EP3802956B1 - Method for tamping a track in the region of a railway switch - Google Patents
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- EP3802956B1 EP3802956B1 EP19717905.4A EP19717905A EP3802956B1 EP 3802956 B1 EP3802956 B1 EP 3802956B1 EP 19717905 A EP19717905 A EP 19717905A EP 3802956 B1 EP3802956 B1 EP 3802956B1
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- E01B7/00—Switches; Crossings
Definitions
- the invention relates to a method for tamping a track in the area of a set of points using a tamping machine that can be moved along the track, in which a first branch is brought into a desired position and tamped in a first work cycle, with the tamping machine then moving backwards to a branch point and in a second A second branch is brought into a target position and stuffed during the work cycle.
- Track-movable tamping machines for tamping track sections and switch sections have been known for a long time.
- the EP 1 143 069 A1 such a machine.
- This includes a lifting/straightening unit for leveling and straightening a main track (main track) and an additional lifting device for lifting a branch track branching off from the main track (branch line of a switch).
- the branch track is also lifted in the effective range of the additional lifting device while driving on the main track, with a common measuring system ensuring a controlled lifting of the points.
- the invention is based on the object of specifying improvements over the prior art for a method of the type mentioned at the outset.
- an actual position of the second branch is detected by means of a sensor arrangement, in particular in relation to the position of the first branch, and correction values for the position of the second branch are calculated on the basis of this detected actual position.
- the reverse travel which is necessary in any case, is used in this way to determine the position of the second branch that has changed during the course of the first work pass. This eliminates the need for a time-consuming manual intermediate measurement before the second work cycle can begin.
- the first branch here is the track that is lifted and straightened during the first work pass, regardless of whether it is a main track or a branch track.
- the actual position of the second branch is detected in a detection area that extends beyond a switch end.
- the end of the switch is usually the last continuous common sleeper of the main track and branch track.
- a further improvement provides that a reference plane defined by the position of the first branch is specified and that correction values for the position of the second branch are calculated as deviations from this reference plane.
- the correction of the second branch, carried out in the second pass is carried out in relation to the first branch, which has already been stuffed.
- the correction of the second branch can also take place with respect to another predetermined desired position.
- surface contours of the two branches are advantageously detected by means of the sensor arrangement.
- the actual positions of the track axes can be calculated in a simple manner and the correction values can then be specified.
- the surface contours are recorded as a cloud of points and evaluated by means of a computing unit.
- Efficient algorithms are known for processing the corresponding data, which enable the track axes to be determined quickly and precisely. Filter methods can also be used to reduce the amount of data. For example, only the surface points of the rails are processed further. With known algorithms, imaging errors, distortion errors or other detection errors are also reliably detected and eliminated.
- a development of the method provides that the calculated correction values are transmitted to a so-called control computer of the tamping machine.
- the control computer is a computing unit for carrying out a track geometry correction, with the tamping machine being guided according to a specified target geometry of the track.
- the control computer specifies the appropriate parameters for the control devices of the tamping machine.
- the tamping machine 1 shown can be moved on a track 3 by means of driven rail carriages 2 .
- Track 3 includes Sleepers 4, which form a track grid with rails 5 fastened to them, which is mounted in a ballast bed 6.
- a switch 7 branches the track 3 into two branches 8,9. In the case of a simple switch according to 2 are these a main track and a branch track.
- curved points, double points and crossing points Special procedures and special tamping machines are used to correct the position of such switch sections.
- the tamping machine 1 comprises a tamping unit 10, a lifting device 11 and a measuring device 12 with measuring carriages 13 and measuring chords 14.
- the measuring chords 14 are, for example, tensioned steel chords or optical chords that run between light-emitting elements and light sensors.
- the lifting adjustment device 11 has two laterally extendable additional lifting adjustment devices 16. A branching branch 9 is lifted and straightened by means of the respective additional lifting reporting device 16 until a maximum lateral processing limit 17 is reached.
- a sensor arrangement 19 is attached to the front face in the working direction 18 .
- This includes a laser scanner 20 and/or a light section sensor 21 and an evaluation device 22 for calculating a point cloud. Further information can be recorded by means of a camera 23 .
- the point cloud can be supplemented with color information.
- a switch section to be processed with a simple switch 7 comprises a switch heart 24, switch tongues 25 and check rails 26 as well as a switch start 27 and two switch ends 28.
- the main track and the branch track have continuous sleepers 4 up to the switch ends 28, so that lifting or straightening of one branch inevitably affects the other branch.
- the first branch 8 When correcting the track position in the switch section, the first branch 8 is initially brought into a predetermined target position in a first work step.
- the elevation reporting device 11 lifts and aligns the track grid, with the current track position being measured continuously by means of the measuring device 12 is recorded and compared with the specified target position.
- the track grid is stabilized in its position by compacting the ballast bed 6 by means of the tamping unit 10 .
- the tamping machine 1 is guided with a so-called master computer 29 according to a known desired geometry of the track 3.
- master computer 29 As an alternative to this, there is also the possibility of guiding the tamping machine 1 with an unknown target geometry.
- a measuring run is carried out with the tamping machine 1 before the track position is corrected, and the target position is determined with corresponding correction values from the measured actual position of the track 3 by means of an electronic versine correction.
- the sensor arrangement 19 is set up in such a way that the actual position of the second branch 9 is detected while the tamping machine 1 is reversing up to a junction point. Since the tamping machine 1 moves along the first branch 8, this forms the reference basis for detecting the actual position of the second branch 9. Correction values 30, 31, 32 for the position of the second branch 9 are calculated from this.
- the position of the second branch 9 is detected in a detection area 33 in which the actual position of the second branch 9 was changed during the first work cycle. This detection area 33 extends at least beyond the processing limit 17 and advantageously beyond the switch end 28 .
- the larger detection area 33 allows reliable detection of the entire section of the second branch 9 that was changed during the first work pass.
- the laser scanner 20 is arranged on the front face of the tamping machine 1 in the middle in the upper area, so that a wide area is covered on both sides of the tamping machine 1 .
- a laser beam rotating about a longitudinal axis of the tamping machine 1 sweeps over the surface of the track 3 and its surroundings, a distance to the irradiated surface point being measured at clocked intervals. In this way, a grid-like detection of the surface is created.
- a cross-section of the track and its surroundings is measured, with a helical juxtaposition of measuring points takes place. The sum of all measuring points provides a point cloud of the track and its surroundings.
- light section sensors 21 are arranged above each rail. These also emit laser beams and measure the distance to an illuminated surface point using a detector based on the principle of triangulation.
- the result is a point cloud of the track and its surroundings. With the simultaneous use of several sensors 20, 21, 23, sensor fusion brings together all the measurement data by means of the evaluation device 22.
- the resulting point cloud contains precise position information and possibly color information of the surface points of track 3 and its surroundings.
- An orthogonal coordinate system x, y, z following the course of the track is advantageously specified as a common reference system ( 3 ).
- the origin of the coordinates is preferably on the so-called track axis 34 (center of the track), which runs at half the track width between the two rails 5 .
- the x-axis of the coordinate system points in the direction of travel, the y-axis in the transverse direction of the track.
- the z-axis values then indicate height deviations of the detected surface points with respect to the xy plane.
- the distance s to a reference point fixed along the track is continuously recorded (kilometre counting), for example by means of an odometer.
- a GNSS device can be used to determine the current measurement position.
- the y-coordinates and z-coordinates relevant to the track position are thus assigned to an exact position on track 3. The same applies when specifying a stationary or inertial coordinate system as a common reference system.
- the detected point cloud is usually initially related to a different coordinate system, which is moved with the sensor device 19, for example.
- the position of the track axis 34 is first calculated from coordinates of the surface points 35 on the inner edges of the rails 5 of the track 3 traveled on. This Surface points 35 are determined using known pattern recognition methods.
- the coordinates of all points or a previously filtered point set of the point cloud are transformed to the x, y, z coordinate system following the course of the track.
- the transformation process preferably takes place in a computing unit 36 of the tamping machine 1, in which software for pattern recognition and coordinate transformation is set up.
- the surface points of the second branch 9 in relation to the first branch 8 are recorded during the reverse movement of the tamping machine 1 after the first work pass has taken place.
- the software set up in the computing unit 36 determines the coordinates of the surface points 35 on the inner edges of the rails 5 of the second branch 9 and the corresponding track axis 34. This is done by means of pattern recognition and, if necessary, by interpolation if no recorded surface point can be assigned to the respective inner rail edge is.
- the reach unit 36 calculates correction values 30, 31, 32 for the two rails 5 or the track axis 34 for the second work cycle, depending on the distance s along the second branch 9. Specifically, all relevant points of the point cloud along the two branches 8, 9 for the calculation of the correction values 30, 31, 32 used. It is irrelevant that during the measurement by means of the laser scanner 20 a transverse profile of the track 3 recorded on the first branch 8 results in a profile of the track 3 running obliquely for the second branch 9 . As soon as all the scanned surface profiles have been put together to form the spatial point cloud, the entire actual geometry of the two detected branches 8, 9 is known in a common reference system.
- the second branch 9 is usually raised to the level of the first branch 8 that has already been processed.
- the correction values are easy to determine because the first branch is specified as the reference system for capturing the point cloud.
- a reference plane 37 predetermined by the position of the first branch 8 is determined and deviations from this plane are used as correction values 30, 31, 32 Reference plane 37 calculated.
- the correction values 30, 31, 32 correspond to the detected deviations in the direction of the z-axis. If the specified target position of the first branch 8 was not reached in the first work run, this target position that was not reached is used as the reference system for the calculation of the correction values 30 , 31 , 32 . There is therefore no error propagation.
- the correction values 30, 31, 32 are calculated accordingly Correction work continued as usual. This transition can be recognized by the fact that the actual position of the second branch 9 recorded during reversing corresponds to a previously measured actual position at the corresponding track location.
- the control computer 29 calculates the working and adjustment parameters that are required to control the tamping machine 1 .
- the actual position of the second line 9 can be transmitted to the control computer 29, in particular as a course of arrow heights.
- the correction values 30, 31, 32 are then calculated by means of the control computer 29 by comparison with a stored target position of the corresponding track section. During the work passes, the measuring device 12 is used to ensure that the specified corrections are achieved.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstopfen eines Gleises im Bereich einer Weiche mittels einer gleisverfahrbaren Stopfmaschine, wobei in einem ersten Arbeitsdurchgang ein erster Zweig in eine Solllage gebracht und unterstopft wird, wobei danach eine Rückwärtsfahrt der Stopfmaschine bis vor eine Abzweigstelle erfolgt und wobei in einem zweiten Arbeitsdurchgang ein zweiter Zweig in eine Solllage gebracht und unterstopft wird.The invention relates to a method for tamping a track in the area of a set of points using a tamping machine that can be moved along the track, in which a first branch is brought into a desired position and tamped in a first work cycle, with the tamping machine then moving backwards to a branch point and in a second A second branch is brought into a target position and stuffed during the work cycle.
Gleisverfahrbare Stopfmaschinen zum Unterstopfen von Gleisstrecken und Weichenabschnitten sind seit langem bekannt. Beispielsweise offenbart die
Auf diese Weise wird die Istlage des Zweiggleises im Bereich der Weiche verändert und eine gegebenenfalls zuvor vorgenommene Vermessung ist nicht mehr nutzbar, um Vorgaben für ein Anheben bzw. Richten und ein Unterstopfen des weiterführenden Zweiggleises zu liefern. Vor einem zweiten Arbeitsdurchgang, bei dem das Zweiggleis befahren und unterstopft wird, muss deshalb nach dem Stand der Technik eine manuelle Vermessung des Ergebnisses des ersten Arbeitsdurchgangs erfolgen.In this way, the actual position of the branch track is changed in the area of the switch and any measurement previously carried out can no longer be used to provide specifications for raising or straightening and tamping the continuing branch track. According to the state of the art, a manual measurement of the result of the first work pass must therefore be carried out before a second work pass, in which the branch track is driven on and tamped.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Verfahren der eingangs genannten Art Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik anzugeben.The invention is based on the object of specifying improvements over the prior art for a method of the type mentioned at the outset.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmalskombination des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by the combination of features of independent claim 1. Advantageous developments of the invention result from the dependent claims.
Dabei wird während der Rückwärtsfahrt mittels einer Sensoranordnung eine Istlage des zweiten Zweiges erfasst, insbesondere in Bezug auf die Lage des ersten Zweiges, und es werden auf Basis dieser erfassten Istlage Korrekturwerte für die Lage des zweiten Zweiges berechnet. Die ohnedies notwendige Rückwärtsfahrt wird auf diese Weise genutzt, um die im Zuge des ersten Arbeitsdurchgangs veränderte Lage des zweiten Zweiges zu ermitteln. Damit entfällt eine aufwändige manuelle Zwischenmessung, bevor der zweite Arbeitsdurchgang beginnen kann. Als erster Zweig ist hier jenes Gleis bezeichnet, das während des ersten Arbeitsdurchgangs gehoben und gerichtet wird, unabhängig davon, ob es sich um ein Stammgleis oder ein Zweiggleis handelt.During reversing, an actual position of the second branch is detected by means of a sensor arrangement, in particular in relation to the position of the first branch, and correction values for the position of the second branch are calculated on the basis of this detected actual position. The reverse travel, which is necessary in any case, is used in this way to determine the position of the second branch that has changed during the course of the first work pass. This eliminates the need for a time-consuming manual intermediate measurement before the second work cycle can begin. The first branch here is the track that is lifted and straightened during the first work pass, regardless of whether it is a main track or a branch track.
Vorteilhafterweise erfolgt die Erfassung der Istlage des zweiten Zweiges in einem über ein Weichenende hinausgehenden Erfassungsbereich. Als Weichenende ist dabei gewöhnlich die letzte durchgehende gemeinsame Schwelle von Stammgleis und Zweiggleis festgelegt. Somit wird während der Rückwärtsfahrt der gesamte Bereich erfasst, in dem der zweite Zweig nach dem ersten Arbeitsdurchgang eine neue Lage aufweist.Advantageously, the actual position of the second branch is detected in a detection area that extends beyond a switch end. The end of the switch is usually the last continuous common sleeper of the main track and branch track. Thus, while reversing, the entire area is covered in which the second branch has a new position after the first work pass.
Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass eine durch die Lage des ersten Zweiges definierte Bezugsebene vorgegeben wird und dass Korrekturwerte für die Lage des zweiten Zweiges als Abweichungen bezüglich dieser Bezugsebene berechnet werden. Auf diese Weise erfolgt die im zweiten Arbeitsdurchgang durchgeführte Korrektur des zweiten Zweiges in Bezug auf den bereits unterstopften ersten Zweig. Alternativ dazu kann die Korrektur des zweiten Zweiges auch gegenüber einer anderen vorgegebenen Solllage erfolgen.A further improvement provides that a reference plane defined by the position of the first branch is specified and that correction values for the position of the second branch are calculated as deviations from this reference plane. In this way, the correction of the second branch, carried out in the second pass, is carried out in relation to the first branch, which has already been stuffed. As an alternative to this, the correction of the second branch can also take place with respect to another predetermined desired position.
Zur Erfassung der Istlage werden vorteilhafterweise mittels der Sensoranordnung Oberflächenkonturen der beiden Zweige erfasst. Insbesondere anhand der Oberflächenkonturen der Schienen können auf einfache Weise die Istlagen der Gleisachsen berechnet und in weiterer Folge die Korrekturwerte vorgegeben werden.To detect the actual position, surface contours of the two branches are advantageously detected by means of the sensor arrangement. Using the surface contours of the rails in particular, the actual positions of the track axes can be calculated in a simple manner and the correction values can then be specified.
Dabei ist es günstig, wenn die Oberflächenkonturen als Punktwolke erfasst und mittels einer Recheneinheit ausgewertet werden. Für die Verarbeitung entsprechender Daten sind leistungsfähige Algorithmen bekannt, die eine schnelle und genaue Bestimmung der Gleisachsen ermöglichen. Zudem können Filtermethoden eingesetzt werden, um die Datenmenge zu reduzieren. Beispielsweise werden nur die Oberflächenpunkte der Schienen weiterverarbeitet. Mit bekannten Algorithmen werden auch Abbildungsfehler, Verzeichnungsfehler oder sonstige Erfassungsfehler zuverlässig erkannt und eliminiert.It is favorable here if the surface contours are recorded as a cloud of points and evaluated by means of a computing unit. Efficient algorithms are known for processing the corresponding data, which enable the track axes to be determined quickly and precisely. Filter methods can also be used to reduce the amount of data. For example, only the surface points of the rails are processed further. With known algorithms, imaging errors, distortion errors or other detection errors are also reliably detected and eliminated.
Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die berechneten Korrekturwerte einem sogenannten Leitcomputer der Stopfmaschine übermittelt werden. Beim Leitcomputer handelt es sich um eine Recheneinheit zur Durchführung einer Gleislagekorrektur, wobei die Stopfmaschine nach einer vorgegebenen Soll-Geometrie des Gleises geführt wird. Der Leitcomputer gibt dabei den Steuereinrichtungen der Stopfmaschine die entsprechenden Parameter vor.A development of the method provides that the calculated correction values are transmitted to a so-called control computer of the tamping machine. The control computer is a computing unit for carrying out a track geometry correction, with the tamping machine being guided according to a specified target geometry of the track. The control computer specifies the appropriate parameters for the control devices of the tamping machine.
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- Stopfmaschine in einer Seitenansicht
- Fig. 2
- Weichenabschnitt in einer Aufsicht
- Fig. 3
- Querschnitt eines Stammgleises und eines Zweiggleises
- 1
- Tamping machine in a side view
- 2
- Switch section in a top view
- 3
- Cross-section of a main track and a branch track
Die in
Zur Durchführung einer Gleislagekorrektur umfasst die Stopfmaschine 1 ein Stopfaggregat 10, eine Heberichteinrichtung 11 und eine Messeinrichtung 12 mit Messwägen 13 und Messsehnen 14. Bei den Messsehnen 14 handelt es sich beispielsweise um gespannte Stahlsehnen oder um optische Sehnen, die zwischen lichtgebenden Elementen und Lichtsensoren verlaufen. Die Heberichteinrichtung 11 weist neben einer Hauptheberichteinrichtung 15 zwei seitlich ausfahrbare Zusatzheberichteinrichtungen 16 auf. Mittels der jeweiligen Zusatzheberichteinrichtung 16 wird ein abzweigender Zweig 9 bis zum Erreichen einer maximalen seitlichen Bearbeitungsgrenze 17 gehoben und gerichtet.To carry out a track position correction, the tamping machine 1 comprises a
In Arbeitsrichtung 18 ist an der vorderen Stirnseite eine Sensoranordnung 19 angebracht. Diese umfasst einen Laserscanner 20 und/oder einen Lichtschnittsensor 21 sowie eine Auswerteeinrichtung 22 zur Errechnung einer Punktwolke. Mittels einer Kamera 23 sind weitere Informationen erfassbar. Beispielsweise kann die Punktwolke mit Farbinformationen ergänzt werden.A
Ein zu bearbeitender Weichenabschnitt mit einer einfachen Weiche 7 umfasst ein Weichenherz 24, Weichenzungen 25 und Radlenker 26 sowie einen Weichenanfang 27 und zwei Weichenenden 28. Das Stammgleis und das Zweiggleis weisen bis zu den Weichenenden 28 durchgängige Schwellen 4 auf, sodass ein Heben bzw. Richten des einen Zweiges zwangsläufig auch auf den anderen Zweig wirkt.A switch section to be processed with a simple switch 7 comprises a
Bei einer Gleislagekorrektur im Weichenabschnitt wird zunächst in einem ersten Arbeitsdurchgang der erste Zweig 8 in eine vorgegebene Solllage gebracht. Dabei hebt und richtet die Heberichteinrichtung 11 den Gleisrost, wobei mittels der Messeinrichtung 12 laufend die momentane Gleislage erfasst und mit der vorgegebenen Solllage abgeglichen wird. Bei Erreichen der Solllage wird der Gleisrost durch Verdichten des Schotterbettes 6 mittels des Stopfaggregats 10 in seiner Lage stabilisiert.When correcting the track position in the switch section, the
Dabei wird die Stopfmaschine 1 mit einem sogenannten Leitcomputer 29 entsprechend einer bekannten Soll-Geomentrie des Gleises 3 geführt. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, die Stopfmaschine 1 mit unbekannter Soll-Geometrie zu führen. Dazu wird vor der Gleislagekorrektur eine Messfahrt mit der Stopfmaschine 1 durchgeführt und mittels eines elektronischen Pfeilhöhenausgleichs aus der aufgemessenen Istlage des Gleises 3 die Solllage mit entsprechenden Korrekturwerten bestimmt.The tamping machine 1 is guided with a so-called
Die Sensoranordnung 19 ist erfindungsgemäß in der Weise eingerichtet, dass während einer Rückwärtsfahrt der Stopfmaschine 1 bis vor eine Abzweigstelle die Istlage des zweiten Zweiges 9 erfasst wird. Da die Stopfmaschine 1 dabei den ersten Zweig 8 befährt, bildet dieser die Bezugsbasis für die Istlagenerfassung des zweiten Zweiges 9. Daraus werden Korrekturwerte 30, 31, 32 für die Lage des zweiten Zweiges 9 berechnet. Die Lageerfassung des zweiten Zweiges 9 erfolgt dabei in einem Erfassungsbereich 33, in dem während des ersten Arbeitsdurchgangs die Istlage des zweiten Zweiges 9 verändert wurde. Dieser Erfassungsbereich 33 reicht zumindest über die Bearbeitungsgrenze 17 und vorteilhafterweise über das Weichenende 28 hinaus. Der größere Erfassungsbereich 33 erlaubt eine sichere Erfassung des gesamten während des ersten Arbeitsdurchgangs geänderten Abschnitts des zweiten Zweiges 9.According to the invention, the
Vorteilhafterweise ist der Laserscanner 20 an der vorderen Stirnseite der Stopfmaschine 1 mittig im oberen Bereich angeordnet, sodass beidseits der Stopfmaschine 1 ein weiter Bereich erfasst wird. Ein um eine Längsachse der Stopfmaschine 1 rotierender Laserstrahl überstreicht die Oberfläche des Gleises 3 und seiner Umgebung, wobei in getakteten Abständen eine Entfernung zum angestrahlten Oberflächenpunkt gemessen wird. Auf diese Weise entsteht eine rasterartige Erfassung der Oberfläche. Konkret wird bei jeder Umdrehung des Laserstrahls ein Querprofil des Gleises samt Umgebung vermessen, wobei während einer Vor- oder Rückwärtsfahrt eine helixförmige Aneinanderreihung von Messpunkten erfolgt. Die Summe aller Messpunkte liefert eine Punktwolke des Gleises und seiner Umgebung.Advantageously, the
Alternativ dazu oder ergänzend sind über jeder Schiene Lichtschnittsensoren 21 angeordnet. Diese senden ebenfalls Laserstrahlen aus und messen die Entfernung zu einem angestrahlten Oberflächenpunkt mittels eines Detektors nach dem Prinzip der Triangulation. Auch hier ist das Resultat eine Punktwolke des Gleises und seiner Umgebung. Durch Sensorfusion erfolgt bei gleichzeitiger Verwendung mehrerer Sensoren 20, 21, 23 mittels der Auswerteeinrichtung 22 eine Zusammenführung aller Messdaten. Die sich ergebende Punktwolke enthält genaue Lageinformationen und gegebenenfalls Farbinformationen der Oberflächenpunkte des Gleises 3 und seiner Umgebung.As an alternative to this or in addition to this,
Als gemeinsames Bezugssystem wird vorteilhafterweise ein dem Gleisverlauf folgendes orthogonales Koordinatensystem x, y, z vorgegeben (
Zusätzlich zur Lageerfassung bezüglich des Koordinatensystems wird beispielsweise mittels eines Odometers laufend die Wegstrecke s zu einem entlang des Gleises festgelegten Referenzpunkt erfasst (Kilometrierung). Alternativ dazu oder ergänzend ist eine GNSS-Einrichtung zur Bestimmung der aktuellen Messposition nutzbar. Damit sind die für die Gleislage relevanten y-Koordinaten und z-Koordinaten einer genauen Position am Gleis 3 zugeordnet. Dasselbe gilt bei Vorgabe eines ortsfesten bzw. inertialen Koordinatensystems als gemeinsames Bezugssystem.In addition to detecting the position with respect to the coordinate system, the distance s to a reference point fixed along the track is continuously recorded (kilometre counting), for example by means of an odometer. Alternatively or in addition, a GNSS device can be used to determine the current measurement position. The y-coordinates and z-coordinates relevant to the track position are thus assigned to an exact position on
Gewöhnlich ist die erfasste Punktwolke zunächst auf ein anderes Koordinatensystem bezogen, das beispielsweise mit der Sensoreinrichtung 19 mitbewegt wird. Für eine Koordinatentransformation wird zunächst die Lage der Gleisachse 34 aus Koordinaten der Oberflächenpunkte 35 an den Innenkanten der Schienen 5 des befahren Gleises 3 errechnet. Diese Oberflächenpunkte 35 werden dabei mittels bekannter Verfahren der Mustererkennung ermittelt. In weiterer Folge werden die Koordinaten aller Punkte oder eine zuvor gefilterte Punktmenge der Punktwolke auf das dem Gleisverlauf folgende Koordinatensystem x, y, z transformiert. Der Transformationsvorgang erfolgt vorzugsweise in einer Recheneinheit 36 der Stopfmaschine 1, in der eine Software zur Mustererkennung und Koordinatentransformation eingerichtet ist.The detected point cloud is usually initially related to a different coordinate system, which is moved with the
Auf diese Weise werden während der Rückwärtsfahrt der Stopfmaschine 1 nach erfolgtem ersten Arbeitsdurchgang die Oberflächenpunkte des zweiten Zweiges 9 in Bezug auf den ersten Zweig 8 erfasst. Die in der Recheneinheit 36 eingerichtete Software ermittelt in einem nächsten Verfahrensschritt die Koordinaten der Oberflächenpunkte 35 an den Innenkanten der Schienen 5 des zweiten Zweiges 9 sowie der entsprechenden Gleisachse 34. Dies geschieht mittels Mustererkennung und gegebenenfalls durch Interpolation, falls kein erfasster Oberflächenpunkt der jeweiligen Schieneninnenkante zuordenbar ist.In this way, the surface points of the
Auf Basis dieser Daten errechnet die Reicheneinheit 36 für den zweiten Arbeitsdurchgang Korrekturwerte 30, 31, 32 für die beiden Schienen 5 bzw. die Gleisachse 34 in Abhängigkeit der Wegstrecke s entlang des zweiten Zweiges 9. Konkret werden alle relevanten Punkte der Punktewolke entlang der beiden Zweige 8, 9 für die Berechnung der Korrekturwerte 30, 31, 32 herangezogen. Dabei ist es unerheblich, dass während der Messung mittels des Laserscanners 20 ein am ersten Zweig 8 erfasstes Querprofil des Gleises 3 für den zweiten Zweig 9 ein schräg verlaufendes Profil des Gleises 3 ergibt. Sobald alle gescannten Oberflächenprofile zu der räumlichen Punktwolke zusammengesetzt sind, ist die gesamte Ist-Geometrie der beiden erfassten Zweige 8, 9 in einem gemeinsamen Bezugssystem bekannt.Based on this data, the
Gewöhnlich wird der zweite Zweig 9 auf das Höhenniveau des bereits bearbeiteten ersten Zweiges 8 gehoben. Die Korrekturwerte sind deshalb einfach bestimmbar, weil für die Erfassung der Punktwolke der erste Zweig als Bezugssystem vorgegeben ist. Im einfachsten Fall wird eine durch die Lage des erstens Zweiges 8 vorgegebene Bezugsebene 37 bestimmt und als Korrekturwerte 30, 31, 32 werden Abweichungen gegenüber dieser Bezugsebene 37 berechnet. Anders ausgedrückt entsprechen die Korrekturwerte 30, 31, 32 den erfassten Abweichungen in Richtung der z-Achse. Falls im ersten Arbeitsdurchgang die vorgegebene Solllage des ersten Zweigs 8 nicht erreicht wurde, wird für die Berechnung der Korrekturwerte 30, 31, 32 diese nicht erreichte Solllage als Bezugssystem herangezogen. Es findet somit keine Fehlerfortpflanzung statt.The
Wenn in Ausnahmefällen für den zweiten Zweig 9 eigene Längsneigungen vorgegeben sind, erfolgt eine entsprechend angepasste Berechnung der Korrekturwerte 30, 31, 32. Sobald die Stopfmaschine 1 am zweiten Zweig 9 in einen Bereich gelangt, der durch den ersten Arbeitsdurchgang unbeeinflusst geblieben ist, werden die Korrekturarbeiten wie gewohnt fortgesetzt. Erkennbar ist dieser Übergang daran, dass die während der Rückwärtsfahrt erfasste Istlage des zweiten Zweiges 9 mit einer zuvor aufgemessenen Istlage an der entsprechenden Gleisstelle übereinstimmt.If, in exceptional cases, the
Nach Übergabe der Korrekturwerte 30, 31, 32 an den Leitcomputer 29 berechnet dieser die Arbeits- und Verstellparameter, die zur Führung der Stopfmaschine 1 benötigt werden. Alternativ dazu kann die Istlage des zweiten Strangs 9, insbesondere als Verlauf von Pfeilhöhen, an den Leitcomputer 29 übermittelt werden. Die Berechnung der Korrekturwerte 30, 31, 32 erfolgt dann mittels des Leitcomputers 29 durch einen Abgleich mit einer abgespeicherten Solllage des entsprechenden Gleisabschnitts. Während der Arbeitsdurchgänge kommt die Messeinrichtung 12 zum Einsatz, um das Erreichen der vorgegebenen Korrekturen sicherzustellen.After the correction values 30 , 31 , 32 have been transferred to the
Claims (6)
- A method of tamping a track (3) in the area of a switch (7) by means of a tamping machine (1) mobile on a track, wherein in a first working pass a first branch (8) is brought into a target position and tamped, wherein subsequently the tamping machine travels rearward to a location ahead of a branch-off point, and wherein in a second working pass a second branch (9) is brought into a target position and tamped, characterized in that, during the rearward travel, an actual position of the second branch (9) is recorded by means of a sensor arrangement (19), in particular with respect to the position of the first branch (8), and that - based on this recorded actual position - correction values (30, 31, 32) for the position of the second branch (9) are calculated.
- A method according to claim 1, characterized in that the recording of the actual position of the second branch (9) takes place in a recording area (33) extending beyond a switch end point (28).
- A method according to claim 1 or 2, characterized in that a reference plane (37) defined by the position of the first branch (8) is specified, and that correction values (30, 31, 32) for the position of the second branch (9) are calculated as deviations with regard to said reference plane (37).
- A method according to one of claims 1 to 3, characterized in that surface contours of the two branches (8, 9) are recorded by means of the sensor arrangement (19).
- A method according to claim 4, characterized in that the surface contours are recorded as a point cloud and evaluated by means of a computer unit (36).
- A method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the calculated correction values (30, 31, 32) are transmitted to a so-called guiding computer (29) of the tamping machine (1).
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