EP3507166A1 - Verfahren und vorrichtung zum überwachen von fahrzeugzuständen in schienenfahrzeugen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum überwachen von fahrzeugzuständen in schienenfahrzeugen

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EP3507166A1
EP3507166A1 EP17752367.7A EP17752367A EP3507166A1 EP 3507166 A1 EP3507166 A1 EP 3507166A1 EP 17752367 A EP17752367 A EP 17752367A EP 3507166 A1 EP3507166 A1 EP 3507166A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
data
rail
read
monitoring
Prior art date
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EP17752367.7A
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EP3507166B1 (de
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Marco Nock
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
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Publication of EP3507166B1 publication Critical patent/EP3507166B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
    • B61L15/0081—On-board diagnosis or maintenance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/50—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades
    • B61L27/57—Trackside diagnosis or maintenance, e.g. software upgrades for vehicles or trains, e.g. trackside supervision of train conditions

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for monitoring vehicle conditions in rail vehicles.
  • Monitor monitoring systems for example by diagnostic systems. It is also known, individual components of rail vehicles also by
  • hot runner detection systems are used to detect hot-running wheel bearings, for which corresponding sensors are arranged in the track.
  • the invention is based on the object, an improved
  • Rail vehicles are initially given data by at least one
  • vehicle-mounted vehicle monitoring system detected and provided as well as data, which are detected and provided by at least one lane-side vehicle monitoring system read.
  • the read data are then evaluated. From the evaluated data fault conditions of a rail vehicle are then determined.
  • the reading in of the data, the evaluation and the determination of error states can be done by an evaluation device.
  • Vehicle monitoring systems are systems arranged in the vehicle or on the route which monitor individual components or systems of a vehicle. It can be a surveillance system or multiple surveillance systems. When evaluating the data and when determining fault conditions of a rail vehicle from the evaluated data, the data of the vehicle-mounted vehicle monitoring systems and the data of the vehicle-side vehicle monitoring systems are correlated and plausibilized in order to determine the fault conditions of the rail vehicle.
  • Rail vehicles to use all existing data. This allows, for example, entire freight trains to be analyzed.
  • analyzes for the locomotive come from sensor or diagnostic systems in the locomotive and in the track and for the freight cars from the lane side
  • Vehicle monitoring systems are used. This allows complete monitoring of a train, with all available
  • Vehicle monitoring systems provided data, but also historical data taken into account. These data are stored in order to evaluate them together with the current data and to determine fault conditions of the rail vehicle from the evaluated data.
  • the data may be data that in the past was from the vehicle side
  • Vehicle monitoring systems have been provided, but in particular to data that in the past of the lane side
  • Vehicle monitoring systems were provided. For that it is advantageous if is registered, that the rail vehicle to be monitored passes the vehicle - side vehicle monitoring systems, so that the data of the
  • monitoring railway vehicle can be clearly assigned.
  • the data for evaluating and for determining the error states are transmitted to an evaluation device, which is arranged outside the rail vehicle. It is preferably a stationary evaluation device, either on the vehicle or in factory workshops, logistics centers or
  • Control centers can be arranged.
  • Vehicle monitoring systems are preferably transmitted online via radio.
  • the data may preferably also be wired
  • Communication are read when the rail vehicle is, for example, in the station or in the workshop.
  • the data of the vehicle-side vehicle monitoring systems can be sent to the evaluation device
  • the data for evaluating and for determining the error states are transmitted to an evaluation device arranged in the rail vehicle.
  • Evaluation device is thus on board the rail vehicle.
  • the data from vehicle-mounted vehicle monitoring systems are preferably wired, but can also be transmitted wirelessly to the arranged in the rail vehicle evaluation device.
  • the data from the on-board vehicle monitoring systems are preferably wireless
  • Communication transmitted to the arranged in the rail vehicle evaluation device By arranged in the rail vehicle evaluation device can be signaled to the driver, for example, if there are fault conditions in the rail vehicle.
  • the detected error conditions to an operating workshop and / or to a Transfer maintenance plan system.
  • logistics and maintenance processes can be controlled or provided with additional information.
  • the data from the vehicle-side vehicle monitoring systems are obtained by a hot-runner recognition system.
  • hot runner detection systems also referred to as hot runner location systems, are available at many points of the rail network for monitoring on the roadside. These detect if the wheel bearings of a vehicle overheat by those of the vehicle
  • emitted heat is monitored for example by infrared sensors.
  • infrared sensors For example, inactive
  • Hot-runner detection systems can thus be recognized in addition to the detection of defective wheel bearings in particular also defective brakes.
  • temperatures of a brake system of the rail vehicle are determined by the hot runner detection system, and fault conditions of the brake system are determined by correlation of the determined temperatures with brake pressures measured on the vehicle side.
  • the hot-runner detection system monitors the heat emitted by the brakes of the rail vehicle when driving over it. It correlates the
  • the data from the vehicle-side vehicle monitoring systems are obtained from a force-measuring device, and for determining fault conditions of the vehicle
  • Rail vehicle is a comparison with forces detected in the vehicle or
  • Vehicle monitoring system is thus an integrated in the track force measuring device that can measure the forces exerted when driving over the track forces.
  • the force measurement in a spatial direction, for example, only vertical to the track, but also across and along the track possible.
  • defective brakes can be detected. This can be additional
  • Brake pressures are used. For example, low, from
  • High forces exerted on the track by the rail vehicle in the longitudinal direction of the travel path when the brakes are not activated also indicate the defect of one or more brakes.
  • the force measuring device for example, defective weighing valves can be detected. The forces determined by the weighing valves then differ from those with the
  • Force measuring device measured, exerted by the rail vehicle on the track from vertical forces. By the force measuring devices and unilateral and changing loads can be detected.
  • data from vehicle-side vehicle monitoring systems as well as data from vehicle-side vehicle monitoring systems, which have been measured for a plurality of rail vehicles are used to determine the fault conditions of the rail vehicle. By comparing the values of several vehicles, it is possible to improve the error detection. For example, data from the lane side
  • Vehicle monitoring systems which were collected when crossing the monitoring systems by different vehicle, are compared to
  • the device has a reading device for reading in data from at least one vehicle-mounted vehicle monitoring system (14) and at least one on-board vehicle monitoring system (16), and an evaluation device designed to read the data read
  • the reading device of the vehicle state monitoring device in rail vehicles thus receives data detected by at least one vehicle-side vehicle monitoring system and data detected by at least one on-road vehicle monitoring system, and reads this data.
  • the evaluation device evaluates the read data and determines from the evaluated data error conditions of a rail vehicle.
  • the data is correlated with each other, checked for plausibility and evaluated.
  • the data can also be visualized. As a result, it is possible to monitor a rail vehicle from all the vehicle-side as well as track-side information as well as by correlating this information with one another and to recognize fault conditions of the rail vehicle.
  • the evaluation device is arranged outside the rail vehicle. This is preferably located near the driveway or in company workshops,
  • Control centers or logistics centers Due to the fact that the evaluation device is arranged outside the rail vehicle, data can be transmitted in a simple manner, for example by line-bound communication to the operating or
  • the evaluation device is in
  • Rail vehicle arranged. This can be done by the vehicle side
  • Monitoring system data are evaluated directly in the rail vehicle.
  • the data can be sent directly to information systems for the
  • Evaluation device to a data memory to the read data of the at least one vehicle-mounted vehicle monitoring system and the
  • Vehicle monitoring system store This makes it possible to use also in the past collected data to error states of the
  • the evaluation device has a transmission device for transmitting the determined error states to an operating workshop and / or a
  • Planning systems can be used to control logistics or maintenance processes or provide them with additional information.
  • FIG. 1 shows the sequence of a method according to the invention for monitoring
  • Vehicle conditions in rail vehicles and 2 shows an exemplary structure of a device according to the invention for monitoring vehicle conditions in rail vehicles.
  • FIG. 1 shows the flow of an exemplary method for monitoring
  • Vehicle monitoring systems provided.
  • the vehicle-mounted vehicle monitoring systems may be, for example
  • Monitoring systems of vehicle brakes act.
  • brake pressures or control signals can be determined and output.
  • data may also be provided by any other vehicle-mounted vehicle monitoring system, such as powertrain diagnostics.
  • the on-board vehicle monitoring systems may be, for example, a hot-runner detection system, which the from the wheel bearings, the
  • Force measuring systems or load sensors can also be arranged in the track, which can detect the forces exerted by the rail vehicle on the track in the vertical direction, but also in the longitudinal direction of the track or in the transverse direction to this. However, data can also be through any other lane-side
  • Vehicle monitoring systems are provided.
  • Vehicle monitoring systems are first read in step S10.
  • the read-in data are then evaluated in step S12.
  • the data can be correlated with each other or made plausible against each other.
  • Rail vehicle determined. For example, by using data from hotspot detection systems and brake system data, for example brake pressures, fault conditions in the brake system of the rail vehicle can be determined.
  • the evaluation S12 and the determination of fault conditions can be carried out by an evaluation device which can be arranged in the rail vehicle itself or outside the rail vehicle.
  • step S16 then in step S16 to a workshop or to a
  • the error conditions determined can be used to trigger maintenance processes and logistics processes or provide them with additional information.
  • Fig. 2 shows an embodiment of a device according to the invention for
  • Rail vehicles 10 move here on a track 12.
  • Rail vehicles 10 are in this case the rail vehicles of a freight train, which consists of a locomotive as a locomotive and several freight cars.
  • the freight cars do not have their own power supply and therefore can not carry out their own diagnosis of their components in the present case.
  • 14 components of the locomotive are diagnosed in a vehicle-mounted vehicle monitoring system. This can, for example
  • Vehicle monitoring systems 16 available. These can be arranged in, under or to the side of the travel path. At the lane side
  • Vehicle monitoring systems 16 may be, for example, a hot runner detection system for measuring heat radiated from the rail vehicles 10 or force measuring devices that can measure the forces exerted by the rail vehicles 10 on the travel path 12 in one or more spatial directions.
  • the data acquired by the vehicle-mounted vehicle monitoring systems 14 and by the vehicle-side vehicle monitoring systems 16 are first transmitted to a data memory 18 in the embodiment of the device for monitoring vehicle states shown in FIG. 2.
  • Transmission of the data from the vehicle-side vehicle monitoring system 16 to the data memory 18 takes place by line.
  • the transmission of data from the vehicle-mounted vehicle monitoring system to the data memory 18 takes place in the embodiment of the device according to the invention shown in FIG. 2, however, by wireless communication.
  • the locomotive has a transmitting antenna 20 in order to transmit the data acquired by the vehicle-side monitoring systems 14 of the locomotive to the data memory 18 of the evaluation device 22.
  • Vehicle monitoring system 16 correlated with each other, plausibility, and from the data error conditions of rail vehicles 10 are determined.
  • the data storage 18 of the evaluation device 22 also uses stored data recorded in the past.
  • the on-road vehicle monitoring system 16 is one
  • the on-board vehicle monitoring system 16 detects a high amount of heat radiated by the brakes, but the braking system monitoring system or brake control indicates that the brakes are not activated, then it is concluded that one or more brakes are defective, for example, stalled. Conversely, if by the roadside
  • the on-road monitoring system 16 is one
  • Force measuring device so can by comparing the data from the brake system and on the force measuring device, in particular in the longitudinal direction of the vehicle 12th be exerted on whether the brakes of the
  • Rail vehicles 10 work, ie forces are exerted on the track 12 when decelerating by the rail vehicles, or the braking forces are insufficient and there is a defect of one or more brakes.

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Abstract

Es werden ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugständen in Schienenfahrzeugen (10) beschrieben. Dabei werden Daten aus fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen (14) sowie Daten aus fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystem (16) eingelesen, ausgewertet und Fehlerzustände eines Schienenfahrzeugs (10) aus den ausgewerteten Daten ermittelt.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in
Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen.
Es ist bekannt, Zustände von Schienenfahrzeugen durch fahrzeugseitige
Überwachungssysteme, beispielsweise durch Diagnosesysteme, zu überwachen. Es ist ferner bekannt, einzelne Komponenten von Schienenfahrzeugen auch durch
fahrwegseitige Überwachungssysteme zu überwachen. So dienen beispielsweise Heißläufer-Erkennungsanlagen dazu, heißgelaufene Radlager zu erkennen, wofür im Fahrweg entsprechende Sensoren angeordnet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Überwachen von
Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen bereitzustellen, um eine umfassende Überwachung von Fahrzeugzuständen eines Schienenfahrzeugs durchzuführen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in
Schienenfahrzeugen werden zunächst Daten, die durch wenigstens ein
fahrzeugseitiges Fahrzeugüberwachungssystem erfasst und bereitgestellt werden sowie Daten, die durch wenigstens ein fahrwegseitiges Fahrzeugüberwachungssystem erfasst und bereitgestellt werden, eingelesen. Die eingelesenen Daten werden dann ausgewertet. Aus den ausgewerteten Daten werden anschließend Fehlerzustände eines Schienenfahrzeugs ermittelt. Das Einlesen der Daten, das Auswerten und das Ermitteln von Fehlerzuständen kann dabei durch eine Auswertungsvorrichtung erfolgen. Bei den fahrzeugseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen sowie den fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen handelt es sich um im Fahrzeug bzw. am Fahrweg angeordnete Systeme, die die Überwachung einzelner Komponenten oder Systeme eines Fahrzeugs durchführen. Dabei kann es sich um ein Überwachungssystem oder um mehrere Überwachungssysteme handeln. Beim Auswerten der Daten und beim Ermitteln von Fehlerzuständen eines Schienenfahrzeugs aus den ausgewerteten Daten werden die Daten der fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssysteme und die Daten der fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssysteme miteinander korreliert und plausibilisiert, um die Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs zu ermitteln.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, zur Überwachung von
Schienenfahrzeugen sämtliche vorhandenen Daten heranzuziehen. Dadurch können beispielsweise ganze Güterzüge analysiert werden. Dabei kommen beispielsweise Analysen für die Lokomotive aus Sensor- bzw. Diagnosesystemen in der Lokomotive und im Fahrweg und für die Güterwagen aus den fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen zum Einsatz. Dies ermöglicht die vollständige Überwachung eines Zuges, bei der sämtliche zur Verfügung stehenden
Überwachungssysteme herangezogen werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Ermitteln der Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs auch Daten aus der
Vergangenheit berücksichtigt. Hierbei werden somit nicht nur die aktuellen von den fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen und den fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen bereitgestellten Daten, sondern auch historische Daten berücksichtigt. Diese Daten werden gespeichert, um sie zusammen mit den aktuellen Daten auszuwerten und aus den ausgewerteten Daten Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs zu ermitteln. Bei den Daten kann es sich einerseits um Daten handeln, die in der Vergangenheit von den fahrzeugseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen bereitgestellt wurden, aber insbesondere auch um Daten, die in der Vergangenheit von den fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen bereitgestellt wurden. Dafür ist es vorteilhaft, wenn registriert wird, dass das zu überwachende Schienenfahrzeug die fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssysteme passiert, so dass die Daten der
Fahrzeugüberwachungssysteme aus der Vergangenheit auch einem zu
überwachenden Schienenfahrzeug eindeutig zugeordnet werden können.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Daten zum Auswerten und zum Ermitteln der Fehlerzustände an eine Auswertungsvorrichtung übertragen, die außerhalb des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Es handelt sich vorzugsweise um eine stationäre Auswertungsvorrichtung, die entweder am Fahrzeug oder auch in Betriebswerkstätten, Logistikzentren oder
Steuerzentralen angeordnet sein kann. Die Daten der fahrzeugseitigen
Fahrzeugüberwachungssysteme werden dabei vorzugweise online über Funk übertragen. Die Daten können jedoch bevorzugt auch durch leitungsgebundene
Kommunikation ausgelesen werden, wenn das Schienenfahrzeug beispielsweise im Bahnhof steht oder sich in der Werkstatt befindet. Die Daten der fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssysteme können an die Auswertungsvorrichtung
leitungsgebunden oder auch drahtlos übertragen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Daten zum Auswerten und zum Ermitteln der Fehlerzustände an eine im Schienenfahrzeug angeordnete Auswertungsvorrichtung übertragen. Die
Auswertungsvorrichtung befindet sich damit an Bord des Schienenfahrzeugs. Die Daten aus fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen werden dabei vorzugsweise leitungsgebunden, können aber auch drahtlos an die im Schienenfahrzeug angeordnete Auswertungsvorrichtung übertragen werden. Die Daten aus den fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen werden vorzugsweise mittels drahtloser
Kommunikation an die im Schienenfahrzeug angeordnete Auswertungsvorrichtung übertragen. Durch die im Schienenfahrzeug angeordnete Auswertungsvorrichtung kann beispielsweise dem Triebfahrzeugführer signalisiert werden, ob Fehlerzustände im Schienenfahrzeug vorliegen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ermittelten Fehlerzustände an eine Betriebswerkstatt und/oder an ein Instandhaltungsplansystem übertragen. In Betriebswerkstätten oder in den Planungssystemen können damit Logistik- und Instandhaltungsprozesse gesteuert bzw. mit zusätzlichen Informationen versorgt werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Daten aus den fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen durch eine Heißläufer-Erkennungsanlage erhalten. Wie bereits vorstehend ausgeführt, stehen zur fahrwegseitigen Überwachung Heißläufer-Erkennungsanlagen, auch als Heißläufer- Ortungsanlage bezeichnet, an vielen Stellen des Schienennetzes zur Verfügung. Diese erkennen, ob Radlager eines Fahrzeugs heißlaufen, indem die vom Fahrzeug
abgestrahlte Wärme beispielsweise durch Infrarotsensoren überwacht wird. Bei der Nutzung von Heißläufer-Erkennungsanlagen können beispielsweise nicht aktive
Bremsen des Schienenfahrzeugs durch den Abgleich der Daten mehrerer Heißläufer- Erkennungsanlagen ermittelt werden. Bei einer gebremsten Bergfahrt deutet
beispielsweise das Vorliegen einer kalten einzelnen Bremse auf einen Defekt der Bremse hin. Bei ungebremster Fahrt deutet hingegen das Vorliegen einer heißen einzelnen Bremse auf einen Defekt dieser Bremse hin. Durch die Nutzung von
Heißläufer-Erkennungsanlagen können damit neben der Erkennung defekter Radlager insbesondere auch defekte Bremsen erkannt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch die Heißläufer-Erkennungsanlage Temperaturen einer Bremsanlage des Schienenfahrzeugs ermittelt, und Fehlerzustände der Bremsanlage werden durch Korrelation der ermittelten Temperaturen mit fahrzeugseitig gemessenen Bremsdrücken ermittelt. Die Heißläufer-Erkennungsanlage überwacht dabei die beim Überfahren von den Bremsen des Schienenfahrzeugs abgestrahlte Wärme. Sie korreliert die
abgestrahlten Temperaturen mit fahrzeugseitig gemessenen Bremsdrücken. Deuten niedrige Bremsdrücke darauf hin, dass die Bremse nicht aktiviert ist, wird jedoch in großem Maße Wärme abgestrahlt, deutet dies auf einen Defekt der Bremse hin.
Ebenso deutet ein hoher Bremsdruck bei einer betätigten Bremse, jedoch eine geringe abgestrahlte Wärme ebenfalls auf einen Defekt der Bremse hin. Auch können hierdurch defekte Wiegeventile des Schienenfahrzeugs detektiert werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemaßen Verfahrens werden die Daten aus fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen aus einer Kraftmessvorrichtung erhalten, und zum Ermitteln von Fehlerzuständen des
Schienenfahrzeugs wird ein Vergleich mit im Fahrzeug ermittelten Kräften oder
Beschleunigungen durchgeführt. Bei dem fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystem handelt es sich somit um eine im Fahrweg integrierte Kraftmessvorrichtung, die die beim Überfahren auf den Fahrweg ausgeübten Kräfte messen kann. Dabei ist die Kraftmessung in einer Raumrichtung beispielsweise nur vertikal zum Fahrweg, aber auch quer und längs des Fahrweges möglich. Durch die Überwachung der vom Schienenfahrzeug auf den Fahrweg ausgeübten Kräfte können beispielsweise defekte Bremsen erkannt werden. Dazu können zusätzliche
Informationen von der Bremssteuerung bzw. der Bremse selbst, beispielsweise
Bremsdrücke, herangezogen werden. Beispielsweise deuten geringe, vom
Schienenfahrzeug in Längsrichtung des Fahrwegs ausgeübte Kräfte bei aktivierten Bremsen auf den Defekt einzelner oder mehrere Bremsen hin. Hohe, in Längsrichtung des Fahrwegs vom Schienenfahrzeug auf den Fahrweg ausgeübte Kräfte bei nicht aktivierten Bremsen deuten ebenfalls auf den Defekt einer oder mehrerer Bremsen hin. Durch Messung der vertikalen, auf den Fahrzeugweg ausgeübten Kräfte durch die Kraftmessvorrichtung können beispielsweise defekte Wiegeventile erkannt werden. Die durch die Wiegeventile bestimmten Kräfte weichen dann von den mit der
Kraftmessvorrichtung gemessenen, durch das Schienenfahrzeug auf den Fahrweg ausgeübten vertikalen Kräften ab. Durch die Kraftmessvorrichtungen können auch einseitige und sich ändernde Lasten detektiert werden. In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Daten aus fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen sowie Daten aus fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen, die für mehrere Schienenfahrzeug gemessen wurden, verwendet, um die Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs zu ermitteln. Durch den Abgleich der Werte mehrerer Fahrzeuge ist es möglich, die Fehlererkennung zu verbessern. So können beispielsweise Daten aus den fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen, die beim Überfahren der Überwachungssysteme durch verschiedene Fahrzeug erhoben wurden, verglichen werden, um
Gemeinsamkeiten bzw. Abweichungen der Daten zu erkennen und beim Vorliegen von Abweichungen auf Fehlerzustände des überfahrenden Schienenfahrzeugs zu schließen.
In einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen weist die Vorrichtung eine Einlesevorrichtung zum Einlesen von Daten wenigstens eines fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystems (14) sowie wenigstens eines fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystems (16) auf, und eine Auswertungsvorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie die eingelesenen Daten
auswerten und aus den ausgewerteten Daten Fehlerzustände eines Schienenfahrzeugs ermitteln kann.
Die Einlesevorrichtung der Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen empfängt somit Daten, die von wenigstens einem fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystem erfasst werden, und Daten, die von wenigstens einem fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystem erfasst werden, und liest diese Daten ein. Die Auswertungsvorrichtung wertet die eingelesenen Daten aus und ermittelt aus den ausgewerteten Daten Fehlerzustände eines Schienenfahrzeugs. Dabei werden die Daten miteinander korreliert, plausibilisiert und ausgewertet. Die Daten können darüber hinaus auch visualisiert werden. Dadurch ist es möglich, aus sämtlichen sowohl fahrzeugseitigen als auch streckenseitigen Informationen sowie durch Korrelation dieser Informationen miteinander ein Schienenfahrzeug zu überwachen und Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs zu erkennen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Auswertungsvorrichtung außerhalb des Schienenfahrzeugs angeordnet. Diese befindet sich dabei bevorzugt in der Nähe des Fahrweges oder in Betriebswerkstätten,
Steuerzentralen oder Logistikzentralen. Dadurch, dass die Auswertungsvorrichtung außerhalb des Schienenfahrzeugs angeordnet ist, können Daten in einfacher Weise beispielsweise durch leitungsgebundene Kommunikation an Betriebs- oder
Reparaturwerkstätten übertragen werden. Darüber hinaus liegen keine Gewichts- oder Bauraumbeschränkungen der Auswertungsvorrichtung vor, so dass diese
beispielsweise über eine große Rechenleistung oder über große Speicherkapazitäten verfügen kann. Darüber hinaus wirken sich gegenüber einer im Schienenfahrzeug angeordneten Auswertungsvorrichtung Vibrationen des Schienenfahrzeugs nicht auf die Auswertungsvorrichtung aus, so dass diese einfacher und weniger robust gestaltet werden kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überwachen von Schienenfahrzeugen ist die Auswertungsvorrichtung im
Schienenfahrzeug angeordnet. Dadurch können die von den fahrzeugseitigen
Überwachungssystemen erhaltenen Daten direkt im Schienenfahrzeug ausgewertet werden. Die Daten können direkt an Informationssysteme für den
Schienenfahrzeugführer übertragen und dort beispielsweise visualisiert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die
Auswertungsvorrichtung einen Datenspeicher auf, um die eingelesenen Daten des wenigstens einen fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystems und die
eingelesenen Daten des wenigstens einen fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystems zu speichern. Dadurch ist es möglich, auch in der Vergangenheit erfasste Daten heranzuziehen, um Fehlerzustände des
Schienenfahrzeugs zu ermitteln. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Auswertungsvorrichtung eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen der ermittelten Fehlerzustände an eine Betriebswerkstatt und/oder ein
Instandhaltungsplanungssystem auf. In den Betriebswerkstätten oder den
Planungssystemen können damit Logistik- und Instandhaltungsprozesse gesteuert oder mit zusätzlichen Informationen versorgt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 : den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überwachen von
Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen, und Fig. 2: einen beispielhaften Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen.
Fig. 1 zeigt den Ablauf eines beispielhaften Verfahrens zum Überwachen von
Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen. Es werden Daten von fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen und Daten von fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen zur Verfügung gestellt. Bei den fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen kann es sich beispielsweise um
Überwachungssysteme der Fahrzeugbremsen handeln. Hier können beispielsweise Bremsdrücke oder Steuersignale ermittelt und ausgegeben werden. Daten können jedoch auch durch beliebige andere fahrzeugseitige Fahrzeugüberwachungssysteme, beispielsweise durch Diagnosen des Antriebsstrangs, bereitgestellt werden.
Bei den fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen kann es sich beispielsweise um eine Heißläufer-Erkennungsanlage handeln, die die von den Radlagern, den
Radsätzen oder den Bremsen eines Schienenfahrzeugs abgestrahlte Wärme
beispielsweise durch im Gleisbett angeordnete Infrarotsensoren erfasst und überwacht.
Im Fahrweg können auch Kraftmessanlagen bzw. Lastsensoren angeordnet sein, die die vom Schienenfahrzeug auf den Fahrweg ausgeübten Kräfte in vertikaler Richtung, aber auch in Längsrichtung des Fahrwegs oder in Querrichtung zu diesem erfassen können. Daten können jedoch auch durch beliebige andere fahrwegseitige
Fahrzeugüberwachungssysteme bereitgestellt werden.
Die Daten der fahrzeugseitigen und der fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssysteme werden im Schritt S10 zunächst eingelesen. Die eingelesenen Daten werden dann im Schritt S12 ausgewertet. Dabei können die Daten beispielsweise miteinander korreliert oder gegeneinander plausibilisiert werden. Es können hierbei auch historische Daten, die zu vergangenen Zeitpunkten fahrzeugseitig und/oder fahrwegseitig erfasst wurden, herangezogen werden.
Aus den ausgewerteten Daten werden dann im Schritt S14 Fehlerzustände des
Schienenfahrzeugs ermittelt. So können beispielsweise durch Verwendung der Daten von Heißläufer-Erkennungsanlagen und von Daten der Bremssysteme, beispielsweise von Bremsdrücken, Fehlerzustände im Bremssystem des Schienenfahrzeugs ermittelt werden. Das Auswerten S12 und das Ermitteln von Fehlerzuständen können durch eine Auswertungsvorrichtung erfolgen, die im Schienenfahrzeug selbst oder außerhalb des Schienenfahrzeugs angeordnet sein kann.
Beim in Fig. 1 dargestellten Verfahren werden die ermittelten Fehlerzustände
anschließend im Schritt S16 an eine Betriebswerkstatt oder an eine
Instandhaltungsplanung übertragen. Durch die ermittelten Fehlerzustände können damit Instandhaltungsprozesse und Logistikprozesse angestoßen oder mit zusätzlichen Informationen versorgt werden.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen 10. Die
Schienenfahrzeuge 10 bewegen sich hierbei auf einem Fahrweg 12. Bei den
Schienenfahrzeugen 10 handelt es sich vorliegend um die Schienenfahrzeuge eines Güterzugs, der aus einer Lokomotive als Triebfahrzeug und aus mehreren Güterwagen besteht. Die Güterwagen verfügen über keine eigene Stromversorgung und können deshalb vorliegend keine eigene Diagnose ihrer Komponenten vornehmen. In der Lokomotive werden hingegen in einem fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystem 14 Komponenten der Lokomotive diagnostiziert. Hierbei können beispielsweise
Komponenten der Bremsanlage oder des Antriebs diagnostiziert werden.
Gleichzeitig sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überwachen von
Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen 10 fahrwegseitige
Fahrzeugüberwachungssysteme 16 vorhanden. Diese können im, unter oder seitlich des Fahrwegs angeordnet sein. Bei den fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystemen 16 kann es sich beispielsweise um eine Heißläufer- Erkennungsanlage zur Messung von von den Schienenfahrzeugen 10 abgestrahlter Wärme oder um Kraftmessvorrichtungen handeln, die die von den Schienenfahrzeugen 10 auf den Fahrweg 12 ausgeübten Kräfte in einer oder mehreren Raumrichtungen messen können. Die von den fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen 14 und von den fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen 16 erfassten Daten werden in der in Fig. 2 dargestellten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen zunächst an einen Datenspeicher 18 übertragen. Die
Übertragung der Daten vom fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystem 16 an den Datenspeicher 18 erfolgt dabei leitungsgebunden. Die Übertragung der Daten von fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystem an den Datenspeicher 18 erfolgt in der in Fig. 2 dargestellten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hingegen durch drahtlose Kommunikation. Hierfür weist die Lokomotive eine Sendeantenne 20 auf, um die durch die fahrzeugseitigen Überwachungssysteme 14 der Lokomotive erfassten Daten an den Datenspeicher 18 der Auswertungsvorrichtung 22 zu übertragen.
In der Auswertungsvorrichtung 22 werden die eingelesenen Daten des fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystems 14 und des fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystems 16 miteinander korreliert, plausibilisiert, und aus den Daten werden Fehlerzustände der Schienenfahrzeuge 10 ermittelt. Dabei werden auch im Datenspeicher 18 der Auswertungsvorrichtung 22 abgelegte, in der Vergangenheit erfasste Daten mit herangezogen. Ist das fahrwegseitige Fahrzeugüberwachungssystem 16 beispielsweise eine
Heißläufer-Erkennungsanlage und das fahrzeugseitige Fahrzeugüberwachungssystem 14 beispielsweise ein Überwachungssystem einer Bremsanlage, so kann
beispielsweise dann, wenn das fahrwegseitige Fahrzeugüberwachungssystem 16 eine hohe, von den Bremsen abgestrahlte Wärmemenge erkennt, das Überwachungssystem des Bremssystems oder die Bremssteuerung jedoch anzeigt, dass die Bremsen nicht aktiviert sind, darauf geschlossen werden, dass eine oder mehrere Bremsen defekt, beispielsweise blockiert sind. Umgekehrt kann, wenn durch das fahrwegseitige
Fahrzeugüberwachungssystem 16 als Heißläufer-Erkennungsanlage keine
Wärmeabstrahlung festgestellt wird, das Bremssystem der Schienenfahrzeuge 10 jedoch aktiviert ist, daraus geschlossen werden, dass eine oder mehrere Bremsen nicht ausgelöst sind. Ist das fahrwegseitige Überwachungssystem 16 hingegen eine
Kraftmessvorrichtung, so kann durch Vergleich der Daten aus dem Bremssystem und den auf die Kraftmessvorrichtung insbesondere in Längsrichtung des Fahrzeugs 12 ausgeübten Kräften darauf geschlossen werden, ob die Bremsen der
Schienenfahrzeuge 10 funktionieren, d.h. beim Verzögern durch die Schienenfahrzeuge Kräfte auf den Fahrweg 12 ausgeübt werden, oder die Bremskräfte unzureichend sind und ein Defekt einer oder mehrerer Bremsen vorliegt.
BEZUGSZEICHENLISTE
S10 Einlesen von Daten
S12 Auswerten von Daten
S14 Ermitteln von Fehlerzuständen
S16 Übertragen von Informationen an eine Betriebswerkstatt oder an die
Instandhaltungsplanung
10 Schienenfahrzeug
12 Fahrweg
14 fahrzeugseitiges Fahrzeugüberwachungssystem
16 fahrwegseitiges Fahrzeugüberwachungssystem
18 Datenspeicher der Auswertungsvorrichtung
20 Sendeantenne
22 Auswertungsvorrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen (10), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Einlesen (S10) von Daten aus wenigstens einem fahrzeugseitigen
Fahrzeugüberwachungssystem (14),
Einlesen (S10) von Daten aus wenigstens einem fahrwegseitigen
Fahrzeugüberwachungssystem (16),
Auswerten (S12) der eingelesenen Daten und Ermitteln (S14) von Fehlerzuständen eines Schienenfahrzeugs (10) aus den ausgewerteten Daten.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei beim Ermitteln (S14) der Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs (10) Daten aus der Vergangenheit berücksichtigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die eingelesenen Daten zum Auswerten (S12) und zum Ermitteln (S14) der Fehlerzustände an eine außerhalb des Schienenfahrzeugs (10) angeordnete
Auswertungsvorrichtung (22) übertragen werden.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die eingelesenen Daten zum Auswerten (S12) und zum Ermitteln (S14) der Fehlerzustände an eine im Schienenfahrzeug (10) angeordnete
Auswertungsvorrichtung (22) übertragen werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die ermittelten Fehlerzustände an eine Betriebswerkstatt und/oder ein Instandhaltungsplanungssystem übertragen werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei Daten von einer fahrwegseitigen Heißläufer-Erkennungsanlage eingelesen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
wobei durch die Heißläufererkennungsanlage Temperaturen einer Bremsanlage des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt werden und Fehlerzustände der Bremsanlage durch Korrelation der ermittelten Temperaturen mit fahrzeugseitig gemessenen
Bremsdrücken ermittelt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei Daten von einer fahrwegseitigen Kraftmessvorrichtung eingelesen werden und zum Ermitteln von Fehlerzuständen des Schienenfahrzeugs (10) ein Vergleich mit im Schienenfahrzeug (10) ermittelten Kräften oder Beschleunigungen durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei Daten aus fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen (14) sowie Daten aus fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystemen (16), die für mehrere Schienenfahrzeuge (10) gemessen werden, verwendet werden, um die Fehlerzustände des Schienenfahrzeugs (10) zu ermitteln.
10. Vorrichtung zum Überwachen von Fahrzeugzuständen in Schienenfahrzeugen (10),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung eine Einlesevorrichtung zum Einlesen von Daten wenigstens eines fahrzeugseitigen Fahrzeugüberwachungssystems (14) sowie wenigstens eines fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystems (16) aufweist, und
die Vorrichtung eine Auswertungsvorrichtung (22) aufweist, die so gestaltet ist, dass sie die eingelesenen Daten auswerten und aus den ausgewerteten Daten
Fehlerzustände eines Schienenfahrzeugs (10) ermitteln kann.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 10,
wobei die Auswertungsvorrichtung (22) außerhalb des Schienenfahrzeugs (10) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
wobei die Auswertungsvorrichtung (22) im Schienenfahrzeug (10) angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
wobei die Auswertungsvorrichtung (22) einen Datenspeicher (18) aufweist, um die eingelesenen Daten des wenigstens einen fahrzeugseitigen
Fahrzeugüberwachungssystems (14) und die eingelesenen Daten des wenigstens einen fahrwegseitigen Fahrzeugüberwachungssystems (16) zu speichern.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
wobei die Auswertungsvorrichtung (22) eine Übertragungseinrichtung zum
Übertragen der ermittelten Fehlerzustände an eine Betriebswerkstatt und/oder ein Instandhaltungsplanungssystem aufweist.
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