheit 848 kann mit einem Ingenieur besetzt werden, der die Aktivität der Crew verfolgen und mit ihr kommunizieren kann, wobei er, falls gewünscht, auch die verbale Kommunikationsfunktion des oben erwähnten FHSS w-LAN aktivieren kann. Abbildungen vom System können an den Einheiten 846 und 848 betrachtet werden, und, falls gewünscht, kann die Einheit 846 mit einem Handgerät (eingebaut oder an die Kamera angeschlossen) Bilder des Crew-Einsatzes (z.B. bei einer verschobenen Ladung) abrufen und diese an die Einheit 848 senden. Die Kommunikation mit dem Laptop der Service-Crew kann jedoch auf andere Weise erfolgen, zum Beispiel über ein kabelloses Telefonnetz. Fachleuten in diesem Bereich ist klar, dass die Funktionen im Zusammenhang mit dem Crew-Eingriff ergänzt werden können, um auch Kontrollzentren der Bahngesellschaften und andere Bahn-Informationssysteme einzuschließen. Die Implementierung eines solchen Systems für einen Einsatz einer Service-Crew stellt auch ein wirksames und qualitativ hochwertiges Mittel zur Übertragung an SRCM der tatsächlichen Beobachtungen der Crew dar, und diese sind für die Bewertung und Verbesserung der Systemleistung sehr wichtig.Railway signaling professionals will know that the current increasing use of GSM-R combined with ERTMS / ETCS is another way of communicating and integrating between the system and the railway signaling and security systems, especially for communication with train systems and railway operators for integration with the signaling and security infrastructure (eg in connection with the speeding of the transport of wagons with very wide loads). Considerations on safety and economy (eg [009, 023 and 026]) lead to the realization that when a train formation due to the detection of defects or dangerous conditions at a manned application site on the rail side (or at a suitable location on a rail track, to which a service crew could be sent) the appropriate information should be available on the spot, specifically the information on the vehicle (s) that need to be checked and, if applicable, the part (s) of such a vehicle / such vehicles (eg which axle box). The group box 852 corresponds to a set of remote components, including remote components of the system, associated with the management of train formation with vehicles at a station or marshalling yard or on a suitable track section upon detection by the system of defects or hazardous conditions on one or more vehicles Train composition. The communication between 815 and 852 can be done by a variety of alternative transmission technologies, for example by the use of special glass fibers or a copper-twisted cable pair between two suitable communication units 816 and 850 (eg two modems / routers). In the overview of the survey in 23 is a PC 848 with a system installation 815 via a local area network, eg an Ethernet LAN based on the Ethernet switching unit 851 , connected. In addition, a "handheld computer" or a "portable computer with touchscreen" 846 with an adequate communication device 847 be equipped to a wireless data connection via 849 to the LAN of Box 852 to offer. A local outdoor wireless network could be, for example, a FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) w-LAN implemented with the necessary components [977] from Alvarion of Tel Aviv, Israel, and a handheld computer for this the corresponding PCMCIA plate [978]. The advantage of this particular w-LAN solution for this application is the connection of the handset with a data transfer rate of several Mbps over a distance of several hundreds of meters or up to kilometers, which offers a very high data security and a remarkable immunity to interference. When a crew uses a handset, it can obtain information about the location of the detected defect (s) or the dangerous condition (s) of the stopped or diverted train. Operation instructions can also be given to the crew via the handset and a robust software interface, similar to a checklist, makes it easier for the crew to intervene and contributes to the corresponding quality assurance. The unit 848 can be manned by an engineer who can track and communicate with the crew's activity and, if desired, can also activate the verbal communication feature of the above-mentioned FHSS w-LAN. Pictures of the system can be attached to the units 846 and 848 can be considered, and, if desired, the unit 846 with a handheld device (built-in or connected to the camera) retrieve images of the crew mission (eg a shifted cargo) and send them to the unit 848 send. However, communication with the laptop of the service crew can be done in other ways, for example via a wireless telephone network. It is clear to those skilled in the art that the functions associated with crew intervention can be supplemented to include also railway company control centers and other rail information systems. The implementation of such a service crew deployment system also provides an effective and high-quality means of transmitting to SRCM the actual observations of the crew, and these are very important to the evaluation and improvement of system performance.

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 853 gruppiert sind, kann auch in die Wartungssysteme von Schienenfahrzeugen integriert werden, z.B. um einen Einsatzbereich einer Crew abzuschicken und/oder um einen bestimmten Wartungseingriff für ein Fahrzeug zu planen und/oder um die nötigen Ersatzteile zu besorgen. Die Integration der Systeminstallationen mit den SRCM(s) und den wartungsspezifischen Informationssystemen kann eine Reihe von Wertzuwachsfunktionen umfassen, so wie die automatische Erzeugung großer Datensätze zur Verbesserung der Wartungsplanung, zur Optimierung der auf Bedingungen basierenden Wartung und zur Verbesserung der Leistung der Systemsoftware. Diese Schnittstellen mit logistik-bezogenen Informationssystemen können über einen Datenbank-Server implementiert werden, in dem das Passieren eines bestimmten Fahrzeugs an einer Systeminstallation aufgezeichnet wird. Solch ein Server könnte von verschiedenen logistik-bezogenen Informationssystemen befragt werden, die im Idealfall über einen Internet-Zugang verfügen. Alternativ kann ein SRMC Nachrichten an ein Informationssystem des entsprechenden Flotteneigners senden, die die Position der Installation, den Zeitpunkt des Passierens und die unverwechselbaren Fahrzeugscodes enthalten.However, the verification of a possible defect or dangerous condition may alternatively be performed by a crew composed of railway personnel operating on the train concerned. In order to notify such a crew of the detected defects and / or dangerous conditions, the same information discussed above with the use of a ground-based crew may be communicated on board the train with other communication means, especially via a GSM-R network or other wireless communication systems. The information and data may be communicated to the train crew in the form of vocal messages and / or digital messages to a computing device with an appropriate screen (possibly with drawings and / or images sent) and / or in the form of a fax. In addition, "information pillars" may be positioned along the mainline or on a safe rail section where a train would be stopped, and these columns could be connected to the appropriate system installation or to a railroad system. As noted above, for most of the identified vehicles, the system recognizes a unique vehicle identification code in addition to the vehicle execution model. The use of all identification information allows the system to generate important information for the rolling stock maintenance management systems and the logistics systems. The detection of abnormal conditions or tolerable defects that do not require stopping or diverting the train may result in the transmission of a message to a maintenance information system in which the diagnostic information is associated with the unique vehicle identification to be used by the vehicle be considered different purpose, so for example, when advancing the next maintenance. The subsystem of the units in the box 853 can be integrated into the maintenance systems of rail vehicles, for example, to send a field of application of a crew and / or to plan a specific maintenance intervention for a vehicle and / or to get the necessary spare parts. The integration of system installations with the SRCM (s) and maintenance-specific information systems can include a number of value-added functions, such as automatic generation of large data sets to improve maintenance planning, optimize condition-based maintenance, and improve system software performance. These interfaces with logistics-related information systems can be implemented via a database server, which records the passage of a particular vehicle to a system installation. Such a server could be interviewed by various logistics-related information systems which ideally have Internet access. Alternatively, an SRMC may send messages to an information system of the respective fleet owner containing the location of the installation, the time of passing and the unique vehicle codes.

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 218 in 4 entsprechen (vor allem, wenn die entsprechenden Datenerfassungsfunktionen durch ein VME-System implementiert sind) und die, die den Boxen 821 und 817 in 23 entsprechen, wie in Abschnitt 0 über die Schnittstellen zwischen einer Systeminstallation und einer Signalisierungs- und Sicherheitssystem der Bahngesellschaft erläutert wurde.Developing a software application in C or C ++ language in a real-time software environment (eg, RTUnixPro [979]) is considered by the applicant to be a highly recommended choice for the software modules of the system, such as the box 218 in 4 (especially if the corresponding data collection functions are implemented by a VME system) and those that use the boxes 821 and 817 in 23 as explained in Section 0 on the interfaces between a system installation and a railway signaling and security system.

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 231, zu deren Aufgaben die Zuteilung von Berechnungsaufgaben zu einem Satz von Softwaremodulen gehört, die asynchron und parallel laufen. Die Verwendung einer typischen Echtzeit-Softwareumgebung ist im Allgemeinen für solche asynchrone Module nicht nötig, die unter Betriebssystemen laufen können, die sich von dem unterscheiden, das für die Berechnungseinheiten verwendet wird, auf denen zeit-kritische Anwendungen laufen. Im Allgemeinen sind die Kriterien für die Wartungsfreundlichkeit, die Modularität und die Tragbarkeit sehr wichtig für das Design und die Entwicklung der Systemsoftware, so wie für die meisten professionellen Softwaresysteme, die einen weit über einige Jahre hinaus reichenden Lebenszyklus bieten müssen.Choosing, based on the information in Section 0, to structure "heavy" software functions for large calculations as a series of software modules that perform asynchronously certain tasks for a particular vehicle of a train, and as multiple instances on a series of calculation units of a network or a collection is compatible with another software design solution, and especially with the use of the monitoring application 231 whose tasks include the allocation of computational tasks to a set of software modules that run asynchronously and in parallel. The use of a typical real-time software environment is generally unnecessary for asynchronous modules that can run under operating systems that are different from that used for the computing units running time-critical applications. In general, ease-of-maintenance, modularity, and portability criteria are very important for the design and development of system software, as well as for most professional software systems that need to provide a life cycle that spans many years.

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 13a installiert wird, ein Schwankungsabstand von einer Weite von ± 5 Milliradians (z.B. etwas ± 0.3 Grad) zu einer Schwingung mit einer Weite von etwas ± 20 Millimetern des Messpunkts orthogonal zum Messungsstrahl in einem Abstand von 4 Meter von der Schwingungsachse des Instruments führen.A first important aspect related to the installation of devices is the mechanical stability of the installed sensors and instruments, especially the (active and passive) optical elements, which are positioned on the rail sides as explained above. The system here does not require a special type of support structure for such sensors and instruments (eg a signal bridge [002] or arched structure [003] or the walls and ceiling of a tunnel [066]) and therefore engineers responsible for the design can use the Select the type of structure that you consider appropriate (eg a group of lattice masts or a series of interconnected metal lattice masts along the rail side or structures of composite concrete and metal girders), provided that it is ensured that the vibrations and the positional displacement and orientation the sensors and instruments are within the limits specified for the intended use of the system. In general, it is not difficult to keep linear oscillatory displacements of optical sensors and instruments within the desired limits (usually a few millimeters), while angular fluctuations can be more critical. In any case, the vibration limits are given by the required accuracy of a specific measurement together with the corresponding measurement geometry. For example, in the case of a very fast laser rangefinder, as in 13a 4 mm from the axis of oscillation of the instrument, place a fluctuation distance of a width of ± 5 milliradians (eg, approximately ± 0.3 degrees) to a vibration of a width of approximately ± 20 millimeters of the measurement point orthogonal to the measurement beam.

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 541 und 548 (in 13a und 13b), zusammen mit einem angemessenen Erhöhungswinkelbereich der Strahlen des optischen Instrumentes (allein oder mit assoziierten Mitteln) eine sehr wirksame Lösung zur Verhinderung sowohl der möglichen Probleme im Zusammenhang mit Sonnenlicht, intensivem Licht und/oder thermaler Strahlung, als auch mit Wettereinflüssen und in der Luft fliegenden Partikeln. Eine weitere Lösung für die möglichen Probleme im Zusammenhang mit Störungen durch Sonnen- und/oder künstliche Lichtstrahlen ist die Installation von Abschirmplatten auf der tragenden Struktur der Instrumente, wobei die Paneele auf der dem entsprechenden optischen Gerät oder Infrarotinstrument entgegen gesetzten Schienenseite montiert werden müssen. Diese Paneele brauchen keine soliden Oberflächen zu haben und es wird die Verwendung von Paneelen mit kleinen Öffnungen empfohlen, um den Winddruck zu verringern, der andernfalls eine kostspielige Verstärkung der tragenden Struktur der Instrumente und Paneele erforderlich machen würde. Diese Paneele können jedoch auf einer oder mehreren Strukturen installiert werden, die nicht die tragenden Strukturen der Instrumente sein müssen. Der bevorzugte Einsatz von linearen Bilderzeugungsgeräten im System hat, zusätzlich zu den oben angesprochenen Vorteilen, auch den Vorteil, dass er die Verwendung von relativ schmalen Abschirmpaneelen ermöglicht, anstatt der breiteren Paneele, die typischerweise für das Abschirmen von zweidimensionalen Bilderzeugungsgeräten nötig sind. Die Installation des Systems in einem Bahntunnel [066] oder unter einer breiten Brücke oder unter einem Ad-hoc-Schutztunnel (um die Systemapparate am SMI zu schützen und möglicherweise einen Teil von ihnen zu tragen) ist natürlich möglich, doch für das System nicht erforderlich. Der Anmelder glaubt vor allem, dass der Bau einer tunnelartigen speziellen Struktur (und möglicherweise einer Stütze für die Instrumente) wahrscheinlich rein wirtschaftlich gesehen ungünstig wäre.Of course, sun and / or other intense light sources and / or sources of infrared radiation can be a problem for system operations as they affect the measurements or availability of optical and / or infrared instruments. However, it is envisaged that the system may be installed anywhere along the rail track without precluding locations having particular geographic orientations above the rails or in which intense light sources or sources of thermal radiation are at a critical distance from and in critical Direction related to the SMI. One of the techniques with which such potential problems of sun and artificial light and / or sources of thermal radiation can be prevented is the use of special attachments. In the case of linear imaging devices (VIS, NIR, and IR) and those instruments with which an angle scan is performed (eg, scanning laser rangefinder), the use of an attachment is similar to 541 and 548 (in 13a and 13b ), along with a reasonable elevation angle The range of the rays of the optical instrument (alone or by associated means) is a very effective solution for preventing both the potential problems associated with sunlight, intense light and / or thermal radiation, as well as weathering and airborne particles. Another solution to the potential problems associated with sun and / or artificial light rays is the installation of shielding plates on the supporting structure of the instruments, with the panels mounted on the opposite side of the rail from the corresponding optical device or infrared instrument. These panels do not need to have solid surfaces and the use of panels with small openings is recommended to reduce the wind pressure that would otherwise require costly reinforcement of the supporting structure of the instruments and panels. However, these panels can be installed on one or more structures, which need not be the supporting structures of the instruments. The preferred use of linear imaging devices in the system, in addition to the advantages discussed above, also has the advantage of allowing the use of relatively narrow shielding panels, rather than the wider panels typically required for shielding two-dimensional imaging devices. Installation of the system in a railway tunnel [066] or under a wide bridge or under an ad hoc protection tunnel (to protect and possibly carry some of the system equipment at the SMI) is of course possible but not required for the system , In particular, the Applicant believes that the construction of a special tunnel-like structure (and possibly a support for the instruments) would probably be unfavorable in purely economic terms.

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 206 und 207 mit Abständen 210 und 212 vom SMI von etwa 170 Metern installiert werden. 24 zeigt eine vereinfachte Ansicht aus der Vogelperspektive von den für diese erste Konfigurierung am SMI installierten Sensoren und Instrumente. Das kleine schwarze Quadrat 884 steht für einen elektromagnetischen Radsensor mit einer hohen Bandbreite, speziell in diesem Beispiel ein variabler Widerstandssensor (VRS) [951] von Invensys Sensors Systems/Electro Corporation zurzeit Teil von Honeywell). Fünf Paare dieser Sensoren sind in diesem Beispiel an den Schienen installiert, um die Zeitdaten des Radtransits zu liefern, mit der die LDF-Funktion mit einer hohen Genauigkeit berechnet wird, und dies auch im Falle von Schienenfahrzeugen mit niedriger Bremsgeschwindigkeit. Der Abstand zwischen den Radsensorpaaren am SMI beträgt zwischen 4 und 5 Meter. Alle VRS und die RDS80001-H-Sensoren werden mit Klammern an den Schienen befestigt, die dem Modell RDS-CL-01 "Underrail Clamp" von Honeywell entsprechen, oder ihm ähneln, was ein Schienenbohren überflüssig und eine Korrektur der Position entlang der Schiene einfach macht. Zwei Serien von linearen Kameras 870 und 876 sind mit einer Geometrie ähnlich wie in den 10a und 10b installiert, in diesem Beispiel sind es Eclipse EC-11-Kameras [956] von DALSA. Die "Periskop"-Konfigurierung mit der 2048 × 96 (TDI) Pixelauflösung und einer 64.1 kHz max. linearen Abtastrate wird für die seitlichen Kameras verwendet, während die Version mit einer max. linearen Abtastrate von 17.4 kHz für die nach unten sehenden Kameras verwendet wird, die in einer Position wie 449 und 450 installiert sind. Der Winkel 464 zwischen der Schienenrichtung und den Sichtebenen 861 und 879 aller Kameras in diesem Beispiel beträgt fast 90 Grad. Die Beleuchtung für diese Kameras wird mit einer angemessenen Geometrie (siehe Abschnitt 0 oben) durch geeignete Leuchtstoffröhren oder eine LED-Anordnung produziert (bevorzugt mit 90% ihrer Leistungs im Wellenlängenintervall zwischen 650 und 850).This first example relates to a relatively complete configuration to support all of the important recognition functions outlined above and to provide high performance in terms of detection sensitivity of all major defects and / or hazardous conditions at a low false alarm rate to reach. The reference speed range of the vehicle (at the SMI) is 35 to 120 km / h for the application of the complete set of recognition functions, and covers a range of 20 to 160 km / h for the vehicle identification function and the detection function of fire and heating of a vehicle body. There is a tolerance of 5% at the top and bottom of these speed ranges. Detection of oncoming train formation and arrival time prediction at the SMI of this train formation is based on two pairs of Honeywell RDS80001-H [950] wheel pairs, each pair along the same rail with a short distance between the two sensors of a pair (eg 1000 to 3000 mm), and the pairs in two positions like 206 and 207 with intervals 210 and 212 installed by the SMI of about 170 meters. 24 shows a simplified bird's-eye view of the sensors and instruments installed on the SMI for this initial configuration. The little black square 884 represents a high bandwidth electromagnetic wheel sensor, especially in this example a variable resistance sensor (VRS) [951] from Invensys Sensors Systems / Electro Corporation currently part of Honeywell). Five pairs of these sensors are installed on the rails in this example to provide the time data of the wheel transit to calculate the LDF function with high accuracy, even in the case of low braking speed rail vehicles. The distance between the wheel sensor pairs at the SMI is between 4 and 5 meters. All VRS and RDS80001-H sensors are clamped to or similar to the rails that are similar to or similar to Honeywell's RDS-CL-01 "Underrail Clamp", eliminating the need for rail drilling and correcting the position along the rail power. Two series of linear cameras 870 and 876 are similar to a geometry in the 10a and 10b installed, in this example they are Eclipse EC-11 cameras [956] from DALSA. The "periscope" configuration with the 2048 × 96 (TDI) pixel resolution and a 64.1 kHz max. linear sampling rate is used for the side cameras, while the version with a max. 17.4 kHz linear sampling rate is used for the down-facing cameras in a position like 449 and 450 are installed. The angle 464 between the rail direction and the sight planes 861 and 879 all cameras in this example is almost 90 degrees. The illumination for these cameras is produced with appropriate geometry (see section 0 above) by suitable fluorescent tubes or an LED array (preferably with 90% of their power in the wavelength interval between 650 and 850 ).

Vier VLDS-Instrumente 860, 869, 875 und 881 sind am SMI mit einer Positionierungs- und Orientierungsgeometrie ähnlich wie in den 13a und 13b installiert. Speziell für dieses Beispiel wurden die VLDS aus der Produktlinie Serie "Profiler"/"IVAR" [961] (in Abschnitt 0 oben angesprochen) von der Firma Zoller & Froehlich GmbH gewählt. Eine Version mit einem maximalen eindeutigen Bereich von etwa 25 Metern und einer Messrate von bis zu 625 kHz wird verwendet, mit einem speziellen Gehäuse mit einer Abschirmung und einem Aufsatz ähnlich wie 541 und 548 in den 13a und 13b. Nur ein Bruchteil des 360-Grad kontinuierlichen "vertikalen Abtastbereichs" wird für die Messungen verwendet, und somit ist eine "Fast-Echtzeit-Übermittlung" der Messdaten durch die Schnittstelle IEEE 1394 dieser Instrumente möglich und eine Sättigung des "Pufferspeichers" des Instruments wird bei dieser Messrate verhindert (ohne dass die Instrumente selbst im Nachhinein den Durchschnitt der Messdaten ermitteln).Four VLDS instruments 860 . 869 . 875 and 881 are similar to the SMI with a positioning and orientation geometry similar to those in the 13a and 13b Installed. Especially for this example the VLDS from the product line "Profiler" / "IVAR" [961] (mentioned in section 0 above) were chosen by the company Zoller & Froehlich GmbH. A version with a maximum unique range of about 25 meters and a measurement rate of up to 625 kHz is used, with a special housing with a shield and a cap similar to 541 and 548 in the 13a and 13b , Only a fraction of the 360-degree continuous "vertical scan range" is used for the measurements, and thus "near-real-time transmission" of the measurement data through the IEEE 1394 interface of these instruments is possible and saturation of the instrument's "buffer memory" becomes possible this measurement rate prevents (without the instruments themselves subsequently determining the average of the measurement data).

Vier lineare Infrarot-Bilderzeugungsgeräte 862, 872, 871 und 877 sind am SMI installiert. Diese IR-Bilderzeugungsgeräte entsprechen dem Modell "Model IR 1000" von ISI (Plymouth, MN, USA) [068], das oben im Abschnitt 0 erläutert wurde. Die beiden Einheiten 862 und 872 sind ähnlich wie Einheit 650 in 17a oder 638 of 17b installiert, während die Einheiten 871 und 877 ähnlich wie Einheit 760 in 21a oder 769 in 21b installiert sind.Four linear infrared imaging devices 862 . 872 . 871 and 877 are installed at the SMI. These IR imaging devices are model ISI (Plymouth, MN, USA) "Model IR 1000" [068], discussed in Section 0 above. The two units 862 and 872 are similar to unity 650 in 17a or 638 of 17b installed while the units 871 and 877 similar to unity 760 in 21a or 769 in 21b are installed.

Zwei schnelle Laser-Abstandsmesser 873 (das kleine kompakte Dreieck symbolisiert beide Instrumente) sind in einer Konfigurierung montiert, die der in den 8a und 8b gezeigten entspricht, und zwar so, dass die beiden unterschiedlichen Radprofile mit ihrem Laser-Abtastweg 358 auf der Radseitenfläche in zwei unterschiedlichen Durchschnittshöhen über der Rollfläche gemessen werden. Instrumente vom Bereich OptocatorTM [952, 954] von LMI Selcom werden verwendet, speziell das Modell OptocatorTM 2008-180/390-B (Teil # 813214), ein Laser-Abstandsmesser mit einem Messbereich von 180 mm, einem Installationsabstand von 390 mm und einer Abtastrate von 62.5 kHz mit einer Bandbreite von kHz.Two fast laser distance meters 873 (the small compact triangle symbolizes both instruments) are mounted in a configuration similar to that in the 8a and 8b shown, in such a way that the two different wheel profiles with their laser scanning 358 measured on the wheel side surface at two different average heights above the rolling surface. Instruments from the Optocator TM [952, 954] range from LMI Selcom are used, specifically the Optocator 2008-180 / 390-B (part # 813214), a laser rangefinder with a range of 180mm, an installation distance of 390mm and a sampling rate of 62.5 kHz with a bandwidth of kHz.

Die "Schwelle mit Instrument" 867 und die 6 anderen solcher Schwellen in der Gruppe 864 sind mit Sensoren ausgerüstet, die die Radsätze messen und Defekte im Radprofil entdecken (Radverformungen usw.) und dem oben genannten "MULTIRAIL® WheelScan"-System von Schenck [966] entsprechen. Die Position solcher mit Instrumenten ausgerüsteten Schwellen kann entlang des SMI ohne bedeutende Einschränkungen variiert werden (in dieser und in anderen Systemkonfigurierungen), mit Ausnahme der Präsenz von speziellen Schwellen (nicht in diesem Beispiel) wie Hohlschwellen, die für Infrarotsensoren verwendet werden, die Achslager, Räder und Bremskomponenten abtasten.The "threshold with instrument" 867 and the 6 other such thresholds in the group 864 are equipped with sensors that measure the wheel sets and detect defects in the wheel profile (wheel deformations, etc.) and correspond to the aforementioned "MULTIRAIL ® WheelScan" system from Schenck [966]. The position of such instrument-equipped sleepers can be varied along the SMI without significant limitations (in this and other system configurations), except for the presence of special sleepers (not in this example) such as hollow sleepers used for infrared sensors, axle bearings, Scan wheels and brake components.

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 860, ein Mast für 881, ein Mast für 875, 876 und 877, ein breiterer Mast für 869, 870, 871, 872 und 873 und ein kleiner Mast für 862). Schmale Sonnenabschirmungen, wie oben in Abschnitt 0 erläutert, sind auf separaten einfacheren Masten installiert, sofern dies wegen der geographischen Orientierung der einzelnen optischen Instrumente erforderlich ist. Alle optischen Instrumente verfügen über ein individuelles Gehäuse und eine elektro-mechanische oder pneumatische Klappe zum Schutz der Optik, wenn die Instrumente still stehen.All instruments, with the exception of the instrument - equipped threshold sensors and the wheel sensors, are mounted on suitable steel pylons with reinforced concrete foundations (a mast for 860 , a mast for 881 , a mast for 875 . 876 and 877 , a wider mast for 869 . 870 . 871 . 872 and 873 and a small mast for 862 ). Narrow sunshades, as discussed above in Section 0, are installed on separate, simpler masts, if required because of the geographical orientation of the individual optical instruments. All optical instruments have an individual housing and an electro-mechanical or pneumatic flap to protect the optics when the instruments are stationary.

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 873 und 872 als an anderen Instrumenten, untergebracht (um insgesamt die Länge der Verbindungen einzuschränken und die maximale Länge der Optocator-Kabel zu verringern).The data acquisition and data electronics units along with the power, communication and network units (and possibly with the production of compressed air and control components for the flow / pressure of pneumatically controlled valves) are in a weatherproof enclosure or canopy, about 3-4 meters away from the rails and closer 873 and 872 as on other instruments (to limit the overall length of the links and reduce the maximum length of the Optocator cables).

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 798 über geeignete Kabel und Schalt-/Nabeneinheiten 814 verbunden:
eine auf VME basierende "Master"-Einheit für die Datenerfassung 780 von Radsensoren, für die Optocator-Instrumente (die die VME-Karte [953] von Selcom verwenden), für die vier Modelle "1000 IR" Infrarot-Bilderzeugungsgeräte für die Instrumente des meteorologischen Masts (über eine Serien-Datenverbindung mit einem Datenllogger für meteorologische Daten;
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 817 und (als Option) mit einer Backup-Kommunikationsschnittstelle (z.B. eine ORBCOMM [976] 825 oder ein GSM 826 Modem 822) verbunden ist;
ein Router und ein VPN-Hardwareclient als eine einzelne Einheit oder getrennt in zwei Einheiten 819 und 820 für eine sichere Internetverbindung 824 mit einem oder mehreren SRMC;
ein Router/Modem (als Option) für eine Hochgeschwindigkeitsverbindung über ein Drillpaar oder ein Faseroptikkabel mit einer nahen Station oder einer anderen Bahneinrichtung 852;
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 798 via suitable cables and switch / hub units 814 connected:
a VME-based "master" unit for data collection 780 of wheel sensors, for the Optocator instruments (which use Selcom's VME board [953]), for the four models "1000 IR", infrared imaging devices for the instruments of the meteorological mast (via a serial data link with a meteorological data logger Dates;
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 817 and (optionally) with a backup communication interface (eg an ORBCOMM [976] 825 or a GSM 826 modem 822 ) connected is;
a router and a VPN hardware client as a single unit or separated into two units 819 and 820 for a secure internet connection 824 with one or more SRMCs;
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 852 ;
one or more redundant data processing units.

Die Signalisierungseinheit des Systems 817 ist mit den entsprechenden Signalisierungs- und Kommunikationsschnittstellen 853 und 823 verbunden. Die Datenerfassung (unter Berücksichtigung der erforderlichen Zeitangabengenauigkeit, wie weiter oben im Text erläutert wurde) erfolgt gemäß der Erläuterung in Abschnitt 0. Die Echtzeitberechnung der ungefähren Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis der linearen Eclipse EC-11 Kameras wird auch durch die VME-Datenerfassungseinheit durchgeführt. Die VME-Datenerfassungseinheit 780 verfügt über das RTUnixPro [979] Echtzeit-Unix-Operationssystem, während die andere Datenverarbeitungseinheit eine andere (gewöhnliche) Version des Unix-Operationssystem hat.The signaling unit of the system 817 is with the appropriate signaling and communication interfaces 853 and 823 connected. The data acquisition (taking into account the required time precision as explained above) is performed as explained in section 0. The real-time calculation of the approximate vehicle speed based on the Eclipse EC-11 linear cameras is also performed by the VME data acquisition unit. The VME data collection unit 780 has the RTUnixPro [979] real-time Unix operating system, while the other data processing unit has a different (ordinary) version of the Unix operating system.

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 to 9 ,
    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 FIG 9 ,
    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 to 9 ,
    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 to 9 ,
    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 to 9 ,
    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 to 9 ,
    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 to 9 ,
    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 to 9 ,
    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 to 9 ,
    PVPV
    Previous Vehicle, gemäß Definition in Abschnitt 0 mit Bezug auf 9.Previous Vehicle, as defined in Section 0 with reference to 9 ,
    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 to 9 ,
    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 in 1 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 001 - DD 156450
  • 002 – GB 2320971 002 - GB 2320971
  • 003 – EP 1052606 003 - EP 1052606
  • 004 – EP 1060766 004 - EP 1060766
  • 005 – US 2818508 005 - US 2818508
  • 006 – DE 1031338 006 - DE 1031338
  • 007 – DE 1082618 007 - DE 1082618
  • 008 – US 3095171 008 - US 3,095,171
  • 009 – US 3226540 009 - US 3226540
  • 010 – US 3253140 010 - US 3253140
  • 011 – US 3646343 011 - US 3646343
  • 012 – US 4820057 012 - US 4820057
  • 013 – EP 0263217 013 - EP 0263217
  • 014 – US 4878761 014 - US 4878761
  • 015 – US 5100243 015 - US 5100243
  • 016 – US 5201483 016 - US 5201483
  • 017 – US 5381700 017 - US 5381700
  • 018 – US 5331311 018 - US 5331311
  • 019 – FR 2752806 019 - FR 2752806
  • 020 – US 3151827 020 - US 3151827
  • 021 – US 4441196 021 - US 4441196
  • 022 – US 6043774 022 - US 6043774
  • 023 – US 3721820 023 - US 3721820
  • 024 – US 4248396 024 - US 4248396
  • 025 – US 2963575 025 - US 2963575
  • 026 – US 5677533 026 - US 5677533
  • 027 – US 4932784 027 - US 4932784
  • 028 – US 5247338 028 - US 5247338
  • 029 – US 6288777 029 - US 6288777
  • 030 – DE 10150436 030 - DE 10150436
  • 031 – EP 1186856 031 - EP 1186856
  • 032 – DE 1267700 032 - DE 1267700
  • 033 – US 3844513 033 - US 3844513
  • 034 – US 4050292 034 - US 4050292
  • 035 – US 4129276 035 - US 4,129,276
  • 036 – DE 3309908 036 - DE 3309908
  • 037 – WO 8801956037 - WHERE 8801956
  • 038 – US 5133521 038 - US 5133521
  • 039 – US 6416020 039 - US 6416020
  • 040 – EP 1212228 040 - EP 1212228
  • 041 – EP 1207091 041 - EP 1207091
  • 042 – US 5705818 042 - US 5705818
  • 043 – US 5636026 043 - US 5636026
  • 044 – US 5181327 044 - US 5181327
  • 045 – DE 19646098 045 - DE 19646098
  • 046 – DE 4015086 046 - DE 4015086
  • 047 – US 5903355 047 - US 5903355
  • 048 – US 3206596 048 - US 3206596
  • 049 – GB 836721 049 - 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
  • 151167: Referenznummern in 1 151 - 167 : Reference numbers in 1
  • 201217: Referenznummern in 14 201 - 217 : Reference numbers in 14
  • 218228: Referenznummern in 4 218 - 228 : Reference numbers in 4
  • 230246: Referenznummern in 3 230 - 246 : Reference numbers in 3
  • 250267: Referenznummern in 2 250 - 267 : Reference numbers in 2
  • 275301: Referenznummern in 5 275 - 301 : Reference numbers in 5
  • 310325: Referenznummern in 6 310 - 325 : Reference numbers in 6
  • 345364: Referenznummern in 8 345 - 364 : Reference numbers in 8th
  • 369399: Referenznummern in 9 369 - 399 : Reference numbers in 9
  • 400430: Referenznummern in 7 400 - 430 : Reference numbers in 7
  • 440471: Referenznummern in 10 440 - 471 : Reference numbers in 10
  • 480505: Referenznummern in 11 480 - 505 : Reference numbers in 11
  • 520531: Referenznummern in 12 520 - 531 : Reference numbers in 12
  • 540551: Referenznummern in 13 540 - 551 : Reference numbers in 13
  • 560585: Referenznummern in 15 560 - 585 : Reference numbers in 15
  • 600625: Referenznummern in 16 600 - 625 : Reference numbers in 16
  • 630660: Referenznummern in 17 630 - 660 : Reference numbers in 17
  • 670697: Referenznummern in 18 670 - 697 : Reference numbers in 18
  • 700730: Referenznummern in 19 700 - 730 : Reference numbers in 19
  • 740752: Referenznummern in 20 740 - 752 : Reference numbers in 20
  • 760777: Referenznummern in 21 760 - 777 : Reference numbers in 21
  • 780807: Referenznummern in 22 780 - 807 : Reference numbers in 22
  • 810853: Referenznummern in 23 810 - 853 : Reference numbers in 23
  • 860885: Referenznummern in 24 860 - 885 : Reference numbers in 24
  • 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)

Verfahren zur Erkennung und Signalisierung von zumindest einer fehlerhaften und/oder gefährlichen Bedingung für eine Zugbildung (151) von mindestens einem passierenden Schienenfahrzeug (152), wobei die zumindest eine fehlerhafte oder gefährliche Bedingung im Besonderen umfasst: Gefahren des Begrenzungslinienprofils, verschobene Frachten, Überhitzung, Ausfälle und beginnende Ausfälle in den Achslagern, Überhitzung der Räder und Bremsen, Überhitzung von Teilen des Fahrzeugkörpers und Feuer an Bord, wobei jedes passierende Schienenfahrzeug ein entsprechendes Ausführungsmodell einer Vielzahl von vorab festgelegten Ausführungsmodellen ist; wobei das Verfahren zumindest die folgenden Operationen durchführt: a. Datenübernahme (154) von Sensoren und Instrumenten (153), die entlang und/oder um einen Gleisabschnitt positioniert sind und elektronisches Speichern einer Datenmenge (156), die einer Vielzahl an Messungen in Bezug auf ein passierendes Schienenfahrzeug (155) entspricht, dergestalt, dass ein Zeitwert direkt oder indirekt mit jeder Messung aus der Vielzahl der Messungen verknüpft werden kann, wobei das passierende Schienenfahrzeug auf dem Schienenabschnitt weiterfährt; b. Bestimmen des Ausführungsmodells (158) des passierenden Schienenfahrzeugs durch die Verarbeitung (157) von mindestens einem Teil der Datenmenge und Dateneigenschaften der Vielzahl der Fahrzeugausführungsmodelle; c. Abrufen (159) von fahrzeugspezifischen Informationen und Daten (162), die in mindestens einer Datenbank (161) gespeichert sind und mit dem ermittelten Ausführungsmodell verknüpft sind; d. Verarbeitung (160) von mindestens einem Teil der fahrzeugspezifischen Informationen und Daten zur Berechnung einer Parametermenge (163), die eine oder mehrere mathematische Funktionen als Funktion der Zeit, der Position und der Ausrichtung von mindestens einer Grundkomponente des passierenden Schienenfahrzeugs definieren, um zumindest einen Teil der Datenmenge mit entsprechenden Teilen des passierenden Schienenfahrzeugs oder seiner Fracht zu verknüpfen; e. Erfassen (164) von zumindest einer fehlerhaften und/oder gefährlichen Bedingung für das passierende Schienenfahrzeug auf der Basis der Datenmenge unter Anwendung mathematischer Funktionen und zumindest einem Teil der fahrzeugspezifischen Informationen und Daten; f. Erzeugen (166) von Alarmsignalen (167) für ein Schienensignalisierungs- und Sicherheitssystem zur Vermeidung von Unfällen und zur Reduzierung von Verlusten und Kosten, wenn zumindest eine fehlerhafte und/oder gefährliche Bedingung (165) erfasst wird.Method for detecting and signaling at least one faulty and / or dangerous condition for train formation ( 151 ) of at least one passing rail vehicle ( 152 ), the at least one faulty or dangerous condition in particular comprising: danger of the gauge line, shifted loads, overheating, failures and incipient failures in the axle bearings, overheating of the wheels and brakes, overheating of parts of the vehicle body and fire on board, each passing Rail vehicle is a corresponding execution model of a variety of predetermined execution models; the method performing at least the following operations: a. Data transfer ( 154 ) of sensors and instruments ( 153 ) positioned along and / or around a track section and electronically storing a data set ( 156 ), which carry out a large number of measurements with respect to a passing rail vehicle ( 155 ) such that a time value can be directly or indirectly associated with each measurement from the plurality of measurements, the passing rail vehicle continuing on the rail section; b. Determining the execution model ( 158 ) of the passing rail vehicle through the processing ( 157 ) at least part of the data amount and data characteristics of the plurality of vehicle execution models; c. Recall ( 159 ) of vehicle-specific information and data ( 162 ) stored in at least one database ( 161 ) are stored and linked to the determined execution model; d. Processing ( 160 ) of at least part of the vehicle-specific information and data for calculating a parameter set ( 163 ) defining one or more mathematical functions as a function of the time, position and orientation of at least one basic component of the passing rail vehicle to associate at least a portion of the amount of data with corresponding portions of the passing rail vehicle or its cargo; e. To capture ( 164 ) of at least one erroneous and / or dangerous condition for the passing rail vehicle based on the amount of data using mathematical functions and at least part of the vehicle-specific information and data; f. Produce ( 166 ) of alarm signals ( 167 ) for a rail signaling and safety system to prevent accidents and to reduce losses and costs if at least one faulty and / or dangerous condition ( 165 ) is detected. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation b den Schritt enthält, Distanzen zwischen den Radgruppen der Zugbildung zusammen mit Daten und Informationen, die den Fahrzeugausführungsmodellen entsprechen, für die Entscheidung zu verwenden, ob ein oder mehrere Ausführungsmodelle dem passierenden Schienenfahrzeug entsprechen.Method according to claim 1, where the operation b contains the step, distances between the Wheel groups of train formation together with data and information, the vehicle design models match, for the decision to use one or more execution models correspond to the passing rail vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 2, den Schritt der Zusammenstellung einer Liste von Fahrzeugausführungsmodellen umfassend, die dem passierenden Schienenfahrzeug entsprechen können.Method according to claim 2, the step of compiling a list of vehicle execution models comprehensive, which may correspond to the passing rail vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation b die Anwendung von einem oder mehreren Fahrzeuginformationsalgorithmen einschließlich der optischen Zeichenerkennung von zumindest einem Teil der Symbole umfasst, die innerhalb der Standardmarkierungscodes an den Seiten der Schienenfahrzeuge angebracht sind.Method according to claim 1, where operation b is the application of one or more vehicle information algorithms including the optical character recognition of at least a part of the symbols includes within the standard tag codes on the pages the rail vehicles are mounted. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die optische Zeichenerkennung für zumindest eine an der Seite des passierenden Schienenfahrzeugs angebrachte Markierung und eine Markierung durchgeführt wird, die auf der anderen Seite des bestimmten passierenden Schienenfahrzeugs angebracht ist.Method according to claim 4, wherein the optical character recognition for at least one on the side of passing rail markings and a mark carried out which is on the other side of the particular passing rail vehicle is appropriate. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation b den Schritt enthält, Daten entsprechend dem Gewicht oder der Fracht auf den Schienen von Rädern oder Radgruppen des passierenden Schienenfahrzeugs für die Entscheidung zu verwenden, ob ein oder mehrere Ausführungsmodelle dem passierenden Schienenfahrzeug entsprechen.The method of claim 1, wherein the operation b includes the step of data corresponding to the weight or the load on the rails of wheels or wheel groups of the passing rail vehicle to use for deciding whether one or more execution models correspond to the passing rail vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation b den Schritt enthält, die Durchmesser der Räder und/oder von einem oder mehreren Profilen (362, 363) an den Außenflächen der Räder des passierenden Schienenfahrzeugs für die Entscheidung zu verwenden, ob eines oder mehrere Ausführungsmodelle dem passierenden Schienenfahrzeug entsprechen, wie Profile und Raddurchmesser, die aus der Verarbeitung der Daten resultieren, die in Operation a von elektro-optischen Sensoren und Instrumente übernommen wurden.Method according to claim 1, wherein the operation b comprises the step, the diameters of the wheels and / or of one or more profiles ( 362 . 363 ) on the outer surfaces of the wheels of the passing rail vehicle for deciding whether one or more execution models correspond to the passing rail vehicle, such as profiles and wheel diameters resulting from the processing of the data acquired in operation a from electro-optical sensors and instruments were. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation b den Schritt enthält, ein oder mehrere Flächenprofile entlang der Länge des Schienenfahrzeugs der Zugbildung für die Entscheidung zu verwenden, ob eines oder mehrere der Ausführungsmodelle dem passierenden Schienenfahrzeug entsprechen, wie Profile, die aus der Verarbeitung von Daten entstehen, die in der Operation a von elektro-optischen Sensoren und Instrumente übernommen wurden.Method according to claim 1, where the operation b includes the step, one or more surface profiles along the length train train to use for the decision whether one or more of the execution models correspond to the passing rail vehicle, such as profiles, the arising from the processing of data obtained in operation a were taken over by electro-optical sensors and instruments. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Flächenprofile durch Messungen bestimmt werden, die mit Laserdistanzmessgeräten ausgeführt werden, die auf einer Höhe und in einer Ausrichtung angebracht sind und so die Profile der Puffer der Schienenfahrzeuge miteinbeziehen.Method according to claim 8, where the surface profiles determined by measurements made with laser distance meters, those at a height and are mounted in an alignment and so the profiles of Include buffers of rail vehicles. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation b den Schritt umfasst, ein oder mehrere visuelle oder geometrische Eigenschaften eines Fahrzeugausführungsmodells für die Entscheidung zu verwenden, ob eines oder mehrere der Ausführungsmodelle dem passierenden Schienenfahrzeug entsprechen, indem die Daten verarbeitet werden, die in Operation a von elektro-optischen Sensoren und Instrumente übernommen wurden.Method according to claim 1, wherein the operation b comprises the step, one or more visual or geometric characteristics of a vehicle design model for the decision to use one or more of the execution models to pass Rail vehicle by processing the data, which were taken over in operation a by electro-optical sensors and instruments. Verfahren gemäß Anspruch 1, die Berechnung von Distanzen zwischen den Radgruppen und einer mathematischen Funktion umfassend, die die Längsposition des passierenden Schienenfahrzeugs entlang des Gleises im Zeitverlauf durch einen Algorithmus darstellt, der Daten verwendet, die in Operation a für eine Reihe von Radsensoren übernommen wurden.Method according to claim 1, the calculation of distances between the wheel groups and one comprising mathematical function representing the longitudinal position of the passing Rail vehicle along the track over time through a Algorithm that uses data in operation a for a series of Wheel sensors adopted were. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei der Berechnungsalgorithmus auf den Daten basiert, die für eine Reihe von Radsensorpaaren übernommen wurden, wobei zwei Sensoren (312, 313) von jedem dieser Paare an einer anderen Schiene montiert und im Wesentlichen entlang der Achse senkrecht zu den Schienen ausgerichtet sind.The method of claim 11, wherein the calculation algorithm is based on the data acquired for a series of wheel sensor pairs, wherein two sensors ( 312 . 313 ) of each of these pairs are mounted on a different rail and are aligned substantially along the axis perpendicular to the rails. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Distanzen zwischen den Radgruppen und die mathematische Funktion die Längsposition des passierenden Schienenfahrzeugs entlang des Gleises über die Zeit darstellen und durch die Positionen der Mittelpunkte der Radgruppen im Zeitverlauf definiert sind.Method according to claim 12, where the distances between the wheel groups and the mathematical Function the longitudinal position of the passing rail vehicle along the track over the Time represent and by the positions of the centers of the wheel groups are defined over time. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Distanzen zwischen den Radgruppen und die mathematische Funktion, die die Längsposition des passierenden Schienenfahrzeugs entlang des Gleises im Zeitverlauf darstellt, durch die Minimierung einer mathematischen Funktion berechnet werden, deren Ausdruck doppelte Summierungen über eine Anzahl von K Werten einer Längsdistanz von Radsensoren oder Radsensorpaaren entlang der Schiene von einem Ursprung und über eine Anzahl von J Werten der Längsdistanz der Radgruppenmittelpunkte von einem bestimmten Ursprung auf dem passierenden Schienenfahrzeug enthält, wobei jeder der Ausdrücke dieser doppelten Summierungen eine monotone nicht negative Funktion der algebraischen Summe mit den entsprechenden Vorzeichen von zumindest der Längsdistanz eines Radsensor- oder Radsensorpaarwertes ist, einer Längsdistanz eines Radgruppen-Mittelpunktwerts und des Werts, der einem betreffenden Zeitwert der mathematischen Funktion entspricht, die die Längsposition des passierenden Schienenfahrzeugs entlang des Gleises im Zeitverlauf darstellt.Method according to claim 13, where the distances between the wheel groups and the mathematical Feature the longitudinal position representing the passing rail vehicle along the track over time, be calculated by minimizing a mathematical function whose expression is double summations over a number of K values a longitudinal distance from wheel sensors or wheel sensor pairs along the rail of one Origin and over a number of J values of the longitudinal distance the wheel center of a certain origin on the contains passing rail vehicle, each of the expressions of this double summations a monotonous non-negative function of algebraic sum with the corresponding sign of at least the longitudinal distance a wheel sensor or wheel sensor pair value, a longitudinal distance a wheelgroup midpoint value and the value corresponding to one Time value of the mathematical function corresponds to the longitudinal position of the passing rail vehicle along the track over time represents. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die mathematische Funktion, die die Längsposition des passierenden Schienenfahrzeugs entlang des Gleises im Zeitverlauf darstellt, eine stückweise Funktion ist, mit Kontinuitätsbedingungen der ersten und zweiten Ableitung und im Besonderen einer Spline-Funktion, die aus kubischen Polynomen besteht.Method according to claim 14, the mathematical function being the longitudinal position of the passing Rail vehicle along the track over time, one piece at a time Function is, with continuity conditions the first and second derivative, and in particular a spline function, which consists of cubic polynomials. Verfahren gemäß den Ansprüchen 14 oder 15, wobei die Minimierung unter den sachgemäßen mathematischen Zwangsbedingungen durchgeführt wird, die für die Maximalwerte der Beschleunigung und/oder Abbremsung des passierenden Schienenfahrzeugs gelten.Process according to claims 14 or 15, wherein the minimization under the appropriate mathematical constraints carried out will that for the maximum values of the acceleration and / or deceleration of the passing Rail vehicle apply. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei Operation b die Erkennung der einzigartigen Identität des passierenden Schienenfahrzeugs umfasst.Method according to claim 1, where operation b detecting the unique identity of the passing Rail vehicle includes. Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die Bestimmung der einzigartigen Identität eines Fahrzeugs auf der optischen Zeichenerkennung von zumindest einem Teil der Symbole basiert, die innerhalb der Standardmarkierungscodes an den Seiten des Schienenfahrzeugs angebracht sind.Method according to claim 17, the determination of the unique identity of a Vehicle on the optical character recognition of at least one Part of the icons based within the standard marker codes attached to the sides of the rail vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei Operation b durchgeführt wird, indem weitere Informationen über das passierende Schienenfahrzeug berücksichtigt werden, wobei die weiteren Informationen durch das Lesen oder Abfragen der Geräte, die an dem passierenden Schienenfahrzeug befestigt sind, oder von einem oder mehreren Schieneninformationssystemen erhalten werden.Method according to claim 1, where operation b is performed is by adding more information about the passing rail vehicle considered Be the other information by reading or querying the devices, which are attached to the passing rail vehicle, or of one or more rail information systems. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei Operation d (160) einen Schritt zur Definition der Position und Ausrichtung eines Körpers (250) des passierenden Schienenfahrzeugs im Zeitverlauf mittels einer Koordinatentransformationsfunktion umfasst, wobei die Koordinatentransformationsfunktion auch die Definition in einem ersten Koordinatensystem (257, 260, 255, 258) integral mit dem Fahrzeugkörper eines Vektors/Punkts (263) erlaubt, der in einem zweiten Koordinatensystem (253, 256, 259, 254) integral mit Sensoren und Instrumenten (153) entlang des Wegs definiert ist, wobei die Koordinatentransformationsfunktion eineindeutig verknüpft ist mit einer inversen Koordinatentransformationsfunktion, die die inverse Koordinatentransformation eines Vektors/Punktes ermöglicht.The method of claim 1, wherein operation d ( 160 ) a step for defining the position and orientation of a body ( 250 ) of the passing rail vehicle over time by means of a coordinate transformation function, wherein the coordinate transformation function also the definition in a first coordinate system ( 257 . 260 . 255 . 258 integral with the vehicle body of a vector / point ( 263 ), which in a second coordinate system ( 253 . 256 . 259 . 254 ) integral with sensors and instruments ( 153 ) is defined along the path, wherein the coordinate transformation function is uniquely associated with an inverse coordinate transformation function that allows the inverse coordinate transformation of a vector / point. Verfahren gemäß Anspruch 20, wobei für die Berechnung der Koordinatentransformationsfunktion die mathematische Funktion verwendet wird, die die Längsposition des passierenden Schienenfahrzeugs entlang eines Gleises im Zeitverlauf darstellt.Method according to claim 20, where for the calculation of the coordinate transformation function the mathematical Function is used, which is the longitudinal position of the passing Rail vehicle along a track over time represents. Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei die Koordinatentransformationsfunktion durch eine Parametermenge (163) definiert ist, die durch die Minimierung einer Funktion erhalten werden (160), deren mathematischer Ausdruck die Summierung einer Reihe von nicht negativen Ausdrücken umfasst, wobei jeder Ausdruck die Übereinstimmung zwischen einen oder mehreren Daten aus der Menge der übernommenen Daten mit einem geometrischen Merkmal des Fahrzeugkörpers (250) ausdrückt, gemäß den relevanten fahrzeugspezifischen Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161).A method according to claim 20 or 21, wherein the coordinate transformation function is defined by a set of parameters ( 163 ) obtained by minimizing a function ( 160 ) whose mathematical expression comprises the summation of a series of non-negative expressions, each term representing the correspondence between one or more data from the set of inherited data with a geometric feature of the vehicle body ( 250 ) according to the relevant vehicle-specific information and data from the vehicle database ( 161 ). Verfahren gemäß Anspruch 22, wobei ein nicht-negativer Ausdruck oder mehrere nicht-negative Ausdrücke eine Funktion der Distanz zwischen einem Vektor/Punkt in einem dreidimensionalem Raum sind, wie ein Vektor/Punkt, der aus zumindest einem Messwert der Datenmenge erhalten wurde, und einer Fläche in demselben dreidimensionalen Raum, wobei die Fläche einem physikalischen Merkmal des passierenden Schienenfahrzeugs entspricht, und in der fahrzeugspezifischen Informationen und Daten definiert sind, und solch ein dreidimensionaler Raum entweder integral mit dem Fahrzeugkörper oder den Sensoren und Instrumenten (153) entlang des Weges ist.The method of claim 22, wherein a non-negative term or terms are a function of the distance between a vector / point in a three-dimensional space, such as a vector / point obtained from at least one measure of the data set, and a Area in the same three-dimensional space, where the area corresponds to a physical characteristic of the passing rail vehicle, and in which vehicle-specific information and data are defined, and such a three-dimensional space either integral with the vehicle body or the sensors and instruments ( 153 ) is along the way. Verfahren gemäß den Ansprüchen 20, 21, 22 oder 23, wobei die Operation e (164) den Erfassungsschritt von begrenzungslinienbezogenen Gefahren und/oder Gefahren durch verschobene Lasten (237) für das passierende Schienenfahrzeug und seiner Fracht durch den Vergleich der Koordinaten von Vektoren/Punkten (616) umfasst, die aus den durch die Sensoren und Instrumente übernommenen Daten (153, 460 und/oder 497 und/oder 528 und/oder 547) erhalten wurden, mit einer oder mehreren fahrzeugspezifischen Fläche(n) oder Profilgruppe(n) (608612), die in einem Koordinatensystem (604, 605, 606, 607) integral mit dem Fahrzeugkörper (250) definiert sind, wobei die dreidimensionalen Flächen oder Profilgruppen definiert sind entweder durch: – Informationen und Daten (162) aus der Fahrzeugdatenbank (161), oder – Berechnung auf Grund der Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank, oder – Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161) zusammen mit den Daten und Informationen, die denjenigen entsprechen, die aus der Erkennung bestimmter Markierungen auf dem Fahrzeug und/oder auf der Fracht basierend auf den von den Sensoren und Instrumente übernommenen Daten erhalten wurden, und der Vergleich im dreidimensionalem Raum durchgeführt wird, der entweder mit dem Fahrzeugkörper oder mit den Sensoren und Instrumenten entlang des Wegs integral ist, durch Verwendung der Koordinatentransformationsfunktionen oder deren inversen Funktionen.A method according to claims 20, 21, 22 or 23, wherein the operation e ( 164 ) the detection step of limit line related hazards and / or hazards due to displaced loads ( 237 ) for the passing rail vehicle and its cargo by comparing the coordinates of vectors / points ( 616 ) derived from the data acquired by the sensors and instruments ( 153 . 460 and or 497 and or 528 and or 547 ) with one or more vehicle-specific surface (s) or profile group (s) ( 608 - 612 ), which are in a coordinate system ( 604 . 605 . 606 . 607 ) integral with the vehicle body ( 250 ), where the three-dimensional surfaces or profile groups are defined either by: - information and data ( 162 ) from the vehicle database ( 161 ), or - calculation based on the information and data from the vehicle database, or - information and data from the vehicle database ( 161 ) together with the data and information corresponding to those obtained from the recognition of particular markings on the vehicle and / or cargo based on the data taken from the sensors and instruments, and the comparison is performed in three - dimensional space, is integral with the vehicle body or with the sensors and instruments along the path, by using the coordinate transformation functions or their inverse functions. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei ein Alarm (167) automatisch an das Schienensicherheits- und Signalisierungssystem (845) gesendet wird (166), wenn der Vergleich von Anspruch 24 eine Gefahr entdeckt, die mit einem oder mehreren Vektoren/Punkten (616) übereinstimmt, die sich außerhalb der fahrzeugspezifischen dreidimensionalen begrenzenden Flächen oder Profilgruppen (562, 582, 583, 577) befinden, die gemäß den Grundsätzen des UIC-Codes und im Besonderen mit den Merkblättern 505-1, 505-4 und 505-5 definiert sind, die ein Referenzbegrenzungslinienprofil (563) und/oder ein Profil für konkrete Hindernisse (573) eines Gleisabschnitts und ebenso die Messgenauigkeit und Toleranzen berücksichtigen, die von der zuständigen Bahngesellschaft definiert sind.A method according to claim 24, wherein an alarm ( 167 ) to the rail safety and signaling system ( 845 ) is sent ( 166 ), if the comparison of claim 24 detects a hazard associated with one or more vectors / points ( 616 ), which is outside the vehicle speci three-dimensional bounding surfaces or profile groups ( 562 . 582 . 583 . 577 ) defined in accordance with the principles of the UIC Code, and in particular with the Leaflets 505-1, 505-4 and 505-5, which contain a reference boundary line profile ( 563 ) and / or a profile for concrete obstacles ( 573 ) of a track section and also take into account the measurement accuracy and tolerances defined by the relevant railway company. Verfahren gemäß Anspruch 25, wobei die Informationen über eine geplante Geschwindigkeit für die Zugbildung zur Definition der Vergleichstoleranzen und/oder der Definition von fahrzeugspezifischen dreidimensionalen Flächen oder Profilgruppen verwendeten werden, wobei die Informationen über die geplante Geschwindigkeit aus einem Schieneninformationssystem stammen.Method according to claim 25, where the information about a planned speed for the train formation for the definition of the comparison tolerances and / or the definition of vehicle-specific three-dimensional surfaces or Profile groups are used, with information about the planned speed come from a rail information system. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei ein Alarmsignal (167) automatisch an das Schienensicherheits- und Signalisierungssystem (845) gesendet wird (166), wenn der Vergleich von Anspruch 24 eine Gefahr entdeckt, die mit einem oder mehreren Vektoren/Punkten (616) übereinstimmt, die sich außerhalb der fahrzeugspezifischen dreidimensionalen begrenzenden Flächen oder Profilgruppen befinden, die einem Frachtprofil entsprechen, das mit Markierungen auf dem Fahrzeug und/oder der Frachten übereinstimmt, im Besonderen gemäß der relevanten Angaben der UIC-Codes 502, 595-5, 595-6 und 597, die die Genauigkeit der Messungen und Berechungen sowie der Toleranzen berücksichtigen, die von der zuständigen Bahngesellschaft definiert wurden.A method according to claim 24, wherein an alarm signal ( 167 ) to the rail safety and signaling system ( 845 ) is sent ( 166 ), if the comparison of claim 24 detects a hazard associated with one or more vectors / points ( 616 ), which are outside of the vehicle-specific three-dimensional delimiting areas or profile groups corresponding to a cargo profile consistent with markings on the vehicle and / or the loads, in particular according to the relevant specifications of UIC codes 502, 595-5, 595 -6 and 597, which take into account the accuracy of the measurements and calculations as well as the tolerances defined by the relevant railway company. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei die dreidimensionale Flächen oder Profilgruppen mit Frachtprofilen des Fahrzeugs, gemäß bestimmter anwendbarer Regeln und Vorschriften, wie vorzugsweise in der RIV-Vereinbarung definierten Frachtprofilen und entsprechenden Regeln, oder mit einem Ausführungsprofil (585) des Fahrzeugs, übereinstimmen.Method according to claim 24, wherein the three-dimensional areas or profile groups are provided with freight profiles of the vehicle, in accordance with certain applicable rules and regulations, such as freight profiles and corresponding rules preferably defined in the RIV agreement, or with an execution profile ( 585 ) of the vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 20, 21, 22 oder 23, wobei die Operation e (164) das Erfassen der Verletzung einer Frachtladeregel enthält, wie vorzugsweise eine in der RIV-Vereinbarung definierte Frachtladeregel, für ein passierendes Schienenfahrzeug und ein oder mehrere benachbarte Fahrzeuge bezüglich der Position einer oder mehrerer Frachten durch die Verarbeitung von Koordinaten der Vektoren/Punkte (616), die aus den durch die Sensoren und Instrumente übernommenen Daten erhalten wurden, und die Koordinatentransformationsfunktionen oder deren inverse Funktionen und fahrzeugspezifische Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank verwenden.The method according to claim 20, 21, 22 or 23, wherein the operation e ( 164 ) includes detecting the violation of a cargo loading rule, such as preferably a cargo loading rule defined in the RIV Agreement, for a passing rail vehicle and one or more adjacent vehicles with respect to the position of one or more loads by the processing of coordinates of the vectors / points ( 616 ) obtained from the data acquired by the sensors and instruments and using the coordinate transformation functions or their inverse functions and vehicle-specific information and data from the vehicle database. Verfahren gemäß Anspruch 24, 28 oder 29, wobei ein Warnsignal oder eine Signalisierung an ein Schienensicherheitssystem ausgegeben wird, zusammen mit Daten und Informationen, mit denen ein Bediener oder eine Software-Anwendung die fragliche oder mögliche Gefahr besser auswerten kann, wenn eine Gefahr oder eine mögliche Gefahr erfasst wird.Method according to claim 24, 28 or 29, with a warning or signaling on a track safety system is issued, along with data and information with which an operator or a software application the questionable or possible Danger can better evaluate, if a danger or a possible danger is detected. Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei das Erfassen begrenzungslinienbezogener Gefahren und/oder Gefahren durch verschobene Fracht (237) für ein passierendes Schienenfahrzeug und der Fracht die Schritte umfasst, die Koordinaten von Vektoren/Punkten (616) von mindestens zwei Datenmengen zu vergleichen, die durch Sensoren und Instrumente (153, 460 und/oder 497 und/oder 528 und/oder 547) übernommen wurden, wobei jedes Paar von mindestens zwei Datenmengen, die Gruppen von Positionen entsprechen, die der Länge nach auf dem Fahrzeug mit mindestens einem Meter beabstandet sind und erfordern, dass dieselbe Gefahr konsistent auf der Basis aller von mindestens zwei Datenmengen erfasst wird.A method according to claim 24, wherein the detection of limit line related hazards and / or hazards due to shifted cargo ( 237 ) for a passing rail vehicle and the freight comprises the steps of the coordinates of vectors / points ( 616 ) of at least two datasets generated by sensors and instruments ( 153 . 460 and or 497 and or 528 and or 547 ), wherein each pair of at least two sets of data corresponding to groups of positions longitudinally spaced on the vehicle by at least one meter and requiring the same risk to be consistently detected on the basis of all of at least two sets of data. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Operation d (160) einen Definitionsschritt der Position und Ausrichtung einer Achse (683, 696) des passierenden Schienenfahrzeugs und/oder der Mittelachse der Achse und/oder von Komponenten wie Rädern (644, 631), Bremsen (643, 656, 634, 632, 674, 690) und Lager (654, 630), die mit der Achse durch eine achsenbezogene Koordinatentransformationsfunktion verknüpft sind, im Zeitverlauf umfasst, wobei diese achsenbezogene Koordinatentransformationsfunktion, die die Definition in einem Koordinatensystemen (679, 680, 675, 678, 685, 688, 689) integral mit den Komponenten einer solchen Achse (683, 696) eines Vektors/Punkts (670, 692, 637, 639, 640, 641, 646), die in einem Koordinatensystem (682, 681, 677, 697, 687, 684) integral mit den Sensoren und Instrumenten am Weg definiert sind, erlaubt, wobei die achsenbezogene Koordinatentransformationsfunktion eineindeutig mit einer inversen achsenbezogenen Koordinatentransformationsfunktion verknüpft ist, die die inverse Koordinatentransformation eines Vektors/Punkts gestattet.The method of claim 1, wherein the operation d ( 160 ) a definition step of the position and orientation of an axis ( 683 . 696 ) of the passing rail vehicle and / or the central axis of the axle and / or of components such as wheels ( 644 . 631 ), Brakes ( 643 . 656 . 634 . 632 . 674 . 690 ) and bearings ( 654 . 630 ) associated with the axis by an axis-related coordinate transformation function over time, this axis-related coordinate transformation function defining the definition in a coordinate system ( 679 . 680 . 675 . 678 . 685 . 688 . 689 ) integral with the components of such an axis ( 683 . 696 ) of a vector / point ( 670 . 692 . 637 . 639 . 640 . 641 . 646 ), which are in a coordinate system ( 682 . 681 . 677 . 697 . 687 . 684 ) are defined integrally with the sensors and instruments along the path, the axis-related coordinate transformation function being uniquely associated with an inverse axis-related coordinate transformation function that permits the inverse coordinate transformation of a vector / point. Verfahren gemäß Anspruch 32, wobei die achsenbezogene Koordinatentransformationsfunktion durch eine Parametermenge definiert ist, die durch die Minimierung einer Funktion erhalten wird, deren mathematischer Ausdruck die Summierung einer Reihe nicht-negativer Ausdrücke umfasst, wobei jeder dieser Ausdrücke die Übereinstimmung zwischen einen oder mehreren Daten der Menge der übernommenen Daten und der Position der entsprechenden achsenbezogenen Komponenten ausdrückt, gemäß den entsprechenden fahrzeugspezifischen Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161).The method of claim 32, wherein the axis-related coordinate transformation function is defined by a set of parameters obtained by minimizing a function whose mathematical value a term comprising the summation of a series of non-negative terms, each of which expresses the correspondence between one or more data of the amount of inherited data and the position of the corresponding axis-related components according to the corresponding vehicle-specific information and data from the vehicle database ( 161 ). Verfahren gemäß Anspruch 32 oder 33, wobei die Berechnung der achsenbezogenen Koordinatentransformationsfunktion die mathematische Funktion verwendet, die die Längsposition des entsprechenden passierenden Schienenfahrzeugs entlang des Gleises über die Zeit als eine Anzeige der Längsposition und/oder Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung der entsprechenden Radgruppenmittelpunkte im Zeitverlauf darstellt.Method according to claim 32 or 33, wherein the calculation of the axis-related coordinate transformation function the mathematical function uses the longitudinal position of the corresponding passing Rail vehicle along the track over time as an indication the longitudinal position and / or Speed and / or acceleration of the corresponding wheel center points over time. Verfahren gemäß den Ansprüchen 32, 33 oder 34, wobei die Operation e (164) den Erfassungsschritt von fehlerhaften und/oder gefährlichen Bedingungen für (239) die Lager und/oder Bremsen und/oder Räder der betreffenden Achse enthält, durch die Anwendung von Algorithmen zur Verarbeitung eines Teiles der Datenmenge, die durch Sensoren und Instrumente (650, 638) übernommen wurde, die die von den Lagern und/oder Bremsen und/oder Rädern der relevanten Achse ausgestrahlte Infrarotstrahlung abfühlen, wobei diese Algorithmen die achsenbezogene Koordinatentransformationsfunktion und/oder die inverse Funktion davon zusammen mit Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161) verwenden, um die entsprechenden übernommenen Daten mit Elementen der entsprechenden Achse und/oder Lager und/oder Räder und/oder Bremsen zu verknüpfen.Method according to claims 32, 33 or 34, wherein the operation e ( 164 ) the detection step of erroneous and / or dangerous conditions for ( 239 ) contains the bearings and / or brakes and / or wheels of the axle in question, through the use of algorithms for processing part of the data volume generated by sensors and instruments ( 650 . 638 ), which sense the infrared radiation radiated from the bearings and / or brakes and / or wheels of the relevant axis, these algorithms representing the axis-related coordinate transformation function and / or the inverse function thereof together with information and data from the vehicle database ( 161 ) to associate the respective inherited data with elements of the corresponding axle and / or bearings and / or wheels and / or brakes. Verfahren gemäß Anspruch 35, wobei Lagerfehler und/oder eine nicht normale Erhitzung der Räder und/oder von Teilen der Bremse erfasst werden, wobei statistische Signifikanzkriterien auf die Daten angewendet werden, die sich auf die Elementtemperaturen von Lager und/oder Rädern und/oder Bremsen beziehen, wobei die Elemente einem Bestand von Bremsen und/oder Rädern und/oder Bremsen entsprechen, die zum passierenden Schienenfahrzeug oder anderen Fahrzeugen in der Zugbildung gehören, die demselben Ausführungsmodell wie das passierende Schienenfahrzeug angehören, und möglicherweise die Anwendung der statistischen Signifikanzkriterien auf eine Teilmenge der Population beschränken, entsprechend den Komponenten, die auf nur einer Seite der Zugbildung angebracht sind.Method according to claim 35, bearing failure and / or abnormal heating of the Wheels and / or be detected by parts of the brake, with statistical significance criteria be applied to the data, based on the element temperatures of bearings and / or wheels and / or brakes, wherein the elements of a stock of Brakes and / or wheels and / or brakes corresponding to the passing rail vehicle or other vehicles in the train formation, the same execution model such as the passing rail vehicle, and possibly the application the statistical significance criteria on a subset of the population restrict, according to the components, on only one side of the train formation are attached. Verfahren gemäß Anspruch 36, wobei die temperaturbezogenen Daten für bestimmte Komponenten von Lager durch einen Algorithmus berechnet werden, der das Gewicht und/oder die Frachtdaten berücksichtigt, die für die entsprechenden Räder oder Radgruppen übernommen wurden, und/oder die Daten berücksichtigt, die für die Temperatur des Gleisnetzes und/oder der Radnabe der relevanten Räder repräsentativ sind.Method according to claim 36, where the temperature-related data for certain components of Bearings are calculated by an algorithm that measures the weight and / or the freight data, the for the corresponding wheels or wheel groups were taken into account, and / or the data the for the temperature of the rail network and / or the wheel hub of the relevant Wheels representative are. Verfahren gemäß den Ansprüchen 20, 21, 22 oder 23, wobei die Operation e (164) das Erfassen (238) von Feuer an Bord sowie thermisch erfassbare Gefahren für den passierenden Schienenfahrzeugkörper und seiner Fracht durch die Anwendung von Algorithmen zur Verarbeitung eines Teils der Datenmenge umfasst, die von Sensoren und Instrumenten übernommen wurde, und im Besonderen von denjenigen Sensoren und Instrumenten (760, 768), die die Infrarotstrahlung abfühlen, die vom Fahrzeugaufbau und/oder von Innenelementen des Fahrzeugaufbaus und/oder von einer Fracht des passierenden Schienenfahrzeugs ausgestrahlt werden, wobei diese Algorithmen die Koordinatentransformationsfunktionen für Komponenten des Fahrzeugkörpers und/oder deren inverse Funktion zusammen mit Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161) zum Verknüpfen der entsprechenden übernommenen Daten mit Komponenten des Fahrzeugaufbaus und/oder der Innenelemente des Fahrzeugsaufbaus und/oder einer Fracht des passierenden Schienenfahrzeugs verwenden.A method according to claims 20, 21, 22 or 23, wherein the operation e ( 164 ) capturing ( 238 ) on board, as well as thermally detectable hazards to the passing rail vehicle body and its cargo, through the use of algorithms to process part of the volume of data acquired from sensors and instruments, and in particular from those sensors and instruments ( 760 . 768 ) that sense the infrared radiation emitted by the vehicle body and / or interior elements of the vehicle body and / or cargo of the passing rail vehicle, these algorithms representing the coordinate transformation functions for components of the vehicle body and / or their inverse function together with information and data the vehicle database ( 161 ) to associate the respective inherited data with components of the vehicle body and / or the interior elements of the vehicle body and / or cargo of the passing rail vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 38, wobei die fahrzeugspezifischen Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161) einen oder mehrere Algorithmen einer Menge von wechselnden Algorithmen zum Erfassen (238) von Feuer an Bord und thermisch erfassbaren Gefahren für den Körper des passierenden Schienenfahrzeugs und dessen Fracht definieren, und ebenso die Parameter für die Anwendung dieser Algorithmen definieren, einschließlich im Besonderen die Parameter, die die Flächenelemente definieren, die mit dem Fahrzeug und seiner Fracht in einem Koordinatensystem definiert sind, das mit dem Fahrzeugkörper integral ist.A method according to claim 38, wherein the vehicle-specific information and data from the vehicle database ( 161 ) one or more algorithms of a set of changing algorithms for detecting ( 238 ) define fire on board and thermally detectable hazards to the body of the passing railcar and its cargo, and also define the parameters for the application of these algorithms, including in particular the parameters defining the surface elements associated with the vehicle and its cargo a coordinate system that is integral with the vehicle body. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei zumindest die Operationen a, b, c, d, e und f für alle Fahrzeuge in der Zugbildung (151) durchgeführt werden, außer für diejenigen Fahrzeuge, für die fahrzeugspezifische Informationen und Daten aus der Fahrzeugoperation angeben, bestimmte Operationen oder Teile bestimmter Operationen nicht durchzuführen und/oder für diejenigen Fahrzeuge, für die das entsprechende Ausführungsmodell nicht bestimmt werden kann.Method according to claim 1, wherein at least the operations a, b, c, d, e and f for all vehicles in the train formation ( 151 ) except for those vehicles for which vehicle-specific information and data from the vehicle operation indicate not to perform certain operations or parts of certain operations and / or for those vehicles for which the corresponding execution model can not be determined. Verfahren gemäß Anspruch 40, wobei die Erfassung bestimmter Defekte und gefährlicher Bedingungen für diejenigen Fahrzeuge, für die das entsprechende Ausführungsmodell nicht bestimmt werden kann, durch Verfahren durchgeführt wird, die keine fahrzeugspezifischen Informationen und Daten aus der Fahrzeugdatenbank (161) verwenden.A method according to claim 40, wherein the detection of certain defects and hazardous conditions for those vehicles for which the corresponding execution model can not be determined is performed by methods that do not include vehicle-specific information and data from the vehicle database ( 161 ) use. System zur Durchführung des Verfahrens der Erfassung und Signalisierung von mindestens einer fehlerhaften und/oder gefährlichen Bedingung für eine Zugbildung (151, 204) von mindestens einem der Ansprüche 1 bis 41, wobei das System umfasst: – Sensoren und Instrumente (153, 884, 881, 875, 869, 860, 877, 871, 872, 862, 873, 870, 876, 614, 784, 792, 800), die entlang und/oder um einen Gleisabschnitt (201, 202, 203) zum Generieren von Messdaten (156) positioniert sind, die Elementen der Schienenfahrzeuge (204) entsprechen, die während der Bewegung der Zugbildung in diesem Abschnitt einen räumlichen Bereich (211) durchqueren; – erste Hardware- (780, 786, 789, 799, 811) und Software-Einrichtung (226, 218, 233, 232) zur Übernahme (154) einer Datenmenge (156) von den Sensoren und Instrumenten und der elektronischen Speicherung, die einer Vielzahl von Messungen bezüglich eines passierenden Schienenfahrzeugs (155) in dergestalt entspricht, dass ein Zeitwert (781) direkt oder indirekt mit jeder Messung aus dieser Pluralität verknüpft werden kann, wobei eine solche Hardware- und Software-Einrichtung geeignet ist, um Daten von weiteren Sensoren, Instrumenten und Systemen zu übernehmen; – zweite Hardware- (810813, 780, 786, 789, 799) und Software-Einrichtung (234239, 246) zur elektronischen Verarbeitung von Daten (156), die aus den Sensoren und Instrumenten übernommen wurden, und weiteren Daten und Informationen; – dritte Hardware (821, 817, 823, 853) und Software-Einrichtung zum Anschluss von und denn Generieren von Alarmen für Schienensignalisierungs- und Sicherheitssysteme (845, 843, 844); – Verbindungs-Hardware (814, 795, 796, 797, 798, 807, 782, 783, 787, 793, 805, 806, 785, 790, 791, 801, 802, 803, 213) und Software-Einrichtung zur Verbindung und der Stromversorgung der Sensoren und Instrumente und der ersten, zweiten und dritten Einrichtung; – Mittel zur Positionierung und der Abschirmung der Sensoren und Instrumente und der ersten, zweiten und dritten und der Verbindungs-Hardware.System for carrying out the method of detecting and signaling at least one faulty and / or dangerous condition for train formation ( 151 . 204 ) of at least one of claims 1 to 41, the system comprising: - sensors and instruments ( 153 . 884 . 881 . 875 . 869 . 860 . 877 . 871 . 872 . 862 . 873 . 870 . 876 . 614 . 784 . 792 . 800 ) along and / or around a track section ( 201 . 202 . 203 ) for generating measured data ( 156 ), the elements of rail vehicles ( 204 ), which during the movement of the train formation in this section has a spatial area ( 211 to cross; - first hardware ( 780 . 786 . 789 . 799 . 811 ) and software device ( 226 . 218 . 233 . 232 ) for takeover ( 154 ) of a dataset ( 156 ) of the sensors and instruments and of the electronic storage, which are the subject of a large number of measurements relating to a passing rail vehicle ( 155 ) in such a way that a time value ( 781 ) can be linked, directly or indirectly, to any measurement from that plurality, such hardware and software equipment being adapted to receive data from other sensors, instruments and systems; Second hardware ( 810 - 813 . 780 . 786 . 789 . 799 ) and software device ( 234 - 239 . 246 ) for the electronic processing of data ( 156 ) taken from the sensors and instruments and other data and information; - third hardware ( 821 . 817 . 823 . 853 ) and software device for connecting and generating alarms for rail signaling and security systems ( 845 . 843 . 844 ); Connection hardware ( 814 . 795 . 796 . 797 . 798 . 807 . 782 . 783 . 787 . 793 . 805 . 806 . 785 . 790 . 791 . 801 . 802 . 803 . 213 ) and software means for connecting and powering the sensors and instruments and the first, second and third means; - Means for positioning and shielding the sensors and instruments and the first, second and third and the connection hardware. System gemäß Anspruch 42, wobei weitere Sensoren und Instrumente, im Besonderem Radsensoren, die mit der ersten Einrichtung verbunden sind, an einer oder zwei Positionen (206, 207) in einer Entfernung (210, 212) von dem räumlichen Bereich (211) angebracht sind, um die Ankunft der Zugbildung zu erfassen und das System für Operation a vorzubereiten.A system according to claim 42, wherein further sensors and instruments, in particular wheel sensors, connected to the first device are located at one or two positions ( 206 . 207 ) at a distance ( 210 . 212 ) of the spatial area ( 211 ) to detect the arrival of the train formation and to prepare the system for operation a. System gemäß den Ansprüchen 42 oder 43, wobei die Sensoren und Instrumente ein Paar von Radsensoren (312, 313) umfassen, die installiert sind, um die Durchfahrt beider Räder in einer Radgruppe an einer im Wesentlichen gleichen Längsposition entlang des Gleises zu erfassen.A system according to claims 42 or 43, wherein the sensors and instruments comprise a pair of wheel sensors ( 312 . 313 ) which are installed to detect the passage of both wheels in a wheel group at a substantially same longitudinal position along the track. System gemäß den Ansprüchen 42 oder 43, wobei die Sensoren und Instrumente einen oder mehrere Laser-Distanzmessungssensoren (350, 873) zum Erhalt von Profilen (358, 362, 363) der Räder (345, 346) und/oder von Teilen des unteren Teils eines passierenden Schienenfahrzeugs, im Besonderen der Puffer (295), umfassen.A system according to claims 42 or 43, wherein the sensors and instruments comprise one or more laser distance measurement sensors ( 350 . 873 ) for obtaining profiles ( 358 . 362 . 363 ) of the wheels ( 345 . 346 ) and / or parts of the lower part of a passing rail vehicle, in particular the buffer ( 295 ). System gemäß den Ansprüchen 42 oder 43, wobei die Sensoren und Instrumente linear angeordnete Aufnahmeapparate (440 bis 447, 449, 450, 460, 468, 770, 870, 876) umfassen, um Reihen von Aufnahmedaten zu erfassen, die den Flächenelementen eines passierenden Schienenfahrzeugs entsprechen, wobei solche Elemente sich zum Zeitpunkt der Aufnahme näherungsweise in einer Ebene befinden, die im Wesentlichen vertikal ist, wobei entsprechende künstlichen Beleuchtungseinrichtungen (461, 463) bereitgestellt werden.A system according to claims 42 or 43, wherein the sensors and instruments comprise linearly arranged recording devices ( 440 to 447 . 449 . 450 . 460 . 468 . 770 . 870 . 876 ) to capture rows of shooting data corresponding to the surface elements of a passing rail vehicle, such elements being approximately in a plane that is substantially vertical at the time of shooting, with corresponding artificial lighting devices (FIGS. 461 . 463 ) to be provided. System gemäß den Ansprüchen 42 oder 43, wobei die Sensoren und Instrumente Laser-Distanzmesseinheiten und im Besonderen Gruppen von festen Laser-Distanzmessgeräten (481 bis 492, 493, 494, 497, 498, 499) und/oder Time-of-Flight-(Zeitpunkt des Passierens) oder Laser-Distanzmessgeräte vom Typ der Triangulationsabtastung (520, 525, 526, 527, 528) und/oder Distanz-Lasermessgeräte mit Schnellabtastung basierend auf der Lasermodulationsphasenerkennung (540, 547, 766, 769, 860, 869, 875, 881) umfassen, um Messserien der dreidimensionalen Position von Flächenelementen eines passierenden Schienenfahrzeugs und dessen Fracht zu erfassen.System according to claims 42 or 43, wherein the sensors and instruments are laser distance measuring units and in particular groups of fixed laser distance measuring devices ( 481 to 492 . 493 . 494 . 497 . 498 . 499 ) and / or time-of-flight or triangulation-type laser distance measuring devices ( 520 . 525 . 526 . 527 . 528 ) and / or distance laser measuring devices with fast sampling based on the laser modulation phase detection ( 540 . 547 . 766 . 769 . 860 . 869 . 875 . 881 ) to detect series of measurements of the three-dimensional position of surface elements of a passing rail vehicle and its cargo. System gemäß Anspruch 42 oder 43, wobei die Sensoren und Instrumente Vorrichtungen zum Abfühlen der Wärmestrahlung umfassen, die von den achsenbezogenen Komponenten ausgestrahlt werden, und im Besonderen von den Lagergehäusen (654, 630), Rädern (644, 631) und Bremsteilen (643, 656, 634, 632), wobei jede dieser Vorrichtungen zum Abfühlen der Wärmestrahlung eine einzelne Infratrotstrahlungs-Erfassungseinrichtung enthält, im Besonderen mit einem optomechanischen Abtastsystem oder Abfühlelementen von Infrarotstrahlung oder einer linearen oder multilinearen Reihe (650, 638, 862, 872) von Abtastelementen der Infrarotstrahlung, wie Reihen aus nicht gekühlten Mikro-Thermopile-Sensoren oder thermoelektrisch gekühlten Blei-Selenid-Photoleitersensoren oder gekühlten Quecksilber- und Kadmium-Tellurid- oder Indiumantimonid-Photonensensoren.A system according to claim 42 or 43, wherein the sensors and instruments comprise means for sensing the heat radiation emitted by the axle-related components, and more particularly from the bearing housings (10). 654 . 630 ), Wheels ( 644 . 631 ) and brake parts ( 643 . 656 . 634 . 632 ), Where in each of these heat radiation sensing devices, comprising a single infrared radiation detecting device, in particular with an opto-mechanical scanning system or infrared radiation or linear or multilinear series sensing elements ( 650 . 638 . 862 . 872 ) scanning elements of the infrared radiation, such as rows of uncooled micro-thermopile sensors or thermoelectrically cooled lead-selenide photoconductor sensors or cooled mercury and cadmium telluride or indium antimonide photon sensors. System gemäß Anspruch 42 oder 43, wobei die Sensoren und Instrumente Vorrichtungen umfassen, um die Wärmestrahlung abzufühlen, die vom Körper eines passierenden Schienenfahrzeugs und/oder der Fracht ausgestrahlt werden, wobei jede dieser Vorrichtungen zum Abfühlen der Wärmestrahlung zumindest eine Photonerfassungseinrichtung zusammen mit einem optomechanischen Abtastsystem umfasst oder eine lineare, multilineare oder zweidimensionale Reihe (650, 638, 862, 872) von Abfühlelementen für Infrarotstrahlung umfasst (871, 877), wie Reihen aus nicht gekühlten Mikro-Thermopile-Sensoren oder thermoelektrisch gekühlten Blei-Selenid-Photoleitersensoren oder gekühlten Quecksilber- und Kadmium-Tellurid- oder Indiumantimonid-Photonensensoren.A system according to claim 42 or 43, wherein the sensors and instruments comprise means for sensing the thermal radiation radiated from the body of a passing railcar and / or cargo, each of said heat radiation sensing means comprising at least one photon detector together with an opto-mechanical scanning system or a linear, multilinear or two-dimensional series ( 650 . 638 . 862 . 872 ) of infrared radiation sensing elements ( 871 . 877 ), such as rows of uncooled micro-thermopile sensors or thermoelectrically-cooled lead-selenide photoconductor sensors or cooled mercury and cadmium telluride or indium antimonide photon sensors. System gemäß Anspruch 42 oder 43, wobei ein System zur Messung (867, 864) des Gewichts oder der Last auf dem Gleis für die Räder oder Radgruppen eines passierenden Schienenfahrzeugs mit der ersten oder zweiten Einrichtung verbunden wird, wobei die Gewicht- oder Frachtmessungen gemäß dem Verfahren von Anspruch 37 verwendet werden und/oder um Alarmsignale oder Warnmeldungen zu generieren, wenn eines oder mehrere dieser Gewichte oder Frachten als gefährlich oder unerwünscht gemäß den fahrzeugspezifischen Informationen aus der Fahrzeugdatenbank (161) und/oder gemäß einem oder mehreren Parametern für den relevanten Gleisabschnitt betrachtet werden kann.A system according to claim 42 or 43, wherein a system for measuring ( 867 . 864 ) the weight or load on the track for the wheels or wheel groups of a passing rail vehicle is connected to the first or second device using the weight or cargo measurements according to the method of claim 37 and / or to generate alarms or alerts; if one or more of these weights or loads are dangerous or undesirable according to the vehicle-specific information from the vehicle database ( 161 ) and / or according to one or more parameters for the relevant track section. System gemäß Anspruch 42 oder 43, wobei die Messrate und/oder die Datenerfassungsrate für einen oder mehrere Sensoren und Instrumente festgelegt und/oder geändert wird (780, 218, 232) gemäß der Geschwindigkeit der Zugbildung des Schienenfahrzeugs, wobei eine solche Geschwindigkeit durch Radsensorsignale oder andere geeignete Einrichtungen ausgewertet wird.A system according to claim 42 or 43, wherein the measurement rate and / or the data acquisition rate for one or more sensors and instruments is set and / or changed ( 780 . 218 . 232 ) according to the speed of train formation of the rail vehicle, such speed being evaluated by wheel sensor signals or other suitable means. System gemäß Anspruch 42 oder 43, wobei zumindest ein Teil der ersten Einrichtung (780, 786, 789, 799) und der zweiten Einrichtung (810 bis 813, 821) durch die Verbindungseinrichtung (795, 796, 797, 807, 814) in Form eines lokalen (815) Netzwerks (798) verbunden sind.A system according to claim 42 or 43, wherein at least a part of the first device ( 780 . 786 . 789 . 799 ) and the second facility ( 810 to 813 . 821 ) by the connection device ( 795 . 796 . 797 . 807 . 814 ) in the form of a local ( 815 ) Network ( 798 ) are connected. System gemäß Anspruch 42 oder 43, wobei mindestens ein Teil der zweiten Einrichtung (810 bis 813, 821) direkt oder indirekt durch Kabel und/oder Glasfaser und/oder Funkverbindungen und/oder im Besonderen durch das Internet (824) mit entfernten Datenverarbeitungszentren (834) und/oder Schienensicherheits- und Signalisierungsdaten-Verarbeitungsystemen (843) und/oder mit anderen Schienendatenverarbeitungssystemen (852) verbunden ist.A system according to claim 42 or 43, wherein at least a part of the second device ( 810 to 813 . 821 ) directly or indirectly by cable and / or optical fiber and / or radio links and / or in particular through the Internet ( 824 ) with remote data processing centers ( 834 ) and / or rail safety and signaling data processing systems ( 843 ) and / or with other rail data processing systems ( 852 ) connected is. System gemäß Anspruch 53 und 46, eine Software-Anwendung umfassend, die aus den Abbildungsdaten die Anschlagszettel für Gefahrenguttransporte und durch optische Zeichenerkennung die entsprechenden Codes erkennt und die Gefahrengutinformationen mit dem entsprechenden Fahrzeug und, sofern anwendbar, mit dem Nettogewicht der Gefahrengüter, die auf dem passierenden Schienenfahrzeug geladen sind, verknüpft, wobei diese Informationen für ein oder mehrere Fahrzeuge in einer Zugbildung eine Menge von Informationen bilden, die an andere Systeme geschickt oder für einen möglichen späteren Zugriff durch andere Systeme gespeichert oder zur Generierung von Alarmen für das Schienensicherheits- und Signalisierungssystem verwendet werden kann, wenn der betreffende Transport der Gefahrengüter nicht eine oder mehrere Beschränkungen für den Verkehr auf dem betreffenden Gleisabschnitt erfüllt.System according to claim 53 and 46, a software application comprising the image data the stop notice for Hazardous goods and by optical character recognition the corresponding Codes recognizes and the dangerous goods information with the appropriate Vehicle and, if applicable, with the net weight of the dangerous goods, the are loaded on the passing rail vehicle, linked this information for one or more vehicles in a train a lot of information form, sent to other systems or for possible later access by other systems stored or used to generate alarms for the rail safety and signaling system can be used if the relevant Transport of dangerous goods not one or more restrictions for the Traffic on the section of track concerned. System gemäß Anspruch 53, wobei eine mit einem Funkkommunikationsgerät (847) versehene tragbare Datenverarbeitungseinheit (846) Daten und Informationen aus einer Systeminstallation (815) empfängt, um die Verantwortlichen bei der Ermittlung eines Fahrzeugs zu unterstützen, bei dem diese Systeminstallation eine oder mehrere fehlerhafte und/oder gefährliche Bedingungen erfasst hat sowie bei der Ausführung der betreffenden Aktionen, die durch dieses Personal ausgeführt werden müssen.A system according to claim 53, wherein one with a radio communication device ( 847 ) portable data processing unit ( 846 ) Data and information from a system installation ( 815 ) to assist those responsible for identifying a vehicle in which this system installation has detected one or more faulty and / or dangerous conditions and in carrying out the actions concerned that must be performed by that personnel. System gemäß Anspruch 53, wobei ein entferntes Systemverwaltungszentrum oder mehrere entfernte Systemverwaltungszentren (834), die mit einer Systeminstallation (815) verbunden ist, die Software und die Datenmengen einer solchen Systeminstallation unterhalten und/oder das korrekte Funktionieren einer solchen Systeminstallation überwachen, wobei auch Satelliten- (825) und terrestrische (826) Kommunikationssysteme zum Einsatz kommen können.The system of claim 53, wherein a remote system management center or multiple remote system management centers ( 834 ) with a system installation ( 815 ) maintain the software and the data volumes of such a system installation and / or monitor the correct functioning of such a system installation, whereby satellite ( 825 ) and terrestrial ( 826 ) Communication systems can be used. System gemäß Anspruch 42 der 43 und dem Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die Informationen über fehlerhafte oder gefährliche Bedingungen, die für ein passierendes Schienenfahrzeug erfasst werden, und im Besonderen für diejenigen Defekte, die nicht einer ernsthaften unmittelbaren Gefahr entsprechen, mit der einzigartigen Identität des passierenden Schienenfahrzeugs verknüpft und direkt oder indirekt (834, 842) den mit der Pflege von Waggon und Lokomotiven bezogenen Informationssystemen (842) zur Verfügung gestellt werden.The system according to claim 42 of 43 and the method of claim 17, wherein the information about erroneous or dangerous conditions detected for a passing rail vehicle, and in particular for those defects that do not correspond to a serious immediate danger, with the unique identity of the vehicle linked rail vehicle and directly or indirectly ( 834 . 842 ) the information systems related to the maintenance of wagon and locomotives ( 842 ) to provide. System gemäß Anspruch 42 oder 43 und dem Verfahren von Anspruch 17, wobei die einzigartige Identität des passierenden Schienenfahrzeugs direkt oder indirekt (834, 842) Informationssystemen (842) der Schienentransportlogistik verfügbar gemacht wird.A system according to claim 42 or 43 and the method of claim 17, wherein the unique identity of the passing rail vehicle is directly or indirectly ( 834 . 842 ) Information systems ( 842 ) of the rail transport logistics is made available.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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Price et al. Practical airport operations, safety, and emergency management: Protocols for today and the future
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Askarzadeh et al. Systematic literature review of drone utility in railway condition monitoring
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Fox et al. California High Speed Rail Proposal: A Due Diligence Report
Saadat et al. Autonomous Track Geometry Measurement Technology Design, Development, and Testing
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EP3743322B1 (en) Measuring arrangement and method for detecting a derailment

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