EP3782868A2 - Method for calibrating a speed sensor of a railway vehicle - Google Patents

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EP3782868A2
EP3782868A2 EP20187088.8A EP20187088A EP3782868A2 EP 3782868 A2 EP3782868 A2 EP 3782868A2 EP 20187088 A EP20187088 A EP 20187088A EP 3782868 A2 EP3782868 A2 EP 3782868A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail vehicle
speed
sensor
wheel
determined
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20187088.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3782868A3 (en
Inventor
Steven Alexander Calder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3782868A2 publication Critical patent/EP3782868A2/en
Publication of EP3782868A3 publication Critical patent/EP3782868A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021Measuring and recording of train speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61LGUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16Devices for counting axles; Devices for counting vehicles

Definitions

  • a method for calibrating a speed sensor of a rail vehicle, a corresponding rail vehicle, a method for operating an axle counting system for a rail vehicle, a corresponding axle counting system and a method for operating a rail vehicle are specified.
  • Rail vehicles and other vehicles often include a variety of sensors for estimating a speed of the moving vehicle.
  • some kind of calibration of the individual sensors is typically required.
  • This calibration can be designed differently for each sensor.
  • an important parameter in the calibration is the circumference of the vehicle wheel, which changes over time. Up to now, this has required a trained technician who precisely measures the diameter of the vehicle wheel.
  • document DE 27 41 883 A1 describes a distance and speed measuring device that uses a correction device in the vehicle.
  • the correction device consists of a dividing circuit, a multiplying circuit and a Low pass filter.
  • the dividing circuit divides the number of distance pulses supplied by a wheel-independent measuring system by the number of distance pulses supplied by a wheel-dependent measuring system. The division result is smoothed with the low-pass filter and then multiplied by a distance increment in the multiplication circuit.
  • a method for controlling a vehicle system in Document US 2014 0277 883 A1 comprises determining a vehicle reference speed using an off-board-based input speed and an on-board-based input speed.
  • the off-board-based input speed is representative of a movement speed of the vehicle system and is determined from data received from an off-board device.
  • the onboard-based input speed is representative of the speed of movement of the vehicle system and is determined from data obtained from an onboard device.
  • An object on which the invention is based is therefore to create a method for calibrating a speed sensor of a rail vehicle, a corresponding rail vehicle, a method for operating an axle counting system for a rail vehicle and a corresponding axle counting system through which or through which to a low-cost and inexpensive calibration can be contributed inexpensively.
  • Another object on which the invention is based is to specify a method for efficiently operating a rail vehicle taking into account the aforementioned calibration.
  • the invention relates to a method for calibrating a speed sensor of a rail vehicle in normal operation.
  • the rail vehicle has a speed greater than 0 km / h in normal operation.
  • a measurement signal is received, which is provided via a transmission unit and which is representative of a speed of the rail vehicle measured externally with respect to the rail vehicle.
  • a measured value from the speed sensor is provided which is representative of a speed of the rail vehicle detected by the speed sensor.
  • a calibration coefficient is determined and assigned to the speed sensor.
  • the speed sensor is, in particular, an odometry sensor, such as a distance pulse generator or Doppler radar.
  • the transmitting unit is, in particular, a device, such as a balise, which is stationary, is arranged externally with respect to the rail vehicle and can be wirelessly coupled to a receiving unit of the rail vehicle.
  • Speed sensors can advantageously be calibrated without complex inspections by technicians and without putting the rail vehicle out of operation.
  • this type of calibration during operation of the rail vehicle is particularly advantageous in the case of sensors that are designed for higher speeds (e.g. a Doppler radar that is designed for speeds> 20 km / h) and behave differently when the rail vehicle is at a standstill.
  • calibration can be carried out at short intervals without significant additional effort, in particular several times on a single journey of the rail vehicle. In this way, delays in the operation of the rail vehicle caused by incorrectly calibrated speed sensors can advantageously be avoided.
  • the weighting factor is determined as a function of the speed of the rail vehicle.
  • the speed sensor is designed as a Doppler radar.
  • the rail vehicle has a plurality of speed sensors.
  • a calibration coefficient is determined for each speed sensor as a function of the measurement signal and the respective measurement value and assigned to the corresponding speed sensor.
  • the invention relates to a rail vehicle.
  • the rail vehicle comprises a receiving unit for receiving a measurement signal provided by a transmitting unit. Furthermore, the rail vehicle comprises at least one speed sensor which is set up to detect a speed of the rail vehicle and to provide it as a measured value. Furthermore, the rail vehicle comprises a control unit, which is signal-coupled to the receiving unit and the at least one speed sensor and is set up to carry out the method according to the first aspect.
  • the existing infrastructure of axle counting systems arranged on the rail network can be used for measuring and calibrating the speed of rail vehicles for which they were not originally intended.
  • a calibration according to the first aspect can thus advantageously be implemented at extremely low costs.
  • the invention relates to a method for operating an axle counting system for a rail vehicle.
  • the axle counting system has a transmission unit, a first wheel sensor and a second wheel sensor.
  • the first wheel sensor is arranged locally in front of the second wheel sensor at a predetermined distance in the direction of travel of the rail vehicle.
  • a first signal is provided by the first wheel sensor, which is representative of an impulse that is generated when a wheel of the rail vehicle passes the first wheel sensor.
  • a second signal is provided by the second wheel sensor, which is representative of an impulse which is produced when the wheel passes the second wheel sensor.
  • a time difference between the two pulses is determined as a function of the first signal and the second signal.
  • a speed of the rail vehicle is determined and transmitted as a measurement signal to a receiving unit of the rail vehicle by means of the transmitting unit.
  • the invention relates to an axle counting system for a rail vehicle.
  • the axle counting system comprises a transmitting unit for transmitting a measurement signal to a receiving unit of the rail vehicle.
  • the axle counting system also includes a first wheel sensor for providing a first signal that is representative of an impulse that is generated when a wheel of the rail vehicle passes the first wheel sensor, and a second wheel sensor for providing a second signal that is representative of an impulse caused when the wheel passes the second wheel sensor.
  • the first wheel sensor is arranged locally in front of the second wheel sensor at a predetermined distance in the direction of travel of the rail vehicle.
  • the axle counting system further comprises a control device which is signal-technically coupled to the transmission unit, the first wheel sensor and the second wheel sensor and is set up to carry out the method according to the third aspect.
  • the first wheel sensor and / or the second wheel sensor is or are designed as a double-sided sensor.
  • the invention relates to a method for operating a rail vehicle according to the second aspect with an axle counting system according to the fourth aspect.
  • the rail vehicle has a speed greater than 0 km / h.
  • a wheel of the rail vehicle passes a first wheel sensor, a pulse being generated and a first signal being provided by the first wheel sensor to a control device of the axle counting system.
  • a second wheel sensor is passed with the wheel of the rail vehicle, a pulse being generated and a second signal being provided by the second wheel sensor of the control device.
  • a time difference between the two pulses is determined by the control device and depending on a predetermined distance between the first wheel sensor and the second wheel sensor in the direction of travel of the rail vehicle and the determined time difference, a speed of the rail vehicle is determined by the control device.
  • the transmitting unit the determined speed is transmitted as a measurement signal to a receiving unit of the rail vehicle.
  • the measurement signal is received by the receiving unit and provided to a control unit of the rail vehicle.
  • a speed is recorded by a speed sensor of the rail vehicle and made available as a measured value to the control unit.
  • a calibration coefficient is now determined by the control unit and assigned to the speed sensor.
  • a calibrated speed of the rail vehicle is finally determined as a function of the calibration coefficient and the measured value.
  • the rail vehicle has a plurality of speed sensors.
  • a calibration coefficient is determined for each speed sensor as a function of the measurement signal and the respective measurement value and assigned to the corresponding speed sensor.
  • a respective calibrated speed of the rail vehicle is determined as a function of the respective calibration coefficient and the respective measured value.
  • the speed of the rail vehicle is finally estimated as a function of all the calibrated speeds.
  • FIG. 1 a system 100 for operating a rail vehicle 10 with an axle counting system 20 is shown.
  • the rail vehicle 10 is operating as intended, in which it has a speed v > 0 km / h in the direction of travel (indicated here by the arrow).
  • the rail vehicle 10 comprises a control unit 11, an antenna as a receiving unit 12 for signaling coupling with a stationary transmitting unit 22 and several speed sensors 15, 16.
  • the speed sensors 15, 16 can each be assigned to a wheel 13 of the rail vehicle 10, for example.
  • the axle counting system 20 is set up, for example, to determine status information about free or occupied track sections.
  • the axle counting system 20 has a first wheel sensor 23, which is designed to detect a passage through a wheel and also as a counting head.
  • wheel detection equipment (WDE)" can be designated.
  • WDE wheel detection equipment
  • it is a wheel sensor that uses double-sided technology with two sensors, such as the "Clearguard ZP D 43" model from Siemens, which is already in considerable numbers (> 50,000) along the German rail network.
  • This model includes a "DEK 43" unit as a double-sided sensor and uses an electromagnetic wheel detection process with a generator frequency of 43 kHz.
  • the control device 21 is preferably arranged in the immediate vicinity of the first wheel sensor 23.
  • the control device 21 can, however, also be arranged at a distance of up to 21 km from the first wheel sensor 23.
  • the control device 21 can also be referred to as an evaluation device.
  • the control device 21 is in particular a computer or an electrical circuit which is set up to receive signals, perform a calculation and send the result of the calculation in the form of an information packet.
  • the axle counting system 20 also has a second wheel sensor 24, which is located at a predetermined distance d in the direction of travel of the rail vehicle 10 is arranged to the first wheel sensor 23.
  • the second wheel sensor 24 corresponds structurally and functionally in particular to the first wheel sensor 23.
  • the axle counting system 20 usually includes the second wheel sensor 24 in order to be able to determine a direction of travel of a passing rail vehicle.
  • the specified distance d of already installed wheel sensors of existing axle counting systems in this context is mostly between 20 cm and 80 cm inclusive (for slower or faster rail vehicles). Notwithstanding this, however, a different distance d is also conceivable.
  • a transmission unit 22 is also assigned to the axle counting system 20, which is connected to the control device 21 in terms of signaling and is set up for wireless communication with the receiving unit 12 of the rail vehicle 10.
  • This is a balise or other device that is set up to transmit information to a rail vehicle driving over or passing nearby.
  • the transmission unit 22 is an active or controllable balise.
  • An active balise is, for example, connected to a so-called “lineside electronic unit", LEU.
  • the LEU can, for example, be integrated into a signaling system, which in turn is integrated into a signal box in which the evaluation device is located.
  • the invention makes use of the knowledge that a large number of such axle counting systems are already installed along the rail network. In an advantageous manner, no or only minor structural changes are therefore required in order to implement the method described below.
  • axle counting system 20 can be used to carry out a continuous calibration of speed sensors 15, 16 of the rail vehicle 10 during normal operation without having to rely on specially trained specialists or temporarily shut down the rail vehicle 10.
  • control unit 11 and the control device 21 are each assigned a data and program memory, in each of which a program for the cooperative implementation of a method for operating the rail vehicle 10 is stored, which is based on the flowchart of FIG Figure 2 is explained in more detail below.
  • the sequence of the individual program steps is only to be regarded as an example and may differ from the sequence described.
  • the program starts in a step S1 when the wheel 13 of the rail vehicle 10 passes the first wheel sensor 23.
  • a first signal is provided by the first wheel sensor 23 of the control device 21, which is representative of the impulse caused when passing.
  • a first point in time t 1 which corresponds to the pulse, is determined by the control device 21 and the program is then continued in a step S2.
  • step S2 a second point in time t 2 , which corresponds to the further pulse, is determined by the control device 21 and the program is then continued in a step S3.
  • the predefined distance d in this context can be stored in the control device 21, for example, since it is constantly predefined by the arrangement of the wheel sensors 23, 24.
  • step S3 is not very computationally intensive and could therefore be implemented, for example, by a dedicated circuit and can therefore be carried out particularly quickly.
  • the calculation is carried out in the control device 21, which usually already carries out similar calculation processes to determine the direction of travel and route occupancy, so that additional components can be dispensed with.
  • step S4 the measurement signal v A is transmitted to the receiving unit 12 by means of the transmitting unit 22. Since rail vehicles are typically relatively long in comparison to a probable distance that a signal has to cover between wheel sensors 23, 24 and transmission unit 22, the measurement signal v A can be transmitted without delay, in particular without buffering.
  • step S5 in which the measurement signal v A is received by the receiving unit 12 and provided to the control unit 11 of the rail vehicle 10.
  • a measured value v S is determined by the speed sensor 15, which is representative of a measurement of the speed v of the rail vehicle 10 by the rail vehicle 10 and provided to the control unit 11.
  • the calibration coefficient k for the speed sensor 15 is determined by comparing the measured value v S with the measured signal v A.
  • k old denotes the most recently determined calibration coefficient
  • a weighting factor which takes the learning rate into account and assumes a value between 0 and 1 inclusive, for example 0.01.
  • a small value for ⁇ in particular reduces the effect of an individual measurement signal v A on the calibration.
  • other weighting or mixing functions are also conceivable.
  • Said weighting factor ⁇ can in particular be selected such that the calibration is carried out exclusively or preferably in a range of the speed v of the rail vehicle 10 in which the corresponding speed sensor 15 operates linearly or for which the speed sensor 15 is provided.
  • the Doppler radar works non-linearly below 20 km / h, while the measurement signal v A of the axle counting system 20 is highly error-prone above 300 km / h.
  • the limits mentioned are only listed as examples and can differ greatly in practice, especially with other sensor types.
  • a malfunction in the measurement of the axle counting system 20 can in particular be taken into account, for example if the measurement signal v A deviates too much from the measurement value v S.
  • the calibration coefficient k 1.
  • Steps S1 to S4 are carried out in particular by the control device 21 of the axle counting system 20 and, for example, form a separate computer program.
  • Steps S5 to S8 are carried out in particular by the control unit 11 of the rail vehicle 10 and, for example, also form a separate computer program.
  • Steps S1 to S8 can be carried out again for each additional wheel 14 of the rail vehicle 10 detected by the axle counting system 20.
  • steps S5 to S8 can be carried out for each further speed sensor 16 of the rail vehicle 10 based on the single measurement signal v A and the respective measurement value v S.
  • only one control unit 11 is assigned to the rail vehicle 10. Notwithstanding this, it is also conceivable to carry out steps S5 to S8 for each speed sensor 15, 16 on a separate control unit 11.
  • the odometry system 19 has a fusion unit 18 which is composed of several measured values v S1 - v S3 of the individual speed sensors 15, 16, 17 determine the estimated speed v est of the rail vehicle 10. Because the speed sensors 15, 16, 17 are not calibrated or are incorrectly calibrated, the speed v est estimated by this odometry system 19 typically has an error between 2-4% of the actual speed v , which, among other things, can lead to delays in the operation of the rail vehicle 10.
  • the proposed system 100 can supply calibrated speeds v S, k 1 -v S, k 3 to the fusion unit 18, so that a more precise estimated speed v est of the rail vehicle 10 is contributed.
  • the control unit 11 in a structural unit with the fusion unit 18.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Geschwindigkeitssensors (15) eines Schienenfahrzeugs (10), ein korrespondierendes Schienenfahrzeug (10), Verfahren zum Betreiben eines Achszählsystems (20) für ein Schienenfahrzeug (10), ein korrespondierendes Achszählsystems (20) und ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (10). Bei dem Verfahren werden- ein über eine Sendeeinheit (22) bereitgestelltes Messsignal (v<sub>A</sub>) empfangen, das repräsentativ ist für eine extern bezüglich des Schienenfahrzeugs gemessene Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10);- ein Messwert (v<sub>s</sub>) des Geschwindigkeitssensors (15) bereitgestellt, der repräsentativ ist für eine durch den Geschwindigkeitssensor (15) erfasste Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10); und- abhängig von dem Messsignal (v<sub>A</sub>) und dem Messwert (v<sub>s</sub>) ein Kalibrierungskoeffizient (k) ermittelt und dem Geschwindigkeitssensor (15) zugeordnet.The invention relates to a method for calibrating a speed sensor (15) of a rail vehicle (10), a corresponding rail vehicle (10), a method for operating an axle counting system (20) for a rail vehicle (10), a corresponding axle counting system (20) and a method for Operating a rail vehicle (10). In the method, a measurement signal (v <sub> A </sub>) provided via a transmission unit (22) is received, which is representative of a speed (v) of the rail vehicle (10) measured externally with respect to the rail vehicle; - a measured value (v <sub> s </sub>) of the speed sensor (15) is provided, which is representative of a speed (v) of the rail vehicle (10) detected by the speed sensor (15); and - depending on the measurement signal (v <sub> A </sub>) and the measurement value (v <sub> s </sub>), a calibration coefficient (k) is determined and assigned to the speed sensor (15).

Description

Es werden ein Verfahren zur Kalibrierung eines Geschwindigkeitssensors eines Schienenfahrzeugs, ein korrespondierendes Schienenfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben eines Achszählsystems für ein Schienenfahrzeug, ein korrespondierendes Achszählsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs angegeben.A method for calibrating a speed sensor of a rail vehicle, a corresponding rail vehicle, a method for operating an axle counting system for a rail vehicle, a corresponding axle counting system and a method for operating a rail vehicle are specified.

Schienenfahrzeuge und andere Fahrzeuge umfassen oftmals eine Vielzahl verschiedenster Sensoren zur Schätzung einer Geschwindigkeit des sich bewegenden Fahrzeugs. Um einen möglichst genauen Wert der Geschwindigkeit auszugeben, ist typischerweise irgendeine Art der Kalibrierung der einzelnen Sensoren erforderlich. Diese Kalibrierung kann für jeden Sensor unterschiedlich gestaltet sein. So ist etwa bei einem Wegimpulsgeber, der die Umdrehungszahl eines Fahrzeugrads mit bekanntem Umfang über eine bestimmte Zeitdauer misst und anhand dessen eine zurückgelegte Strecke und Geschwindigkeit des Fahrzeugs schätzt, eine wichtige Größe der Kalibrierung der über die Zeit veränderliche Umfang des Fahrzeugrads. Dies erfordert bislang einen ausgebildeten Techniker, der den Durchmesser des Fahrzeugrads genau vermisst. Allerdings können hierbei Fehler beim Vermessen auftreten, die auf den Techniker zurückzuführen sind oder auf unterschiedliche Durchmesser des Fahrzeugrads zwischen einzelnen Messungen, was etwa durch intensive Bremsvorgänge verursacht sein kann. In Folge dessen erfordert die Kalibrierung eine möglichst häufige und konsistente Vermessung des Fahrzeugrads, was mit enormem Aufwand und Kosten verbunden ist und zugleich einen Stillstand des Fahrzeugs erfordert.Rail vehicles and other vehicles often include a variety of sensors for estimating a speed of the moving vehicle. In order to output a value of the speed that is as accurate as possible, some kind of calibration of the individual sensors is typically required. This calibration can be designed differently for each sensor. For example, in the case of a distance pulse generator that measures the number of revolutions of a vehicle wheel with a known circumference over a certain period of time and uses this to estimate the distance covered and the speed of the vehicle, an important parameter in the calibration is the circumference of the vehicle wheel, which changes over time. Up to now, this has required a trained technician who precisely measures the diameter of the vehicle wheel. However, errors in the measurement can occur here, which can be traced back to the technician or to different diameters of the vehicle wheel between individual measurements, which can be caused, for example, by intensive braking processes. As a result, the calibration requires the vehicle wheel to be measured as frequently and consistently as possible, which is associated with enormous effort and costs and at the same time requires the vehicle to be stationary.

Dokument DE 27 41 883 A1 beschreibt ein Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessgerät, welches eine Korrekturvorrichtung im Fahrzeug verwendet. Die Korrekturvorrichtung besteht aus einer Teilungsschaltung, einer Multiplikationsschaltung und einem Tiefpassfilter. Die Teilungsschaltung dividiert die Anzahl der von einem radunabhängigen Messsystem gelieferten Distanzimpulse durch die Anzahl der von einem radabhängigen Messsystem gelieferten Distanzimpulse. Das Teilungsergebnis wird mit dem Tiefpassfilter geglättet und dann mit einem Abstandsinkrement in der Multiplikationsschaltung multipliziert.document DE 27 41 883 A1 describes a distance and speed measuring device that uses a correction device in the vehicle. The correction device consists of a dividing circuit, a multiplying circuit and a Low pass filter. The dividing circuit divides the number of distance pulses supplied by a wheel-independent measuring system by the number of distance pulses supplied by a wheel-dependent measuring system. The division result is smoothed with the low-pass filter and then multiplied by a distance increment in the multiplication circuit.

Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugsystems in Dokument US 2014 0277 883 A1 umfasst das Bestimmen einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit unter Verwendung einer Off-Boardbasierten Eingangsgeschwindigkeit und einer Onboard-basierten Eingangsgeschwindigkeit. Die Off-Board-basierte Eingangsgeschwindigkeit ist repräsentativ für eine Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugsystems und wird aus Daten bestimmt, die von einem Off-Board-Gerät empfangen werden. Die Onboardbasierte Eingangsgeschwindigkeit ist repräsentativ für die Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugsystems und wird aus Daten bestimmt, die von einem Onboard-Gerät erhalten wurden.A method for controlling a vehicle system in Document US 2014 0277 883 A1 comprises determining a vehicle reference speed using an off-board-based input speed and an on-board-based input speed. The off-board-based input speed is representative of a movement speed of the vehicle system and is determined from data received from an off-board device. The onboard-based input speed is representative of the speed of movement of the vehicle system and is determined from data obtained from an onboard device.

Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es daher, ein Verfahren zur Kalibrierung eines Geschwindigkeitssensor eines Schienenfahrzeugs, ein korrespondierendes Schienenfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben eines Achszählsystems für ein Schienenfahrzeug sowie ein korrespondierendes Achszählsystem zu schaffen, durch das bzw. durch die zu einer aufwandsarmen und kostengünstigen Kalibrierung kostengünstigen beigetragen werden kann. Eine weitere Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein Verfahren zum effizienten Betreiben eines Schienenfahrzeugs unter Berücksichtigung vorgenannter Kalibrierung anzugeben.An object on which the invention is based is therefore to create a method for calibrating a speed sensor of a rail vehicle, a corresponding rail vehicle, a method for operating an axle counting system for a rail vehicle and a corresponding axle counting system through which or through which to a low-cost and inexpensive calibration can be contributed inexpensively. Another object on which the invention is based is to specify a method for efficiently operating a rail vehicle taking into account the aforementioned calibration.

Die Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The objects are achieved by the features of the corresponding independent patent claims. Advantageous configurations are characterized in the subclaims.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Kalibrierung eines Geschwindigkeitssensors eines Schienenfahrzeugs im bestimmungsgemäßen Betrieb. Das Schienenfahrzeug weist in dem bestimmungsgemäßen Betrieb eine Geschwindigkeit größer 0 km/h auf.According to a first aspect, the invention relates to a method for calibrating a speed sensor of a rail vehicle in normal operation. The rail vehicle has a speed greater than 0 km / h in normal operation.

Bei dem Verfahren wird ein über eine Sendeeinheit bereitgestelltes Messsignal empfangen, das repräsentativ ist für eine extern bezüglich des Schienenfahrzeugs gemessene Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs.In the method, a measurement signal is received, which is provided via a transmission unit and which is representative of a speed of the rail vehicle measured externally with respect to the rail vehicle.

Es wird ein Messwert des Geschwindigkeitssensors bereitgestellt, der repräsentativ ist für eine durch den Geschwindigkeitssensor erfasste Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs.A measured value from the speed sensor is provided which is representative of a speed of the rail vehicle detected by the speed sensor.

Abhängig von dem Messsignal und dem Messwert wird ein Kalibrierungskoeffizient ermittelt und dem Geschwindigkeitssensor zugeordnet.Depending on the measuring signal and the measured value, a calibration coefficient is determined and assigned to the speed sensor.

Bei dem Geschwindigkeitssensor handelt es sich insbesondere um einen Odometriesensor, etwa einen Wegimpulsgeber oder Doppler-Radar.The speed sensor is, in particular, an odometry sensor, such as a distance pulse generator or Doppler radar.

Bei der Sendeeinheit handelt es sich insbesondere um eine stationär, extern bezüglich des Schienenfahrzeugs angeordnete und drahtlos mit einer Empfangseinheit des Schienenfahrzeugs koppelbare Vorrichtung wie eine Balise.The transmitting unit is, in particular, a device, such as a balise, which is stationary, is arranged externally with respect to the rail vehicle and can be wirelessly coupled to a receiving unit of the rail vehicle.

Mittels des Verfahrens kann insbesondere eine bestehende, am Bahnnetz angeordnete Infrastruktur genutzt werden, die für Schienenfahrzeuge zertifiziert ist. Mit Vorteil kann eine Kalibrierung von Geschwindigkeitssensoren ohne aufwendige Inspektionen durch Techniker und ohne das Schienenfahrzeug außer Betrieb zu setzen, vorgenommen werden. Im Vergleich zu anderen Kalibrierungstechniken am stillstehenden Schienenfahrzeug ist diese Art der Kalibrierung während des Betriebs des Schienenfahrzeugs besonders vorteilhaft im Falle von Sensoren, die für höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sind (etwa ein Doppler-Radar, der für Geschwindigkeiten > 20 km/h ausgelegt ist) und sich im Stillstand des Schienenfahrzeugs anders verhalten. Überdies kann eine Kalibrierung ohne nennenswerten Mehraufwand in kurzen Abständen durchgeführt werden, insbesondere mehrmals auf einer einzigen Fahrt des Schienenfahrzeugs. In vorteilhafter Weise können so durch falsch kalibrierte Geschwindigkeitssensoren verursachte Verzögerungen im Betrieb des Schienenfahrzeugs vermieden werden.By means of the method, in particular an existing infrastructure arranged on the rail network that is certified for rail vehicles can be used. Speed sensors can advantageously be calibrated without complex inspections by technicians and without putting the rail vehicle out of operation. Compared to other calibration techniques on the stationary rail vehicle, this type of calibration during operation of the rail vehicle is particularly advantageous in the case of sensors that are designed for higher speeds (e.g. a Doppler radar that is designed for speeds> 20 km / h) and behave differently when the rail vehicle is at a standstill. In addition, calibration can be carried out at short intervals without significant additional effort, in particular several times on a single journey of the rail vehicle. In this way, delays in the operation of the rail vehicle caused by incorrectly calibrated speed sensors can advantageously be avoided.

Erfindungsgemäß wird der Kalibrierungskoeffizient gemäß k = 1 β k alt + β v A v S

Figure imgb0001
ermittelt, wobei β einen Gewichtungsfaktor mit einem Wert eines Bereichs [0; 1] und kalt einen zuvor ermittelten Kalibrierungskoeffizienten bezeichnet.According to the invention, the calibration coefficient is according to k = 1 - β k old + β v A. v S.
Figure imgb0001
is determined, where β is a weighting factor with a value of a range [0; 1] and k old denotes a previously determined calibration coefficients.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt wird der Gewichtungsfaktor abhängig von der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ermittelt.In an advantageous embodiment according to the first aspect, the weighting factor is determined as a function of the speed of the rail vehicle.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt ist der Geschwindigkeitssensor als Doppler-Radar ausgebildet. Der Gewichtungsfaktor wird gemäß β v A = { 0 v A < 20 km / h 0 , 01 20 km / h v A 300 km / h 0 v A > 300 km / h

Figure imgb0002
ermittelt.In an advantageous embodiment according to the first aspect, the speed sensor is designed as a Doppler radar. The weighting factor is according to β v A. = { 0 v A. < 20th km / H 0 , 01 20th km / H v A. 300 km / H 0 v A. > 300 km / H
Figure imgb0002
determined.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt weist das Schienenfahrzeug eine Mehrzahl an Geschwindigkeitssensoren auf. Bei dem Verfahren wird jeweils ein Kalibrierungskoeffizient je Geschwindigkeitssensor in Abhängigkeit des Messsignals und des jeweiligen Messwerts ermittelt und dem entsprechenden Geschwindigkeitssensor zugeordnet.In an advantageous embodiment according to the first aspect, the rail vehicle has a plurality of speed sensors. In the method, a calibration coefficient is determined for each speed sensor as a function of the measurement signal and the respective measurement value and assigned to the corresponding speed sensor.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Schienenfahrzeug.According to a second aspect, the invention relates to a rail vehicle.

Das Schienenfahrzeug umfasst eine Empfangseinheit zum Empfang eines von einer Sendeeinheit bereitgestellten Messsignals. Weiterhin umfasst das Schienenfahrzeug wenigstens einen Geschwindigkeitssensor, der eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs zu erfassen und als Messwert bereitzustellen. Ferner umfasst das Schienenfahrzeug eine Steuereinheit, die signaltechnisch mit der Empfangseinheit und dem wenigstens einen Geschwindigkeitssensor gekoppelt und eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen.The rail vehicle comprises a receiving unit for receiving a measurement signal provided by a transmitting unit. Furthermore, the rail vehicle comprises at least one speed sensor which is set up to detect a speed of the rail vehicle and to provide it as a measured value. Furthermore, the rail vehicle comprises a control unit, which is signal-coupled to the receiving unit and the at least one speed sensor and is set up to carry out the method according to the first aspect.

Mittels des Verfahrens kann insbesondere die bestehende, am Bahnnetz angeordnete Infrastruktur an Achszählsystemen für die Geschwindigkeitsmessung und -kalibrierung von Schienenfahrzeugen genutzt werden, für die diese ursprünglich nicht vorgesehen waren. Mit Vorteil kann so mit äußerst geringen Kosten eine Kalibrierung gemäß dem ersten Aspekt umgesetzt werden.By means of the method, in particular the existing infrastructure of axle counting systems arranged on the rail network can be used for measuring and calibrating the speed of rail vehicles for which they were not originally intended. A calibration according to the first aspect can thus advantageously be implemented at extremely low costs.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Achszählsystems für ein Schienenfahrzeug.According to a third aspect, the invention relates to a method for operating an axle counting system for a rail vehicle.

Das Achszählsystem weist eine Sendeeinheit, einen ersten Radsensor und einen zweiten Radsensor auf. Der erste Radsensor ist dabei in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs örtlich vor dem zweiten Radsensor in einem vorgegebenen Abstand angeordnet.The axle counting system has a transmission unit, a first wheel sensor and a second wheel sensor. The first wheel sensor is arranged locally in front of the second wheel sensor at a predetermined distance in the direction of travel of the rail vehicle.

Bei dem Verfahren wird ein erstes Signal durch den ersten Radsensor bereitgestellt, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des ersten Radsensors durch ein Rad des Schienenfahrzeugs hervorgerufen wird.In the method, a first signal is provided by the first wheel sensor, which is representative of an impulse that is generated when a wheel of the rail vehicle passes the first wheel sensor.

Ein zweites Signal wird durch den zweiten Radsensor bereitgestellt, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des zweiten Radsensors durch das Rad hervorgerufen wird.A second signal is provided by the second wheel sensor, which is representative of an impulse which is produced when the wheel passes the second wheel sensor.

Abhängig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal wird eine Zeitdifferenz zwischen den beiden Impulsen ermittelt. Abhängig von dem vorgegebenen Abstand und der ermittelten Zeitdifferenz wird eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ermittelt und mittels der Sendeeinheit einer Empfangseinheit des Schienenfahrzeugs als Messsignal übermittelt.A time difference between the two pulses is determined as a function of the first signal and the second signal. Depending on the predetermined distance and the determined time difference, a speed of the rail vehicle is determined and transmitted as a measurement signal to a receiving unit of the rail vehicle by means of the transmitting unit.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung ein Achszählsystem für ein Schienenfahrzeug.According to a fourth aspect, the invention relates to an axle counting system for a rail vehicle.

Das Achszählsystem umfasst eine Sendeeinheit zur Übermittlung eines Messsignals an eine Empfangseinheit des Schienenfahrzeugs. Das Achszählsystem umfasst darüber hinaus einen ersten Radsensor zur Bereitstellung eines ersten Signals, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des ersten Radsensors durch ein Rad des Schienenfahrzeugs hervorgerufen wird sowie einen zweiten Radsensor zur Bereitstellung eines zweiten Signals, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des zweiten Radsensors durch das Rad hervorgerufen wird. Der erste Radsensor ist dabei in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs örtlich vor dem zweiten Radsensor in einem vorgegebenen Abstand angeordnet. Das Achszählsystem umfasst ferner eine Steuervorrichtung, die signaltechnisch mit der Sendeeinheit, dem ersten Radsensor sowie dem zweiten Radsensor gekoppelt und eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem dritten Aspekt durchzuführen.The axle counting system comprises a transmitting unit for transmitting a measurement signal to a receiving unit of the rail vehicle. The axle counting system also includes a first wheel sensor for providing a first signal that is representative of an impulse that is generated when a wheel of the rail vehicle passes the first wheel sensor, and a second wheel sensor for providing a second signal that is representative of an impulse caused when the wheel passes the second wheel sensor. The first wheel sensor is arranged locally in front of the second wheel sensor at a predetermined distance in the direction of travel of the rail vehicle. The axle counting system further comprises a control device which is signal-technically coupled to the transmission unit, the first wheel sensor and the second wheel sensor and is set up to carry out the method according to the third aspect.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem vierten Aspekt ist bzw. sind der erste Radsensor und/oder der zweite Radsensor als Doppelseiten-Sensor ausgebildet.In a further advantageous embodiment according to the fourth aspect, the first wheel sensor and / or the second wheel sensor is or are designed as a double-sided sensor.

Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs gemäß dem zweiten Aspekt mit einem Achszählsystem gemäß dem vierten Aspekt.According to a fifth aspect, the invention relates to a method for operating a rail vehicle according to the second aspect with an axle counting system according to the fourth aspect.

Das Schienenfahrzeug weist eine Geschwindigkeit größer 0 km/h auf. Ein erster Radsensor wird mit einem Rad des Schienenfahrzeugs passiert, wobei ein Impuls hervorgerufen und ein erstes Signal durch den ersten Radsensor einer Steuervorrichtung des Achszählsystems bereitgestellt wird.The rail vehicle has a speed greater than 0 km / h. A wheel of the rail vehicle passes a first wheel sensor, a pulse being generated and a first signal being provided by the first wheel sensor to a control device of the axle counting system.

Ein zweiter Radsensor wird mit dem Rad des Schienenfahrzeugs passiert, wobei ein Impuls hervorgerufen und ein zweites Signal durch den zweiten Radsensor der Steuervorrichtung bereitgestellt wird. Abhängig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal wird eine Zeitdifferenz zwischen den beiden Impulsen durch die Steuervorrichtung ermittelt und abhängig von einem vorgegebenen Abstand des ersten Radsensors von dem zweiten Radsensor in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs und der ermittelten Zeitdifferenz eine Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs durch die Steuervorrichtung ermittelt. Mittels der Sendeeinheit wird die ermittelte Geschwindigkeit als Messsignal einer Empfangseinheit des Schienenfahrzeugs übermittelt.A second wheel sensor is passed with the wheel of the rail vehicle, a pulse being generated and a second signal being provided by the second wheel sensor of the control device. Depending on the first signal and the second signal, a time difference between the two pulses is determined by the control device and depending on a predetermined distance between the first wheel sensor and the second wheel sensor in the direction of travel of the rail vehicle and the determined time difference, a speed of the rail vehicle is determined by the control device. By means of the transmitting unit, the determined speed is transmitted as a measurement signal to a receiving unit of the rail vehicle.

Das Messsignal wird durch die Empfangseinheit empfangen und einer Steuereinheit des Schienenfahrzeugs bereitgestellt. Eine Geschwindigkeit wird durch einen Geschwindigkeitssensor des Schienenfahrzeugs erfasst und als Messwert der Steuereinheit bereitgestellt.The measurement signal is received by the receiving unit and provided to a control unit of the rail vehicle. A speed is recorded by a speed sensor of the rail vehicle and made available as a measured value to the control unit.

Abhängig von dem Messsignal und dem Messwert wird nun ein Kalibrierungskoeffizient durch die Steuereinheit ermittelt und dem Geschwindigkeitssensor zugeordnet. Abhängig von dem Kalibrierungskoeffizient und dem Messwert wird schließlich eine kalibrierte Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ermittelt.Depending on the measurement signal and the measurement value, a calibration coefficient is now determined by the control unit and assigned to the speed sensor. A calibrated speed of the rail vehicle is finally determined as a function of the calibration coefficient and the measured value.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem fünften Aspekt wird die kalibrierte Geschwindigkeit gemäß v S , k = k v S

Figure imgb0003
In an advantageous embodiment according to the fifth aspect, the calibrated speed is according to v S. , k = k v S.
Figure imgb0003

Ermittelt, wobei vS,k die kalibrierte Geschwindigkeit bezeichnet.Determined, where v S, k denotes the calibrated speed.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung gemäß dem fünften Aspekt weist das Schienenfahrzeug eine Mehrzahl an Geschwindigkeitssensoren auf. Bei dem Verfahren wird jeweils ein Kalibrierungskoeffizient je Geschwindigkeitssensor in Abhängigkeit des Messsignals und des jeweiligen Messwerts ermittelt und dem entsprechenden Geschwindigkeitssensor zugeordnet.In a further advantageous embodiment according to the fifth aspect, the rail vehicle has a plurality of speed sensors. In the method, a calibration coefficient is determined for each speed sensor as a function of the measurement signal and the respective measurement value and assigned to the corresponding speed sensor.

Abhängig von dem jeweiligen Kalibrierungskoeffizient und dem jeweiligen Messwert wird eine jeweilige kalibrierte Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs ermittelt. Abhängig von sämtlichen kalibrierten Geschwindigkeiten wird schließlich die Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs geschätzt.A respective calibrated speed of the rail vehicle is determined as a function of the respective calibration coefficient and the respective measured value. The speed of the rail vehicle is finally estimated as a function of all the calibrated speeds.

Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.The above-mentioned properties, features and advantages of the invention and the manner in which they are achieved are explained in more detail by the following description of the exemplary embodiments of the invention in conjunction with the corresponding figures. Identical, identical or identically acting elements are provided with the same reference symbols in the figures. The figures and the proportions of the elements shown in the figures are not to be regarded as being to scale. Rather, individual elements can be shown exaggeratedly large for better illustration and / or for better understanding.

Es zeigen:

Figur 1
ein System zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs;
Figur 2
ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1; und
Figuren 3 und 4
jeweils ein Odometriesystem des Schienenfahrzeugs gemäß Figur 1.
Show it:
Figure 1
a system for operating a rail vehicle;
Figure 2
a flow chart of a method for operating the rail vehicle according to Figure 1; and
Figures 3 and 4
an odometry system of the rail vehicle in accordance with Figure 1 .

Anhand Figur 1 ist ein System 100 zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs 10 mit einem Achszählsystem 20 dargestellt. Das Schienenfahrzeug 10 befindet sich in einem bestimmungsgemäßen Betrieb, in dem es eine Geschwindigkeit v > 0 km/h in Fahrtrichtung aufweist (hier durch den Pfeil angedeutet).Based Figure 1 a system 100 for operating a rail vehicle 10 with an axle counting system 20 is shown. The rail vehicle 10 is operating as intended, in which it has a speed v > 0 km / h in the direction of travel (indicated here by the arrow).

Das Schienenfahrzeug 10 umfasst eine Steuereinheit 11, eine Antenne als Empfangseinheit 12 zur signaltechnischen Kopplung mit einer stationären Sendeeinheit 22 sowie mehrere Geschwindigkeitssensoren 15, 16. Die Geschwindigkeitssensoren 15, 16 können beispielsweise jeweils einem Rad 13 des Schienenfahrzeugs 10 zugeordnet sein.The rail vehicle 10 comprises a control unit 11, an antenna as a receiving unit 12 for signaling coupling with a stationary transmitting unit 22 and several speed sensors 15, 16. The speed sensors 15, 16 can each be assigned to a wheel 13 of the rail vehicle 10, for example.

Das Achszählsystem 20 ist beispielhaft dazu eingerichtet, Status-Informationen über freie bzw. belegte Gleisabschnitte zu ermitteln. Das Achszählsystem 20 weist in diesem Zusammenhang einen ersten Radsensor 23 auf, der zur Detektion eines Rad-Durchgangs ausgebildet ist und auch als Zählkopf oder engl. "wheel detection equipment (WDE)" bezeichnet werden kann. Beispielhaft handelt es sich hierbei um einen Radsensor, der eine Doppelseiten-Technologie mit zwei Sensoren einsetzt, wie etwa das Modell "Clearguard ZP D 43" der Firma Siemens, welches bereits in beträchtlicher Stückzahl (>50.000) entlang des deutschen Bahnnetzes angeordnet ist. Dieses Modell umfasst als Doppelseiten-Sensor eine "DEK 43"-Einheit und setzt ein elektromagnetisches Raderkennungsverfahren mit einer Generatorfrequenz von 43 kHz ein. Wenn ein Rad in den Erfassungsbereich des Doppelseiten-Sensors eintritt, ändert sich die Stärke des elektromagnetischen Wechselfeldes und erzeugt dadurch Signalimpulse. Diese Impulse werden im Zählkopf ausgewertet. Diese Informationen werden an eine Steuervorrichtung 21 übertragen, die signaltechnisch mit dem Radsensor gekoppelt ist. Die Steuervorrichtung 21 ist bevorzugt in unmittelbarer Nähe zu dem ersten Radsensor 23 angeordnet. Die Steuervorrichtung 21 kann aber auch in einer Entfernung von bis zu 21 km von dem ersten Radsensor 23 angeordnet sein. Die Steuervorrichtung 21 kann auch als Auswertegerät bezeichnet werden. Die Steuervorrichtung 21 ist insbesondere ein Computer oder elektrischer Schaltkreis, der eingerichtet ist, Signale zu empfangen, eine Berechnung vorzunehmen und das Ergebnis der Berechnung in Form eines Informationspakets zu versenden.The axle counting system 20 is set up, for example, to determine status information about free or occupied track sections. In this context, the axle counting system 20 has a first wheel sensor 23, which is designed to detect a passage through a wheel and also as a counting head. "wheel detection equipment (WDE)" can be designated. For example, it is a wheel sensor that uses double-sided technology with two sensors, such as the "Clearguard ZP D 43" model from Siemens, which is already in considerable numbers (> 50,000) along the German rail network. This model includes a "DEK 43" unit as a double-sided sensor and uses an electromagnetic wheel detection process with a generator frequency of 43 kHz. When a wheel enters the detection range of the double-sided sensor, the strength of the electromagnetic alternating field changes and thereby generates signal pulses. These pulses are evaluated in the counting head. This information is transmitted to a control device 21, which is signal-coupled to the wheel sensor. The control device 21 is preferably arranged in the immediate vicinity of the first wheel sensor 23. The control device 21 can, however, also be arranged at a distance of up to 21 km from the first wheel sensor 23. The control device 21 can also be referred to as an evaluation device. The control device 21 is in particular a computer or an electrical circuit which is set up to receive signals, perform a calculation and send the result of the calculation in the form of an information packet.

Das Achszählsystem 20 weist ferner einen zweiten Radsensor 24 auf, der in einem vorgegebenen Abstand d in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs 10 zu dem ersten Radsensor 23 angeordnet ist. Der zweite Radsensor 24 entspricht baulich und funktional insbesondere dem ersten Radsensor 23. Üblicherweise umfasst das Achszählsystem 20 den zweiten Radsensor 24, um eine Fahrtrichtung eines passierenden Schienenfahrzeugs ermitteln zu können. Der vorgegebene Abstand d bereits verbauter Radsensoren bestehender Achszählsysteme beträgt in diesem Zusammenhang zumeist zwischen einschließlich 20 cm bis einschließlich 80 cm (für langsamere bzw. schnellere Schienenfahrzeuge). Abweichend hiervon ist aber auch ein anderer Abstand d denkbar.The axle counting system 20 also has a second wheel sensor 24, which is located at a predetermined distance d in the direction of travel of the rail vehicle 10 is arranged to the first wheel sensor 23. The second wheel sensor 24 corresponds structurally and functionally in particular to the first wheel sensor 23. The axle counting system 20 usually includes the second wheel sensor 24 in order to be able to determine a direction of travel of a passing rail vehicle. The specified distance d of already installed wheel sensors of existing axle counting systems in this context is mostly between 20 cm and 80 cm inclusive (for slower or faster rail vehicles). Notwithstanding this, however, a different distance d is also conceivable.

Dem Achszählsystem 20 ist darüber hinaus eine Sendeeinheit 22 zugeordnet, die signaltechnisch mit der Steuervorrichtung 21 verbunden und zur drahtlosen Kommunikation mit der Empfangseinheit 12 des Schienenfahrzeugs 10 eingerichtet ist. Hierbei handelt es sich um eine Balise oder andere Vorrichtung, die eingerichtet ist, einem überfahrenden oder nahegelegen passierenden Schienenfahrzeug Informationen zu übermitteln. Insbesondere handelt es sich bei der Sendeeinheit 22 um eine aktive bzw. steuerbare Balise. Eine aktive Balise ist beispielsweise mit einer sogenannten "lineside electronic unit", LEU, verbunden. Die LEU kann beispielhaft in ein Signalsystem integriert sein, das wiederum in ein Stellwerk integriert ist, in dem sich das Auswertegerät befindet.A transmission unit 22 is also assigned to the axle counting system 20, which is connected to the control device 21 in terms of signaling and is set up for wireless communication with the receiving unit 12 of the rail vehicle 10. This is a balise or other device that is set up to transmit information to a rail vehicle driving over or passing nearby. In particular, the transmission unit 22 is an active or controllable balise. An active balise is, for example, connected to a so-called "lineside electronic unit", LEU. The LEU can, for example, be integrated into a signaling system, which in turn is integrated into a signal box in which the evaluation device is located.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, dass bereits eine Vielzahl derartiger Achszählsysteme entlang des Schienennetzes verbaut ist. In vorteilhafter Weise sind folglich keine oder lediglich geringe bauliche Änderungen erforderlich, um das nachfolgend beschriebene Verfahren umzusetzen.The invention makes use of the knowledge that a large number of such axle counting systems are already installed along the rail network. In an advantageous manner, no or only minor structural changes are therefore required in order to implement the method described below.

Im Folgenden wird erläutert, wie ein solches Achszählsystem 20 eingesetzt werden kann, um eine kontinuierliche Kalibrierung von Geschwindigkeitssensoren 15, 16 des Schienenfahrzeugs 10 während des bestimmungsgemäßen Betriebs vorzunehmen, ohne auf speziell ausgebildete Fachkräfte angewiesen zu sein oder das Schienenfahrzeug 10 vorübergehend stillzulegen.The following explains how such an axle counting system 20 can be used to carry out a continuous calibration of speed sensors 15, 16 of the rail vehicle 10 during normal operation without having to rely on specially trained specialists or temporarily shut down the rail vehicle 10.

In diesem Zusammenhang sind der Steuereinheit 11 sowie der Steuervorrichtung 21 jeweils ein Daten- und Programmspeicher zugeordnet, in dem jeweils ein Programm zur kooperativen Durchführung eines Verfahrens zum Betreiben des Schienenfahrzeugs 10 gespeichert ist, welches anhand des Ablaufdiagramms der Figur 2 im Folgenden näher erläutert wird. Die Reihenfolge der einzelnen Programmschritte ist dabei lediglich als beispielhaft anzusehen und kann von der beschriebenen Reihenfolge abweichen.In this context, the control unit 11 and the control device 21 are each assigned a data and program memory, in each of which a program for the cooperative implementation of a method for operating the rail vehicle 10 is stored, which is based on the flowchart of FIG Figure 2 is explained in more detail below. The sequence of the individual program steps is only to be regarded as an example and may differ from the sequence described.

Das Programm startet in einem Schritt S1, wenn der erste Radsensor 23 von dem Rad 13 des Schienenfahrzeugs 10 passiert wird. Hierbei wird ein erstes Signal durch den ersten Radsensor 23 der Steuervorrichtung 21 bereitgestellt, das repräsentativ ist für den beim Passieren hervorgerufenen Impuls. Ein erster Zeitpunkt t 1, welcher zu dem Impuls korrespondiert wird durch die Steuervorrichtung 21 ermittelt und das Programm im Anschluss in einem Schritt S2 fortgesetzt.The program starts in a step S1 when the wheel 13 of the rail vehicle 10 passes the first wheel sensor 23. Here, a first signal is provided by the first wheel sensor 23 of the control device 21, which is representative of the impulse caused when passing. A first point in time t 1 , which corresponds to the pulse, is determined by the control device 21 and the program is then continued in a step S2.

Wenn das Rad 13 den zweiten Radsensor 24 passiert, wird ein weiterer Impuls hervorgerufen und der Steuervorrichtung 21 ein hierfür repräsentatives zweites Signal durch den zweiten Radsensor 24 bereitgestellt. In dem Schritt S2 wird ein zweiter Zeitpunkt t 2, welcher zu dem weiteren Impuls korrespondiert, durch die Steuervorrichtung 21 ermittelt und das Programm im Anschluss in einem Schritt S3 fortgesetzt.When the wheel 13 passes the second wheel sensor 24, a further pulse is generated and the control device 21 is provided with a second signal representative thereof by the second wheel sensor 24. In step S2, a second point in time t 2 , which corresponds to the further pulse, is determined by the control device 21 and the program is then continued in a step S3.

In dem Schritt S3 wird eine Zeitdifferenz Δt = t 2 - t 1 ermittelt und abhängig von dem vorgegebenen Abstand d der Radsensoren 23, 24 ein Messsignal v A = d Δ t

Figure imgb0004
ermittelt, das repräsentativ ist für eine Messung der Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 10 durch das Achszählsystem 20. Der vorgegebene Abstand d kann in diesem Zusammenhang beispielhaft in der Steuervorrichtung 21 hinterlegt sein, da er durch die Anordnung der Radsensoren 23, 24 konstant vorgegeben ist.In step S3, a time difference Δ t = t 2 −t 1 is determined and a measurement signal is determined as a function of the predetermined distance d of the wheel sensors 23, 24 v A. = d Δ t
Figure imgb0004
which is representative of a measurement of the speed v of the rail vehicle 10 by the axle counting system 20. The predefined distance d in this context can be stored in the control device 21, for example, since it is constantly predefined by the arrangement of the wheel sensors 23, 24.

Die Berechnung in dem Schritt S3 ist wenig rechenintensiv und könnte daher beispielhaft durch eine dedizierte Schaltung umgesetzt und damit besonders schnell vorgenommen werden. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Berechnung in der Steuervorrichtung 21 durchgeführt, die üblicherweise bereits ähnliche Rechenvorgänge zur Ermittlung der Fahrtrichtung und Streckenbelegung vornimmt, so dass auf zusätzliche Komponenten verzichtet werden kann.The calculation in step S3 is not very computationally intensive and could therefore be implemented, for example, by a dedicated circuit and can therefore be carried out particularly quickly. In the exemplary embodiment described here, the calculation is carried out in the control device 21, which usually already carries out similar calculation processes to determine the direction of travel and route occupancy, so that additional components can be dispensed with.

Das Verfahren wird anschließend in einem Schritt S4 fortgesetzt, in dem das Messsignal vA mittels der Sendeeinheit 22 an die Empfangseinheit 12 übermittelt wird. Da Schienenfahrzeuge typischerweise relativ lang im Vergleich zu einer wahrscheinlichen Distanz, die ein Signal zwischen Radsensoren 23, 24 und Sendeeinheit 22 zurücklegen muss, kann das Messsignal vA ohne Verzögerung, insbesondere ohne Zwischenspeichern übermittelt werden.The method is then continued in a step S4, in which the measurement signal v A is transmitted to the receiving unit 12 by means of the transmitting unit 22. Since rail vehicles are typically relatively long in comparison to a probable distance that a signal has to cover between wheel sensors 23, 24 and transmission unit 22, the measurement signal v A can be transmitted without delay, in particular without buffering.

Das Verfahren wird im Anschluss in einem Schritt S5 fortgesetzt, in dem das Messsignal vA durch die Empfangseinheit 12 empfangen und der Steuereinheit 11 des Schienenfahrzeugs 10 bereitgestellt wird.The method is then continued in a step S5, in which the measurement signal v A is received by the receiving unit 12 and provided to the control unit 11 of the rail vehicle 10.

Daraufhin wird in einem Schritt S6 ein Messwert vS durch den Geschwindigkeitssensor 15 ermittelt, der repräsentativ ist für eine Messung der Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 10 durch das Schienenfahrzeug 10, und der Steuereinheit 11 bereitgestellt.Thereupon, in a step S6, a measured value v S is determined by the speed sensor 15, which is representative of a measurement of the speed v of the rail vehicle 10 by the rail vehicle 10 and provided to the control unit 11.

In einem darauffolgenden Schritt S7 wird Kalibrierungskoeffizient k für den Geschwindigkeitssensor 15 ermittelt, indem der Messwert vS mit dem Messsignal vA verglichen wird.In a subsequent step S7, the calibration coefficient k for the speed sensor 15 is determined by comparing the measured value v S with the measured signal v A.

In einer ersten Ausführungsvariante wird der Kalibrierungskoeffizient k gemäß k = v A v S

Figure imgb0005
ermittelt.In a first embodiment, the calibration coefficient k is set according to k = v A. v S.
Figure imgb0005
determined.

In einer weiteren Ausführungsvariante wird der Kalibrierungskoeffizient k gemäß k = 1 β k alt + β v A v S

Figure imgb0006
iterativ ermittelt und erneuert. Hierbei bezeichnet kalt den zuletzt ermittelten Kalibrierungskoeffizient und β einen Gewichtungsfaktor, welche die Lernrate berücksichtigt und einen Wert zwischen einschließlich 0 und einschließlich 1 annimmt, beispielsweise 0,01. Ein kleiner Wert für β reduziert hierbei insbesondere die Auswirkung eines einzelnen Messsignals vA auf die Kalibrierung. Abweichend von den genannten Ausführungsvarianten sind auch andere Gewichtungs- oder Mischfunktionen denkbar.In a further embodiment, the calibration coefficient k is set according to k = 1 - β k old + β v A. v S.
Figure imgb0006
iteratively determined and renewed. Here, k old denotes the most recently determined calibration coefficient and β a weighting factor which takes the learning rate into account and assumes a value between 0 and 1 inclusive, for example 0.01. A small value for β in particular reduces the effect of an individual measurement signal v A on the calibration. In a departure from the embodiment variants mentioned, other weighting or mixing functions are also conceivable.

Der genannte Gewichtungsfaktor β kann insbesondere derart gewählt werden, dass die Kalibrierung ausschließlich oder bevorzugt in einem Bereich der Geschwindigkeit v des Schienenfahrzeugs 10 vorgenommen wird, in dem der entsprechende Geschwindigkeitssensor 15 linear arbeitet bzw. für den der Geschwindigkeitssensor 15 vorgesehenen ist. Beispielhaft kann für einen Doppler-Radar der Gewichtungsfaktor gemäß β v A = { 0 v A < 20 km / h 0 , 01 20 km / h v A 300 km / h 0 v A > 300 km / h

Figure imgb0007
gesetzt werden, um eine Kalibrierung außerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs von 20 km/h bis 300 km/h zu unterbinden. Beispielhaft arbeitet der Doppler-Radar unterhalb von 20 km/h nichtlinear, während das Messsignal vA des Achszählsystems 20 oberhalb von 300 km/h stark fehlerbehaftet ist. Die genannten Grenzen sind hierbei lediglich beispielhaft aufgeführt und können in der Praxis, insbesondere bei anderen Sensortypen stark hiervon abweichen. Indem der Gewichtungsfaktor β in Abhängigkeit des Messsignals vA gesetzt wird, kann insbesondere eine Fehlfunktion der Messung des Achszählsystems 20 berücksichtigt werden, beispielsweise wenn das Messsignal vA zu stark von dem Messwert vS abweicht.Said weighting factor β can in particular be selected such that the calibration is carried out exclusively or preferably in a range of the speed v of the rail vehicle 10 in which the corresponding speed sensor 15 operates linearly or for which the speed sensor 15 is provided. For a Doppler radar, the weighting factor according to β v A. = { 0 v A. < 20th km / H 0 , 01 20th km / H v A. 300 km / H 0 v A. > 300 km / H
Figure imgb0007
can be set to prevent calibration outside a speed range of 20 km / h to 300 km / h. For example, the Doppler radar works non-linearly below 20 km / h, while the measurement signal v A of the axle counting system 20 is highly error-prone above 300 km / h. The limits mentioned are only listed as examples and can differ greatly in practice, especially with other sensor types. By setting the weighting factor β as a function of the measurement signal v A , a malfunction in the measurement of the axle counting system 20 can in particular be taken into account, for example if the measurement signal v A deviates too much from the measurement value v S.

Der Kalibrierungskoeffizient k wird allen späteren Messungen des Geschwindigkeitssensors 15 zugeordnet, beispielsweise solange, bis eine erneute Kalibrierung durchgeführt wird. Hierzu wird in einem auf den Schritt S7 folgenden Schritt S8 eine kalibrierte Geschwindigkeit vS,k = k·vS ermittelt. Auch wenn eine Kalibrierung fehlerbehaftet ist, kann eine erneute Kalibrierung im Betrieb des Schienenfahrzeugs 10 erfolgen.The calibration coefficient k is assigned to all subsequent measurements of the speed sensor 15, for example until a new calibration is carried out. For this purpose, in a step S8 following step S7, a calibrated speed v S, k = k · v S is determined. Even if a calibration is faulty, a new calibration can take place during the operation of the rail vehicle 10.

Vor der ersten Kalibrierung, also bevor das Achszählsystem 20 das erste Mal passiert wird, ist der Kalibrierungskoeffizient k = 1. Before the first calibration, that is to say before the axle counting system 20 is passed for the first time, the calibration coefficient k = 1.

Die Schritte S1 bis S4 werden insbesondere durch die Steuervorrichtung 21 des Achszählsystems 20 ausgeführt und bilden beispielhaft ein separates Computerprogramm. Die Schritte S5 bis S8 werden insbesondere durch die Steuereinheit 11 des Schienenfahrzeugs 10 ausgeführt und bilden beispielhaft ebenfalls ein separates Computerprogramm.Steps S1 to S4 are carried out in particular by the control device 21 of the axle counting system 20 and, for example, form a separate computer program. Steps S5 to S8 are carried out in particular by the control unit 11 of the rail vehicle 10 and, for example, also form a separate computer program.

Die Schritte S1 bis S8 können für jedes weitere durch das Achszählsystem 20 erfasste Rad 14 des Schienenfahrzeugs 10 erneut ausgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich können nach Bereitstellen eines einzigen Messsignals vA die Schritte S5 bis S8 für jeden weiteren Geschwindigkeitssensor 16 des Schienenfahrzeugs 10 basierend auf dem einzigen Messsignal vA und dem jeweiligen Messwert vS durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang ist dem Schienenfahrzeug 10 wie beispielhaft dargestellt lediglich eine Steuereinheit 11 zugeordnet. Abweichend hiervon ist auch denkbar, die Schritte S5 bis S8 je Geschwindigkeitssensor 15, 16 auf einer separaten Steuereinheit 11 durchzuführen.Steps S1 to S8 can be carried out again for each additional wheel 14 of the rail vehicle 10 detected by the axle counting system 20. Alternatively or additionally, after providing a single measurement signal v A, steps S5 to S8 can be carried out for each further speed sensor 16 of the rail vehicle 10 based on the single measurement signal v A and the respective measurement value v S. In this context, as shown by way of example, only one control unit 11 is assigned to the rail vehicle 10. Notwithstanding this, it is also conceivable to carry out steps S5 to S8 for each speed sensor 15, 16 on a separate control unit 11.

Beispielhaft bilden mehrere Geschwindigkeitssensoren 15, 16, 17 ein Odometriesystem 19 des Schienenfahrzeugs 10 (vgl. Figuren 3 und 4).For example, several speed sensors 15, 16, 17 form an odometry system 19 of the rail vehicle 10 (see FIGS. 3 and 4).

Wie anhand Figur 3 dargestellt weist das Odometriesystem 19 eine Fusionseinheit 18 auf, die aus mehreren Messwerten vS1 -vS3 der einzelnen Geschwindigkeitssensoren 15, 16, 17 eine geschätzte Geschwindigkeit vest des Schienenfahrzeugs 10 ermitteln. Aufgrund fehlender oder falscher Kalibrierung der Geschwindigkeitssensoren 15, 16, 17 weist die durch dieses Odometriesystem 19 geschätzte Geschwindigkeit vest typischerweise einen Fehler zwischen 2-4% der tatsächlichen Geschwindigkeit v auf, was u.a. zu Verspätungen im Betrieb des Schienenfahrzeugs 10 führen kann.How based on Figure 3 As shown, the odometry system 19 has a fusion unit 18 which is composed of several measured values v S1 - v S3 of the individual speed sensors 15, 16, 17 determine the estimated speed v est of the rail vehicle 10. Because the speed sensors 15, 16, 17 are not calibrated or are incorrectly calibrated, the speed v est estimated by this odometry system 19 typically has an error between 2-4% of the actual speed v , which, among other things, can lead to delays in the operation of the rail vehicle 10.

Durch das vorgeschlagene System 100 können der Fusionseinheit 18 im Gegensatz zu dem Odometriesystem 19 kalibrierte Geschwindigkeiten v S,k1 -v S,k3 zugeführt werden, so dass zu einer präziseren geschätzten Geschwindigkeit vest des Schienenfahrzeugs 10 beigetragen wird. Abweichend von der Darstellung des Odometriesystems 19 ist hierbei insbesondere denkbar, die Steuereinheit 11 in einer Baueinheit mit der Fusionseinheit 18 auszubilden.In contrast to the odometry system 19, the proposed system 100 can supply calibrated speeds v S, k 1 -v S, k 3 to the fusion unit 18, so that a more precise estimated speed v est of the rail vehicle 10 is contributed. Deviating from the representation of the odometry system 19, it is particularly conceivable here to form the control unit 11 in a structural unit with the fusion unit 18.

Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail on the basis of exemplary embodiments, the invention is not restricted to the disclosed exemplary embodiments and the specific combinations of features explained therein. Further variations of the invention can be obtained by one skilled in the art without departing from the scope of the claimed invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Systemsystem
1010
SchienenfahrzeugRail vehicle
1111
SteuereinheitControl unit
1212
EmpfangseinheitReceiving unit
1313
Radwheel
1515th
GeschwindigkeitssensorSpeed sensor
16, 1716, 17
weitere Geschwindigkeitssensorenfurther speed sensors
1818th
FusionseinheitFusion unit
1919th
OdometriesystemOdometry system
2020th
AchszählsystemAxle counting system
2121st
SteuervorrichtungControl device
2222nd
SendeeinheitSending unit
2323
erster Radsensorfirst wheel sensor
2424
zweiter Radsensorsecond wheel sensor
dd
Abstanddistance
vv
Geschwindigkeitspeed
vS v S
MesswertMeasured value
vA v A
MesssignalMeasurement signal
vS,k v S, k
kalibrierte Geschwindigkeitcalibrated speed
vest v est
geschätzte Geschwindigkeitestimated speed
kk
KalibrierungskoeffizientCalibration coefficient
S1-S9S1-S9
ProgrammschritteProgram steps

Claims (11)

Verfahren zur Kalibrierung eines Geschwindigkeitssensors (15) eines Schienenfahrzeugs (10) im bestimmungsgemäßen Betrieb, wobei das Schienenfahrzeug (10) im bestimmungsgemäßen Betrieb eine Geschwindigkeit (v) größer 0 km/h aufweist, und bei dem Verfahren: - ein über eine Sendeeinheit (22) bereitgestelltes Messsignal (vA ) empfangen wird, das repräsentativ ist für eine extern bezüglich des Schienenfahrzeugs (10) gemessene Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10), - ein Messwert (vS ) des Geschwindigkeitssensors (15) bereitgestellt wird, der repräsentativ ist für eine durch den Geschwindigkeitssensor (15) erfasste Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10), und - abhängig von dem Messsignal (vA ) und dem Messwert (vS ) ein Kalibrierungskoeffizient (k) ermittelt und dem Geschwindigkeitssensor (15) zugeordnet wird. - der Kalibrierungskoeffizient (k) gemäß k = 1 β k alt + β v A v S
Figure imgb0008
ermittelt wird, wobei β einen Gewichtungsfaktor mit einem Wert eines Bereichs [0; 1] und kalt einen zuvor ermittelten Kalibrierungskoeffizienten bezeichnet.
Method for calibrating a speed sensor (15) of a rail vehicle (10) in normal operation, the rail vehicle (10) having a speed ( v ) greater than 0 km / h in normal operation, and in the case of the method: - A measurement signal (v A ) provided via a transmission unit (22) is received, which is representative of a speed (v ) of the rail vehicle (10) measured externally with respect to the rail vehicle (10), - A measured value ( v S ) of the speed sensor (15) is provided which is representative of a speed ( v ) of the rail vehicle (10) detected by the speed sensor (15), and - Depending on the measurement signal ( v A ) and the measured value ( v S ), a calibration coefficient (k) is determined and assigned to the speed sensor (15). - the calibration coefficient (k) according to k = 1 - β k old + β v A. v S.
Figure imgb0008
is determined, where β is a weighting factor with a value of a range [0; 1] and k old denotes a previously determined calibration coefficients.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gewichtungsfaktor β abhängig von der Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt wird.Method according to Claim 1, in which the weighting factor β is determined as a function of the speed ( v ) of the rail vehicle (10). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Geschwindigkeitssensor (15) als Doppler-Radar ausgebildet ist und der Gewichtungsfaktor β gemäß β v A = { 0 v A < 20 km / h 0 , 01 20 km / h v A 300 km / h 0 v A > 300 km / h
Figure imgb0009
ermittelt wird.
Method according to Claim 1 or 2, in which the speed sensor (15) is designed as a Doppler radar and the weighting factor β according to β v A. = { 0 v A. < 20th km / H 0 , 01 20th km / H v A. 300 km / H 0 v A. > 300 km / H
Figure imgb0009
is determined.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Schienenfahrzeug (10) eine Mehrzahl an Geschwindigkeitssensoren (15, 16) aufweist, bei dem - jeweils ein Kalibrierungskoeffizient (k) je Geschwindigkeitssensor (15, 16) in Abhängigkeit des Messsignals (vA ) und des jeweiligen Messwerts (vS ) ermittelt und dem entsprechenden Geschwindigkeitssensor (15, 16) zugeordnet wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the rail vehicle (10) has a plurality of speed sensors (15, 16) in which - a calibration coefficient (k) for each speed sensor (15, 16) is determined as a function of the measurement signal ( v A ) and the respective measured value ( v S ) and is assigned to the corresponding speed sensor (15, 16). Schienenfahrzeug (10), umfassend - eine Empfangseinheit (12) zum Empfang eines von einer Sendeeinheit (22) bereitgestellten Messsignals (vA ), - wenigstens einen Geschwindigkeitssensor (15, 16), der eingerichtet ist, eine Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10) zu erfassen und als Messwert (vS ) bereitzustellen, und - eine Steuereinheit (11), die signaltechnisch mit der Empfangseinheit (12) und dem wenigstens einen Geschwindigkeitssensor (15, 16) gekoppelt und eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen. Rail vehicle (10), comprising - a receiving unit (12) for receiving a measurement signal ( v A ) provided by a transmitting unit (22), - At least one speed sensor (15, 16) which is set up to detect a speed (v ) of the rail vehicle (10) and to provide it as a measured value ( v S ), and - A control unit (11) which is signal-technically coupled to the receiving unit (12) and the at least one speed sensor (15, 16) and is set up to carry out the method according to one of the preceding claims. Verfahren zum Betreiben eines Achszählsystems (20) für ein Schienenfahrzeug (10) mit einer Sendeeinheit (22), einem ersten Radsensor (23) und einem zweiten Radsensor (24), wobei der erste Radsensor (23) in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs (10) örtlich vor dem zweiten Radsensor (24) in einem vorgegebenen Abstand (d) angeordnet ist, und bei dem Verfahren - ein erstes Signal durch den ersten Radsensor (23) bereitgestellt wird, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des ersten Radsensors (23) durch ein Rad (13) des Schienenfahrzeugs (10) hervorgerufen wird, - ein zweites Signal durch den zweiten Radsensor (24) bereitgestellt wird, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des zweiten Radsensors (24) durch das Rad (13) hervorgerufen wird, - abhängig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal eine Zeitdifferenz zwischen den beiden Impulsen ermittelt wird, und - abhängig von dem vorgegebenen Abstand (d) und der ermittelten Zeitdifferenz (Δt) eine Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt und mittels der Sendeeinheit (22) einer Empfangseinheit des Schienenfahrzeugs (10) als Messsignal (vA ) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 übermittelt wird. Method for operating an axle counting system (20) for a rail vehicle (10) with a transmitter unit (22), a first wheel sensor (23) and a second wheel sensor (24), the first wheel sensor (23) locally in the direction of travel of the rail vehicle (10) is arranged in front of the second wheel sensor (24) at a predetermined distance ( d ), and in the method - A first signal is provided by the first wheel sensor (23), which is representative of an impulse which is generated when a wheel (13) of the rail vehicle (10) passes the first wheel sensor (23), - A second signal is provided by the second wheel sensor (24), which is representative of an impulse which is produced when the wheel (13) passes the second wheel sensor (24), a time difference between the two pulses is determined as a function of the first signal and the second signal, and - Depending on the predetermined distance ( d ) and the determined time difference (Δ t ), a speed ( v ) of the rail vehicle (10) is determined and transmitted by means of the transmitting unit (22) to a receiving unit of the rail vehicle (10) as a measurement signal ( v A ) for performing a method according to one of Claims 1 to 4. Achszählsystem (20) für ein Schienenfahrzeug (10) umfassend - eine Sendeeinheit (22) zur Übermittlung eines Messsignals (vA ) an eine Empfangseinheit (12) des Schienenfahrzeugs (10), - einen ersten Radsensor (23) zur Bereitstellung eines ersten Signals, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des ersten Radsensors (23) durch ein Rad (13) des Schienenfahrzeugs (10) hervorgerufen wird, - einen zweiten Radsensor (24), zur Bereitstellung eines zweiten Signals, das repräsentativ ist für einen Impuls, der bei Passieren des zweiten Radsensors (23) durch das Rad (13) hervorgerufen wird, wobei der erste Radsensor (23) in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs (10) örtlich vor dem zweiten Radsensor (24) in einem vorgegebenen Abstand (d) angeordnet ist, und - eine Steuervorrichtung (21), die signaltechnisch mit der Sendeeinheit (22), dem ersten Radsensor (23) sowie dem zweiten Radsensor (24) gekoppelt und eingerichtet ist, das Verfahren gemäß Anspruch 6 durchzuführen. Axle counting system (20) for a rail vehicle (10) comprising - a transmitting unit (22) for transmitting a measurement signal ( v A ) to a receiving unit (12) of the rail vehicle (10), - A first wheel sensor (23) for providing a first signal which is representative of an impulse which is generated when a wheel (13) of the rail vehicle (10) passes the first wheel sensor (23), - A second wheel sensor (24) for providing a second signal which is representative of an impulse which is generated when the wheel (13) passes the second wheel sensor (23), the first wheel sensor (23) in the direction of travel of the rail vehicle (10) is arranged locally in front of the second wheel sensor (24) at a predetermined distance ( d ), and - A control device (21) which is signal-technically coupled to the transmitting unit (22), the first wheel sensor (23) and the second wheel sensor (24) and is set up to carry out the method according to claim 6. Achszählsystem (20) nach Anspruch 7, wobei der erste Radsensor (23) und/oder der zweite Radsensor (24) als Doppelseiten-Sensor ausgebildet ist bzw. sind.Axle counting system (20) according to claim 7, wherein the first wheel sensor (23) and / or the second wheel sensor (24) is or are designed as double-sided sensors. Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (10) nach Anspruch 5 mit einem Achszählsystem (20) nach Anspruch 7 oder 8, wobei - das Schienenfahrzeug (10) eine Geschwindigkeit (v) größer 0 km/h aufweist, - ein erster Radsensor (23) mit einem Rad (13) des Schienenfahrzeugs (10) passiert wird, wobei ein Impuls hervorgerufen und ein erstes Signal durch den ersten Radsensor (23) einer Steuervorrichtung (21) des Achszählsystems (20) bereitgestellt wird, - ein zweiter Radsensor (24) mit dem Rad (13) des Schienenfahrzeugs (10) passiert wird, wobei ein Impuls hervorgerufen und ein zweites Signal durch den zweiten Radsensor (24) der Steuervorrichtung (21) bereitgestellt wird, - abhängig von dem ersten Signal und dem zweiten Signal eine Zeitdifferenz zwischen den beiden Impulsen durch die Steuervorrichtung (21) ermittelt und abhängig von einem vorgegebenen Abstand (d) des ersten Radsensors (23) von dem zweiten Radsensor (24) in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs (10) und der ermittelten Zeitdifferenz (Δt) eine Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10) durch die Steuervorrichtung (21) ermittelt und mittels der Sendeeinheit (22) einer Empfangseinheit (12) des Schienenfahrzeugs (10) als Messsignal (vA ) übermittelt wird, - das Messsignal (vA ) durch die Empfangseinheit (12) empfangen und einer Steuereinheit (11) des Schienenfahrzeugs (10) bereitgestellt wird, - eine Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10) durch einen Geschwindigkeitssensor (15) erfasst und als Messwert (vS ) der Steuereinheit (11) bereitgestellt wird, - abhängig von dem Messsignal (vA ) und dem Messwert (vS ) ein Kalibrierungskoeffizient (k) durch die Steuereinheit (11) ermittelt und dem Geschwindigkeitssensor (15) zugeordnet wird, - der Kalibrierungskoeffizient (k) gemäß k = 1 β k alt + β v A v S
Figure imgb0010
ermittelt wird, wobei β einen Gewichtungsfaktor mit einem Wert eines Bereichs [0; 1] und kalt einen zuvor ermittelten Kalibrierungskoeffizienten bezeichnet und
- abhängig von dem Kalibrierungskoeffizient (k) und dem Messwert (vS ) eine kalibrierte Geschwindigkeit vS,k des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt wird.
Method for operating a rail vehicle (10) according to claim 5 with an axle counting system (20) according to claim 7 or 8, wherein - the rail vehicle (10) has a speed ( v ) greater than 0 km / h, - A first wheel sensor (23) is passed with a wheel (13) of the rail vehicle (10), a pulse being generated and a first signal being provided by the first wheel sensor (23) of a control device (21) of the axle counting system (20), - A second wheel sensor (24) is passed with the wheel (13) of the rail vehicle (10), a pulse being generated and a second signal being provided by the second wheel sensor (24) of the control device (21), - Depending on the first signal and the second signal, a time difference between the two pulses is determined by the control device (21) and depending on a predetermined distance ( d ) between the first wheel sensor (23) and the second wheel sensor (24) in the direction of travel of the rail vehicle ( 10) and the determined time difference (Δ t ) a speed ( v ) of the rail vehicle (10) is determined by the control device (21) and by means of the transmitting unit (22) of a receiving unit (12) of the rail vehicle (10) as a measurement signal ( v A ) is transmitted, - the measurement signal ( v A ) is received by the receiving unit (12) and provided to a control unit (11) of the rail vehicle (10), - a speed ( v ) of the rail vehicle (10) is detected by a speed sensor (15) and made available as a measured value ( v S ) to the control unit (11), - Depending on the measurement signal ( v A ) and the measurement value ( v S ), a calibration coefficient (k) is determined by the control unit (11) and assigned to the speed sensor (15), - the calibration coefficient (k) according to k = 1 - β k old + β v A. v S.
Figure imgb0010
is determined, where β is a weighting factor with a value of a range [0; 1] and k alt denotes a previously determined calibration coefficient and
- A calibrated speed v S, k of the rail vehicle (10) is determined as a function of the calibration coefficient (k) and the measured value ( v S).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die kalibrierte Geschwindigkeit vS,k gemäß v S , k = k v S
Figure imgb0011
ermittelt wird.
Method according to claim 9, wherein the calibrated speed v S, k according to v S. , k = k v S.
Figure imgb0011
is determined.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 9 und 10, wobei das Schienenfahrzeug (10) eine Mehrzahl an Geschwindigkeitssensoren (15, 16) aufweist, bei dem - jeweils ein Kalibrierungskoeffizient (k) je Geschwindigkeitssensor (15, 16) in Abhängigkeit des Messsignals (vA ) und des jeweiligen Messwerts (vS ) ermittelt und dem entsprechenden Geschwindigkeitssensor (15, 16) zugeordnet wird, - abhängig von dem jeweiligen Kalibrierungskoeffizient (k) und dem jeweiligen Messwert (vS ) eine jeweilige kalibrierte Geschwindigkeit vS,k des Schienenfahrzeugs (10) ermittelt wird, und - abhängig von sämtlichen kalibrierten Geschwindigkeiten vS,k die Geschwindigkeit (v) des Schienenfahrzeugs (10) geschätzt wird. Method according to one of the preceding claims 9 and 10, wherein the rail vehicle (10) has a plurality of speed sensors (15, 16) in which - a calibration coefficient (k) for each speed sensor (15, 16) is determined as a function of the measurement signal ( v A ) and the respective measured value ( v S ) and is assigned to the corresponding speed sensor (15, 16), - a respective calibrated speed v S, k of the rail vehicle (10) is determined as a function of the respective calibration coefficient (k) and the respective measured value ( v S), and - The speed ( v ) of the rail vehicle (10) is estimated as a function of all the calibrated speeds v S, k.
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