EP0123774B1 - Verfahren zum Identifizieren von in einem schnellfahrenden Zugverband laufenden Waggons und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Identifizieren von in einem schnellfahrenden Zugverband laufenden Waggons und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0123774B1
EP0123774B1 EP84100109A EP84100109A EP0123774B1 EP 0123774 B1 EP0123774 B1 EP 0123774B1 EP 84100109 A EP84100109 A EP 84100109A EP 84100109 A EP84100109 A EP 84100109A EP 0123774 B1 EP0123774 B1 EP 0123774B1
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EP
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measuring point
successive
threshold value
measuring
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EP84100109A
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Otmar Dr. Krettek
Udo Dipl.-Ing. Pietzsch
Wolfram Schwab
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Gftt Gesellschaft fur Transputertechnik Mbh Te Do
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Asea Industrie und Automation GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/06—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts actuated by deformation of rail; actuated by vibration in rail

Definitions

  • the invention relates to a method for identifying wagons running in a particularly fast moving train set using an arrangement for measuring the wheel loads with at least one measuring point, the speed of the train set being determined, and a device for carrying out this method.
  • the speed of the train set is determined in addition to the wheel loads.
  • Additional position sensors are used for this purpose, which are arranged along the rail at a fixed distance from one another and independent of the measurement for the wheel loads. This means that only center distances can be recorded that are defined by the specified distances of the position sensors. Other center distances cannot be recorded.
  • To determine the wheel loads themselves there are weighing rails (DE-B-15 49 244) or the measuring points already mentioned with vertically aligned strain gauges attached to the web of a rail (GB-A-864 193).
  • the object of the invention is to identify different wagons in moving, in particular fast-moving train sets.
  • strain gauges are used as the measuring point, which are attached to the web of a rail at the level of the neutral fiber and are aligned orthogonally to the neutral fiber, that when a wheel overflows over the measuring point, the resultant Measurement peak of the measurement signal is triggered at a threshold value, that the time period between two measurement peaks when two successive wheels overrun the measuring point is measured in each case when the threshold value is undershot or exceeded, and this measured time period is half the difference in the measured time periods between undershooting and exceeding the threshold value it is added to each of the two successive measurement peaks that the result is processed with the speed to form an axis distance and that the relevant wagon is identified with this axis distance or with several successive axis distances.
  • the wagon is identified by its center distance.
  • An analysis of the wagons available in the area of the German Federal Railways and their respective center distances has shown that under certain conditions it is possible to identify a certain wagon on the basis of its center distance and thereby distinguish it from other wagons. However, this presupposes that the measurement of the center distance is carried out with sufficient accuracy. Studies have shown that a accurate identification of a specific wagon is possible if the measured center distance can be determined with an error of less than 3.5%. Such error limits can, however, be observed with the described method, because this method is based on the measurement of time periods which are defined by intersections between a constant threshold value and relatively steeply increasing or decreasing measured values. The measurement values themselves are not affected by this, in particular the measurement peaks, as stated at the beginning, can be used to determine the wheel loads. This then also gives the possibility of assigning the determined wheel loads to the identified wagon.
  • the speed of the train set can also be detected using the arrangement of measuring points with strain gauges, namely by measuring the time between overflows of a wheel over two adjacent measuring points.
  • the difference to be added to the number i (k) takes into account that the wheel loads of successive wheels can be very different and that accordingly the assigned measurement peaks turn out differently.
  • the difference takes these differences into account, so that the measure S A (k) practically indicates counting pulses between the centers of two successive peaks.
  • the center distance is obtained by dividing this measure S A (k) by the measured speed.
  • an identification matrix contains, for example, the center distances of all railway wagons in traffic.
  • the device according to the invention for carrying out the method described has a measuring amplifier for each measuring point, an analog-digital converter connected downstream of the measuring amplifier, a trigger which can be set to a threshold value, a counter and a memory for the counting pulses, and a processor for performing the necessary mathematical operations. among others must also be carried out to determine the wheel loads.
  • this device is characterized by a memory with an identification matrix for center distances of different wagons, so that in the course of determining the wheel loads it is also possible to identify the respective wagon and thus to assign measured wheel loads to the wagon in question.
  • FIG. 1 The arrangement shown in Figure 1 is initially used to measure and determine the wheel loads of high-speed rail vehicles.
  • a temperature-independent strain gauge 6 is attached on both sides of the web 3 at the level of the neutral fiber 5 so that its main direction of action is perpendicular to the neutral fiber 5, i.e. vertical, extends.
  • the strain gauges 6 are otherwise attached so that they are arranged substantially symmetrically to the neutral fiber 5 with respect to their meandering turns. It is not shown that the strain gauges 6 and the measuring point defined thereby are located directly above a threshold.
  • the rail 1 is deformed in the area of the measuring point, as well as at other points, when overflowed by the wheel 7, as is exaggerated in FIG. 1.
  • the rail 1 and in particular its web 3 are compressed in the vertical direction. The strains that occur are detected by the strain gauges 6 and converted into measurement signals.
  • FIG. 9 A typical course of a measuring signal 9 when a wheel 7 overflows through a measuring point is shown in FIG.
  • the measurement signal 9 is first broken down into two signal components, namely a constant signal component and a variable signal component.
  • a device is used, as is shown schematically in FIG. 3.
  • the measurement signal emitted by the strain gauge 6 is fed to a measuring amplifier 10, which may also contain the usual bridge circuit for several strain gauges 6.
  • the amplified measurement signal is then digitized in an analog-digital converter 11.
  • a trigger 12 which can be set to a predetermined threshold value 13, is also connected into the signal flow.
  • This trigger 12 consequently separates the measurement signal into a constant signal component defined by the threshold value 13 and a variable signal component which remains in the window 14 indicated by dash-dotted lines in FIG.
  • the trigger 12 can also be connected upstream of the analog-digital converter 11, so that only the signal components remaining in the window 14 are fed to the converter.
  • the trigger 12 When the threshold value 13 is exceeded and / or undershot, the trigger 12 also acts on a counter 15, the counting pulses of which are assigned to the respective digital measured values.
  • the speed of the train set In order to simultaneously identify the wagon just passing over the measuring point, the speed of the train set must first be determined. To do this, it is sufficient if the time between wheel overflows is determined via two adjacent measuring points. Otherwise, the identification of the wagons passing over the measuring point is based on the counting pulses emitted by the counter 15.
  • the center distance can be determined from the time between the overflow of two successive wheels via a measuring point passes.
  • the actual conditions are shown in FIG.
  • the measurement signal 9 can be seen with two successive measurement peaks 17, 18.
  • the threshold value 13 is also shown. Since it would be technically very difficult and too imprecise to determine the center of the measurement peaks 17 and 18, on the one hand, the number i (k) of the counting pulses between two measuring peaks 17, 18 when two successive wheels overrun the measuring point in each case when the threshold 13 is undershot, and moreover the number j (k) of the counting pulses between exceeding and undershooting the threshold 13 at each of the measuring peaks 17, 18 .
  • a dimension number S A (k) for the center distance of the two wheels overflowing the measuring point then results from the following formula: where k is an index for successive measured values.
  • This formula takes into account that the measurement peaks 17, 18 can be designed differently because successive wheels can be loaded differently.
  • a processor 16 which also includes a memory 19 with an identification matrix for center distances of different wagons.
  • This memory contains the center distances for different wagons, each without buffer dimensions, the wagons being appropriately arranged according to the number of the respective axles.
  • FIG. 5 schematically shows the particularly critical case of a two-axle wagon in comparison with a three-axle wagon, with axis spacings of 8000 millimeters occurring in the cases. Since, when a two-axle wagon is coupled to a three-axle wagon, - with a maximum buffer dimension between the two wagons, there is an axle spacing of 7460 millimeters, the two wagons can be identified in any case if the error of the measured axle spacing is less than 3.5 % is.

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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Identifizieren von in einem insbesondere schnellfahrenden Zugverband laufenden Waggons unter Verwendung einer Anordnung zum Messen der Radlasten mit wenigstens einer Meßstelle, wobei auch die Geschwindigkeit des Zugverbandes bestimmt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Die zunehmende Automatisierung in Verbindung mit einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit und der Zuladung von Eisenbahnfahrzeugen erfordert eine möglichst einfach durchzuführende Kontrolle des jeweiligen Beladungszustandes eines Eisenbahnwaggons. Bestehende Sicherheitsvorschriften schränken die Radlasten einer Achse, beispielsweise von Güterwagen, ein. Auch für das Verhältnis der Radlasten einer Achse gibt es bestimmte Vorschriften. Eine weitere Einschränkung bei der Beladung gilt für das Verhältnis der Achsen und der Drehgestelle untereinander. Eine Überschreitung dieser Einschränkungen bzw. eine falsche Beladung der Waggons kann zu einem Sicherheitsrisiko führen, denn überladene oder schiefgeladene Waggons zeigen nicht mehr ihr natürliches Fahrverhalten.
  • Im Hinblick auf die wachsenden Anforderungen nach kurzen Transportzeiten sind die früher üblichen Methoden zur Bestimmung der Radlasten von Waggons nicht mehr wirtschaftlich. Die dazu eingesetzten Brückenwaagen, auf denen die Waggons einzeln gewogen werden konnten, sind zeit- und personalaufwendig. Außerdem müssen die verwogenen Waggons zusätzlich identifiziert werden. Man ist deshalb dazu übergegangen, dynamische Waagen einzusetzen, die es ermöglichen, die Radlasten bei fahrenden Zügen unmittelbar zu messen. Ein noch nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag (EP-A-0 099 001) beschreibt eine Anordnung zum Messen der Radlasten schnellfahrender Schienenfahrzeuge mit wenigstens einer Meßstelle und wenigstens einem am Steg einer Schiene in Höhe der neutralen Faser befestigten Dehnungsmeßstreifen, dessen Hauptwirkungsrichtung orthogonal zur neutralen Faser, d.h. vertikal angeordnet ist. Beim Überlauf eines Rades über eine derartige Meßstelle erhält man ausgeprägte Meßpeaks, aus denen sich die jeweilige Radlast mit großer Genaugkeit bestimmen läßt.
  • Für die Identifizierung von in einem schnellfahrenden Zugverband laufenden Waggons fehlt es noch an einem hinreichend zuverlässig arbeitenden Verfahren. - Es ist zwar bekannt, Waggons mit automatisch ablesbaren Markierungen zu versehen, dazu sind aber besondere Einrichtungen an den Waggons und im Bereich der Gleise erforderlich. Die damit erhaltenen Informationen sind aber unzuverlässig, weil sie gegebenenfalls durch Witterungseinflüsse verfälscht sein können. Außerdem haben diese Informationen keinen Bezug zu den jeweiligen Radlasten.
  • Bei einem gattungsgemäßen Verfahren (DD-A-151 220) wird außer den Radlasten auch die Geschwindigkeit des Zugverbandes bestimmt. Dazu dienen zusätzliche Positionsmeßwertgeber, die mit gegenseitigem festem Abstand und unabhängig von der Messung für die Radlasten längs der Schiene angeordnet sind. Damit können nur Achsabstände erfaßt werden, die durch die vorgegebenen Abstände der Positionsmeßwertgeber festgelegt sind. Andere Achsabstände können nicht erfaßt werden. Das ist auch nicht möglich mit anderen bekannten Anordnungen zur Bestimmung der Position eines Rades (US-A-38 61 203) oder zur Bestimmung von Radlasten mit Hilfe mehrerer, hintereinander angeordneter Meßstellen unter Berücksichtigung des sogenannten Sinuslaufes (FR-A-23 44 004). Zur Bestimmung der Radlasten selbst gibt es Wiegeschienen (DE-B-15 49 244) oder die bereits oben erwähnten Meßstellen mit vertikal ausgerichteten, am Steg einer Schiene befestigten Dehnungsmeßstreifen (GB-A-864 193).
  • Aufgabe der Erfindung ist es, unterschiedliche Waggons in fahrenden, insbesondere schnellfahrenden Zugverbänden zu identifizieren.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß als Meßstelle Dehnungsmeßstreifen verwendet werden, die am Steg einer Schiene in Höhe der neutralen Faser befestigt und orthogonal zur neutralen Faser ausgerichtet sind, daß beim Überlauf eines Rades über die Meßstelle der dabei entstehende Meßpeak des Meßsignals an einem Schwellenwert getriggert wird, daß der Zeitabschnitt zwischen zwei Meßpeaks beim Überlauf zweier aufeinanderfolgender Räder über die Meßstelle jeweils bei Unter- oder Überschreitung des Schwellenwertes gemessen wird und diesem gemessenen Zeitabschnitt die halbe Differenz der gemessenen Zeitabschnitte zwischen Unter-und Überschreitung des Schwellenwertes an jedem der beiden aufeinanderfolgenden Meßpeaks hinzuaddiert wird, daß das Ergebnis mit der Geschwindigkeit zu einem Achsabstand verarbeitet wird und daß mit diesem Achsabstand oder mit mehreren aufeinanderfolgen den Achsabständen der betreffende Waggon identifiziert wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Identifizierung des Waggons über dessen Achsabstand. Eine Analyse der insbesondere im Bereich der deutschen Bundesbahn zur Verfügung stehenden Waggons und ihrer jeweiligen Achsabstände hat ergeben, daß es unter bestimmten Voraussetzungen möglich ist, einen bestimmten Waggon anhand seines Achsabstandes zu identifizieren und ihn dadurch von anderen Waggons zu unterscheiden. Das setzt allerdings voraus, daß die Messung des Achsabstandes mit hinreichender Genauigkeit erfolgt. Untersuchungen haben gezeigt, daß eine treffsichere Identifizierung eines bestimmten Waggons möglich ist, wenn der gemessene Achsabstand mit einem Fehler von weniger als 3,5 % ermittelt werden kann. Solche Fehlergrenzen lassen sich aber mit dem beschriebenen Verfahren einhalten, weil dieses Verfahren auf der Messung von Zeitabschnitten beruht, die durch Schnittpunkte zwischen einem konstanten Schwellenwert und verhältnismäßig steil ansteigenden oder abfallenden Meßwerten definiert sind. Die Meßwerte selbst werden dadurch nicht berührt, insbesondere können die Meßpeaks, wie eingangs angegeben, zur Ermittlung der Radlasten herangezogen werden. Damit ergibt sich dann auch ohne weiteres die Möglichkeit, die ermittelten Radlasten dem jeweils identifizierten Waggon zuzuordnen.
  • Die Geschwindigkeit des Zugverbandes kann ebenfalls unter Verwendung der Anordnung von Meßstellen mit Dehnungsmeßstreifen erfaßt werden, und zwar durch Messung der Zeit zwischen Überläufen eines Rades über zwei benachbarte Meßstellen.
  • Im übrigen ist es zweckmäßig, die Meßwerte zu digitalisieren und digital zu verarbeiten. Dann können nämlich auch die Zeiten digital mit einem Zähler gemessen werden und der Achsabstand nach der Formel
    Figure imgb0001
    bestimmt werden, wobei
    • SA (k) = eine Maßzahl (mit Berücksichtigung der Geschwindigkeit) für den Achsabstand,
    • i (k) - die Anzahl der Zählimpulse zwischen zwei Meßpeaks beim Überlauf zweier aufeinanderfolgender Räder über die Meßstelle jeweils bei Unter- oder Überschreitung des Schwellenwertes,
    • j (k) = die Anzahl der Zählimpulse zwischen Unter- und Überschreitung des Schwellenwertes an einem Meßpeak,
    • k - Index für aufeinanderfolgende Meßpeaks.
  • Die der Anzahl i (k) hinzuzufügende Differenz berücksichtigt, daß die Radlasten aufeinanderfolgender Räder sehr unterschiedlich sein können und daß dementsprechend die zugeordneten Meßpeaks unterschiedlich ausfallen. Die Differenz berücksichtigt diese Unterschiede, so daß die Maßzahl SA (k) praktisch Zählimpulse zwischen den Mitten zweier aufeinanderfolgender Peaks angibt. Durch Division dieser Maßzahl SA (k) mit der gemessenen Geschwindigkeit erhält man den Achsabstand.
  • Da nicht nur zweiachsige, sondern auch mehrachsige Waggons existieren, wird man die Mittenabstände zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Peaks messen und dann zur Identifizierung des betreffenden Waggons den oder die ermittelten Achsabstände mit entsprechenden Werten einer Identifikationsmatrix vergleichen. Eine solche Identifikationsmatrix enthält beispielsweise die Achsabstände sämtlicher im Verkehr befindlicher Eisenbahnwaggons.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens besitzt einen Meßverstärker für jede Meßstelle, einen dem Meßverstärker nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler, einen auf einen Schwellenwert einstellbaren Trigger, einen Zähler und einen Speicher für die Zählimpulse sowie einen Prozessor für die Durchführung erforderlicher mathematischer Operationen, die u.a. auch zur Bestimmung der Radlasten ausgeführt werden müssen. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung gekennzeichnet durch einen Speicher mit einer Identifikationsmatrix für Achsabstände verschiedener Waggons damit im Zuge der Bestimmung der Radlasten auch eine Identifizierung des jeweiligen Waggons, und damit eine Zuordnung gemessener Radlasten zu dem betreffenden Waggon möglich ist.
  • Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung die Seitenansicht eines Schienenabschnittes mit einer Meßstelle,
    • Fig. 2 in schematischer Darstellung die Wiedergabe eines typischen Meßsignals an dieser Meßstelle,
    • Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Bestimmung der Radlasten und zur Identifizierung des betreffenden Waggons aus dem Meßsignal,
    • Fig. 4 in schematischer Darstellung das Meßsignal beim Überlauf von zwei aufeinanderfolgenden Rädern über die Meßstelle,
    • Fig. 5 in schematischer Darstellung die Seitenansicht eines zweiachsigen und eines dreiachsigen Waggons mit typischen Abmessungen in Millimetern.
  • Die in Figur 1 dargestellte Anordnung dient zunächst zum Messen und Bestimmen der Radlasten schnellfahrender Eisenbahnfahrzeuge. An einer Schiene 1 mit Schienenkopf 2, Schienensteg 3 und Schienenfuß 4 ist beidseits des Steges 3 in Höhe der neutralen Faser 5 jeweils ein temperaturunabhängiger Dehnungsmeßstreifen 6 so befestigt, daß sich seine Hauptwirkungsrichtung senkrecht zur neutralen Faser 5, d.h. vertikal, erstreckt. Die Dehnungsmeßstreifen 6 sind im übrigen so befestigt, daß sie bezüglich ihrer mäanderförmigen Windungen im wesentlichen symmetrisch zur neutralen Faser 5 angeordnet sind. Nicht dargestellt ist, daß sich die Dehnungsmeßstreifen 6 und die dadurch definierte Meßstelle direkt oberhalb einer Schwelle befinden.
  • Wird die Meßstelle der Schiene 1 von einem Rad 7 mit zugeordneter Radlast 8 überlaufen, dann wird die Schiene 1 im Bereich der Meßstelle, wie auch an anderen Stellen, beim Überlauf durch das Rad 7 so verformt, wie das in Figur 1 übertrieben dargestellt ist. Anders ausgedrückt, wird die Schiene 1 und insbesondere ihr Steg 3 in vertikaler Richtung gestaucht. Die dabei auftretenden Dehnungen werden von den Dehnungsmeßstreifen 6 erfaßt und in Meßsignale umgesetzt.
  • Ein typischer Verlauf eines Meßsignals 9 bei Überlauf eines Rades 7 über eine Meßstelle ist in Figur 2 dargestellt. Man erkennt eine von hochfrequenten Störungen überlagerte Funktion, die nach theoretischen Überlegungen ein Produkt aus einer Exponentialfunktion und der Summe von Kreisfunktionen ist. Maßgebend für die Bestimmung der gewünschten Radlast ist jedoch lediglich das Maximum dieser Funktion.
  • Um das Maximum des Meßsignals 9 und damit die gesuchte Radlast 8 zuverlässig bestimmen zu können, wird das Meßsignal 9 zunächst in zwei Signalanteile zerlegt, und zwar in einen konstanten Signalanteil und einen veränderlichen Signalanteil. Dazu wird mit einer Vorrichtung gearbeitet, wie sie schematisch in Figur 3 dargestellt ist. Zunächst wird das von dem Dehnungsmeßstreifen 6 abgegebene Meßsignal einem Meßverstärker 10 zugeführt, der gegebenenfalls auch die übliche Brückenschaltung für mehrere Dehnungsmeßstreifen 6 enthält. Das verstärkte Meßsignal wird dann in einem Analog-Digital-Wandler 11 digitalisiert. In den Signalfluß ist ferner ein Trigger 12 geschaltet, der auf einen vorbestimmten Schwellenwert 13 einstellbar ist. Dieser Trigger 12 trennt folglich das Meßsignal in einen konstanten, durch den Schwellenwert 13 definierten Signalanteil und einen veränderlichen Signalanteil, der in Figur 2 im strichpunktiert angegebenen Fenster 14 verbleibt. Es versteht sich, daß der Trigger 12 auch dem Analog-Digital-Wandler 11 vorgeschaltet sein kann, so daß den Wandler lediglich die im Fenster 14 verbleibenden Signalanteile zugeführt werden.
  • Der Trigger 12 beaufschlagt bei Überschreiten und/oder Unterschreiten des Schwellenwertes 13 auch einen Zähler 15, dessen Zählimpulse den jeweils digitalen Meßwerten zugeordnet werden.
  • Zur gleichzeitigen Identifizierung des die Meßstelle gerade überfahrenden Waggons muß zunächst die Geschwindigkeit des Zugverbandes bestimmt werden. Dazu genügt es, wenn die Zeit zwischen Überläufen eines Rades über zwei benachbarte Meßstellen ermittelt wird. Im übrigen stützt sich die Identifizierung des die Meßstelle überfahrenden Waggons auf die vom Zähler 15 abgegebenen Zählimpulse.
  • Geht man davon aus, daß bei konstanter Geschwindigkeit des Zugverbandes der Zeitabschnitt zwischen dem Überlauf zweier aufeinanderfolgender Räder über eine Meßstelle proportional dem Achsabstand dieser beiden Räder ist, dann kann der Achsabstand bestimmt werden aus der Zeit, die zwischen dem Überlauf zwei aufeinanderfolgender Räder über eine Meßstelle vergeht.
  • In Figur 4 sind die tatsächlichen Verhältnisse wiedergegeben. Man erkennt das Meßsignal 9 mit zwei aufeinanderfolgenden Meßpeaks 17, 18. Dargestellt ist außerdem der Schwellenwert 13. Da es technisch sehr schwierig und auch zu ungenau wäre, die Mitte der Meßpeaks 17 bzw. 18 zu bestimmen, wird einerseits die Anzahl i (k) der Zählimpulse zwischen zwei Meßpeaks 17,18 beim Überlauf zweier aufeinanderfolgender Räder über die Meßstelle jeweils bei Unterschreitung des Schwellenwertes 13 bestimmt, sowie darüber hinaus die Anzahl j (k) der Zählimpulse zwischen Über- und Unterschreitung des Schwellenwertes 13 an jedem der Meßpeaks 17, 18.
  • Eine Maßzahl SA (k) für den Achsabstand der beiden die Meßstelle überlaufenden Räder ergibt sich dann nach folgender Formel:
    Figure imgb0002
    wobei k ein Index für aufeinanderfolgende Meßwerte ist. Diese Formel berücksichtigt, daß die Meßpeaks 17, 18 unterschiedlich ausgebildet sein können, weil aufeinanderfolgende Räder unterschiedlich belastet sein können. Jedenfalls kann aus der Maßzahl SA (k) unter Berücksichtigung der ermittelten Geschwindigkeit der Achsabstand zweier aufeinanderfolgender, die Meßstelle überlaufender Räder mit großer Genauigkeit, d.h. mit einem Fehler, der kleiner ist als 3,5 %, bestimmt werden.
  • Die Verarbeitung der anfallenden Meßwerte und der Zählimpulse erfolgt in einem Prozessor 16, zu dem auch ein Speicher 19 mit einer Identifikationsmatrix für Achsabstände verschiedener Waggons gehört. Dieser Speicher beinhaltet die Achsabstände für unterschiedliche Waggons jeweils ohne Puffermaße, wobei die Waggons zweckmäßig nach Anzahl der jeweiligen Achsen geordnet sind.
  • Die Abstände von Waggon zu Waggon, die sich aus der Addition zweier aufeinanderfolgender Puffermaße ergeben, liegen bei Einhaltung der Fehlergrenzen von weniger als 3,5 % außerhalb der möglichen Achsabstände. Sie brauchen folglich nicht identifiziert zu werden.
  • Figur 5 zeigt schematisch den besonders kritischen Fall eines zweiachsigen Waggons im Vergleich mit einem dreiachsigen Waggon, wobei in bei den Fällen Achsabstände von 8000 Millimetern auftreten. Da bei bei Kopplung eines zweiachsigen Waggons mit einem dreiachsigen Waggon, - bei jeweils maximalem Puffermaß zwischen den beiden Waggons ein Achsabstand von 7460 Millimetern entsteht, können die beiden Waggons auf jeden Fall dann identifiziert werden, wenn der Fehler des gemessenen Achsabstandes kleiner als 3,5 % ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Identifizieren von in einem insbesondere schnellfahrenden Zugverband laufenden Waggons unter Verwendung einer Anordnung zum Messen der Radlasten mit wenigstens einer Meßstelle, wobei auch die Geschwindigkeit des Zugverbandes bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßstelle Dehnungsmeßstreifen verwendet werden, die am Steg einer Schiene in Höhe der neutralen Faser befestigt und orthogonal zur neutralen Faser ausgerichtet sind, daß beim Überlauf eines Rades über die Meßstelle der dabei entstehende Meßpeak des Meßsignals an einem Schwellenwert getriggert wird, daß der Zeitabschnitt zwischen zwei Meßpeaks beim Überlauf zweier aufeinanderfolgender Räder über die Meßstelle jeweils bei Unter- oder Überschreitung des Schwellenwertes gemessen wird und diesem gemessenen Zeitabschnitt die halbe Differenz der gemessenen Zeitabschnitte zwischen Unter- und Überschreitung des Schwellenwertes an jedem der beiden aufeinanderfolgenden Meßpeaks hinzuaddiert wird, daß das Ergebnis mit der Geschwindigkeit zu einem Achsabstand verarbeitet wird und daß mit diesem Achsabstand oder mit mehreren aufeinanderfolgenden Achsabständen der betreffende Waggon identifiziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Zugverbandes durch Messung der Zeit zwischen Überläufen eines Rades über zwei benachbarte Meßstellen ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiten digital mit einem Zähler gemessen werden und der Achsabstand nach der Formel
Figure imgb0003
bestimmt wird, wobei
SA (k) eine Maßzahl (mit Berücksichtigung der Geschwindigkeit) für den Achsabstand,
i (k) = die Anzahl der Zählimpulse zwischen zwei Meßpeaks beim Überlauf zweier aufeinanderfolgender Räder über die Meßstelle jeweils bei Unter- oder Überschreitung des Schwellenwertes,
j (k) = die Anzahl der Zählimpulse zwischen Unter- und Überschreitung des Schwellenwertes an einem Meßpeak,
k = Index für aufeinanderfolgende Meßpeaks.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Identifizierung des bebetreffenden Waggons der oder die ermittelten Achsabstände mit den entsprechenden Werten einer Identifikationsmatrix verglichen werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 4 mit einem Meßverstärker für jede Meßstelle, einem dem Meßverstärker nachgeschalteten Analog-Digital-Wandler, einem auf einen Schwellenwert einstellbaren Trigger, einem Zähler und einem Speicher für die Zählimpulse, und mit einem Prozessor, gekennzeichnet durch einen Speicher (19) mit einer Identifikationsmatrix für Achsabstände verschiedener Waggons.
EP84100109A 1983-03-02 1984-01-07 Verfahren zum Identifizieren von in einem schnellfahrenden Zugverband laufenden Waggons und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired EP0123774B1 (de)

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EP0123774A1 EP0123774A1 (de) 1984-11-07
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