EP4162111A1 - Method for automatic autonomous control of a packing machine - Google Patents

Method for automatic autonomous control of a packing machine

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Publication number
EP4162111A1
EP4162111A1 EP21732178.5A EP21732178A EP4162111A1 EP 4162111 A1 EP4162111 A1 EP 4162111A1 EP 21732178 A EP21732178 A EP 21732178A EP 4162111 A1 EP4162111 A1 EP 4162111A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
track
work
tamping
ballast
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21732178.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard Lichtberger
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.)
HP3 Real GmbH
Original Assignee
HP3 Real GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HP3 Real GmbH filed Critical HP3 Real GmbH
Publication of EP4162111A1 publication Critical patent/EP4162111A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E01B27/17—Sleeper-tamping machines combined with means for lifting, levelling or slewing the track
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B27/00—Placing, renewing, working, cleaning, or taking-up the ballast, with or without concurrent work on the track; Devices therefor; Packing sleepers
    • E01B27/12—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track; Compacting track-carrying ballast
    • E01B27/13—Packing sleepers, with or without concurrent work on the track
    • E01B27/16—Sleeper-tamping machines
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B2203/00—Devices for working the railway-superstructure
    • E01B2203/12—Tamping devices

Definitions

  • the invention relates to a method for the automatic autonomous control of a track construction machine with distance measuring device and precise synchronization to the track, position detection of the working units of the tamping machine with the help of which the control computer of a tamping machine is given precise work instructions for each sleeper area to be tamped and the tamping machine is dependent on the current position carries out this fully automatically and autonomously in the track and the associated work instruction data.
  • Track maintenance is currently planned on the basis of the track geometry, which is recorded via the position of the rails.
  • Track measuring vehicles drive over the tracks at regular intervals and record their geometric position.
  • the track position is usually divided into sections of around 200m in length and the standard deviation of the altitude, the direction, the elevation and twist is recorded.
  • singular individual errors are also measured. If the statistical values exceed certain comfort tolerances, maintenance work is planned and carried out. If the individual errors exceed certain critical values, action is taken immediately and these are rectified immediately, otherwise Speed limits or track closures must be imposed because of the risk to train traffic.
  • the maintenance machine receives the target track geometry as specifications, and previously recorded and measured track faults and the area that is to be maintained. Further specifications are not made.
  • a second operator, the tamper, is provided for the stuffing process. Regardless of the type of fault in the ballast, he usually performs standard tamping. The method, whether multiple stoppers, lifting the spots, etc., is up to him.
  • the actual track position is measured with various known measuring systems and compared with the target track position.
  • the differences in the fleas and in the direction are transferred to the tamping machines as track correction values with the target track geometry.
  • tamping machines that specialize in tamping switches (divisible tamping units - so-called split-end units, additional lifting devices for the branching line, swiveling compression ax, etc.) and tamping machines that are preferably built for line tamping. Tamping machines are known to have a cyclical but also a continuous working advance. There are also single-sleeper and multi-sleeper tamping machines. Multi-sleeper tamping machines tamp several sleepers at once in one work cycle. However, they can also be used in such a way that only one threshold is tamped.
  • ballast in the area of a rail joint can be destroyed, rounded off and crushed, similar faults occur on very hard surfaces and are called "white spots " designated.
  • the driving dynamics cause gravel to be pulverized and these points are indicated by escaping mineral dust.
  • the ballast can be very damaged if it is left in place for a long time. A large proportion of fines and organic material or soil pressed up from the subsoil may have filled the spaces between the gravel grains. It is known from practice that the track position of such ballast structures cannot be permanently corrected with track tamping machines. It is also known from practice that individual faults occur randomly on the track.
  • Track geometry errors are usually recorded by independent measuring processes before tamping, stored and transferred to the tamping machine computer in electronic form. Track geometry errors typically have a wavelength of 10-25 m Amplitudes from 10-40 mm. Long-wave errors in the range of 25-70 m also occur, which have higher error amplitudes.
  • Tamping units fix the position of a track during a maintenance measure. This is done using tamping tools, so-called tamping picks, which dip into the ballast next to the sleepers and compress the ballast under the sleeper using a linear closing movement that is superimposed by a compression vibration.
  • tamping picks dip into the ballast next to the sleepers and compress the ballast under the sleeper using a linear closing movement that is superimposed by a compression vibration.
  • the linear closing movement is superimposed by a hydraulic cylinder and the oscillation amplitude mechanically generated by an eccentric shaft.
  • Newer fully hydraulic tamping drives generate the linear closing movement and the vibration at the same time.
  • a track construction machine is known from WO2019091681 A1, which records network data and transmits them to a system center.
  • the track laying machine has a sensor system and collects raw data. This should be used to plan when and where the track-laying machines are to be used.
  • raw data for updating the network data are recorded, that is to say data such as modifications or disruptions and the like and non-specific ballast parameters recorded during tamping.
  • the course of the compression forces cannot be obtained from the collection of network data.
  • a fully hydraulic drive of a tamping unit is disclosed in AT 513973 A, for example. In order to regulate and control this drive, the additional movement is recorded by means of integrated displacement sensors. The stuffing pressure is measured using pressure sensors.
  • parameters such as compaction work, bedding hardness, gravel bed contamination, compaction force, compaction times and ballast stiffness, etc. can be measured and derived. From AT 515801 A it is known how optimal stuffing times can be specified depending on measurements.
  • These fully hydraulic tamping drives can also be used to freely and continuously adjust the opening width of the tamping tools.
  • the tamping operator is currently responsible for choosing the correct setting of the tamping unit such as tamping pressure, set time, lowering speed of the tamping unit, opening width, tamping depth, lifting of the track or multiple tamping, etc.
  • Sensors are known which can determine the position of the sleepers in the track when a tamping machine is passed over. With the help of such devices, the machine can be correctly positioned for tamping fully automatically. This means that machines are known from practice that work fully automatically.
  • Machine learning systems are state of the art. Machine learning is a generic term for computer-aided generation of knowledge from experience. To do this, algorithms build a statistical model based on training data. Patterns and regularities in the learning data are recognized. In this way, the system can also assess unknown data. With the help of GPS systems installed on tamping machines, a precise assignment of the sleepers and the The recorded measurement parameters for the track kilometers can be made using the GPS coordinates.
  • RTK-GPS has the advantage that it can determine the absolute location very precisely with the help of RTK correction data (approx. 5mm in position and 10-15mm in height).
  • RTK correction data approximately 5mm in position and 10-15mm in height.
  • Modern satellite receivers receive and process the satellite systems GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou, QZSS, IRNSS and SBAS at the same time. You can send data to the correction service and receive the correction data on a second channel.
  • the invention is based on the object of specifying a method for the automatic, autonomous control of a track construction machine which avoids the disadvantages indicated above.
  • the method is intended to provide the track construction machine not only with target geometry data and track position correction data in general, but also with precise, locally uniquely assigned work instructions, so that these are also autonomously tamped with high quality, adapted to the properties and requirements of the ballast bed, and thus avoid the susceptibility to errors by humans.
  • the ballast bed parameters should be recorded by the tamping machine during work, these with the computer analyzed and, at the end of the work, preferably handed over to an infrastructure operator in preparation for the next work through.
  • the invention solves the problem with the features of claim 1.
  • Advantageous further developments of the invention are presented in the subclaims.
  • the invention solves the problem in that during the tamping the ballast bed data is recorded via sensors and the current ballast bed parameters are recorded therefrom and saved for a subsequent work cycle and analyzed with a device for machine learning, an analysis of the ballast bed condition data being created on the basis of machine learning methods and the ballast bed parameters are analyzed with regard to a collapse in the compression forces occurring in the longitudinal direction of the track and work instructions for an optimal working method are determined and stored therefrom, with the tamping machine performing this fully automatically and autonomously in a subsequent work pass depending on the current position in the track and the associated work instruction data .
  • a control computer of the tamping machine is given precise work instructions (via GPS coordinates, for example) for each threshold area to be tamped (this can include: multiple tamping, larger opening width of the Tamping tools, tamping pressure, over-lifting, specification of the maximum compression force, tamping time, automatic tamping time depending on the compression, etc. or specification of the work sequence in switches - at which points, for example, the split head units in the switch tamping machine are to be divided and the outer part is to be swiveled outwards Etc. ).
  • These work parameters were recorded in a previous work pass, a complete or partial tamping of a track, and saved for a subsequent work pass.
  • the tamping machine is positioned precisely at the threshold areas to be tamped using automatic threshold recognition or GPS coordinates. the The tamping machine can then, depending on the specified work instructions, carry out these fully automatically and autonomously at the position reached, generating new work instructions for the next pass if necessary and then move to the next threshold area via an automatic movement system, where the process is repeated accordingly until the entire intended work area has been processed .
  • the specified work instructions do not have to be carried out fully automatically, but can be displayed to an operator for each threshold range, the operator setting and carrying out the specified work modes.
  • the ballast bed data and work data are recorded during tamping with the help of the fully hydraulic tamping drive and its sensors and the current ballast bed parameters (such as ballast bed hardness, compaction force, tamping time, penetration time of the tamping units, deceleration acceleration of the tamping units during penetration, current GPS position or track km, current lifting value and guide value, current lifting force and directional force etc.) can be calculated, saved and analyzed with the help of a device for machine learning with machine learning techniques.
  • the current ballast bed parameters such as ballast bed hardness, compaction force, tamping time, penetration time of the tamping units, deceleration acceleration of the tamping units during penetration, current GPS position or track km, current lifting value and guide value, current lifting force and directional force etc.
  • a ballast bed status record is created during the work and displayed to the tamper or front vehicle operator for information and a ballast status report is generated from the measurement data after the work, both of which are sent to the infrastructure manager as a basis for the work preparation of the upcoming tamping work.
  • the plug is supplied with appropriate instructions for the optimal way of working from the analysis of the ballast bed data that is carried out during the tamping work.
  • the measurement data of the tamping work are obtained by a rule-based expert system (KI system or other machine learning Program) with regard to a sudden collapse of the compression forces in the longitudinal direction (individual error) or statistical parameters such as standard deviation, mean value, correlation with the track height error, etc.
  • KI system or other machine learning Program
  • Kl artificial intelligence
  • Kl systems are able to find relationships and patterns in differently structured amounts of data that the human interpreter can hardly or not at all grasp.
  • Kl system a prognosis is made with regard to the occurrence of track deterioration and track defects and from this, maintenance proposals are made that increase the durability of the track.
  • Other machine learning (ML) (rule-based learning) techniques are also suitable for this purpose.
  • a rule-based expert system can support the operator with specific suggestions.
  • XPS have a great advantage in areas where profound specialist knowledge is available for the interpretation of algorithmic models and data.
  • the following is an example of what a work instruction could look like. This could be created with the aid of a computer by the work planner. The list would include all thresholds to be tamped.
  • the various work instructions can be coordinated and standardized between the infrastructure operator and the machine operator.
  • the work instructions could mean the following: EF7 - single fault in the track.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a tamping machine
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a fully hydraulic tamping unit
  • 3 shows a circuit diagram of a track geometry computer with the control devices of the tamping machine
  • FIG. 4 shows a ballast bed removal record.
  • Fig. 1 shows a tamping machine 38, C with a trailer 39 which travels on track-driven bogies 34, 36 on railroad tracks S.
  • the tamping machine 38, C has a tamping unit 30 with a fully hydraulic drive and measuring sensors 37, a fabric straightening unit 42, 43 for introducing fabric forces FH and straightening forces FR into the track, a working measuring system aw, bw, 35 and an acceptance recorder measuring system ar, br, 35.
  • Working measuring system aw, bw, 35 and acceptance recorder measuring system ar, br, 35 are, for example, tendon measuring systems.
  • the trailer is coupled to the tamping machine via a drawbar 40.
  • the tamping unit 30 has a standard opening width B of the tamping tools 29.
  • the tamping machine 38, C also has a control system 19, a track geometry control computer 17 with a screen 20. Data is wirelessly exchanged with the infrastructure operator via an antenna 33. The work area is precisely recorded in a coordinated manner via a GPS system 32.
  • Fig. 2 shows a tamping unit B with a fully hydraulic drive Z.
  • the additional travel 31 and the compression force are recorded via sensors 23 and transferred to the control computer 18, which forwards them to the track geometry computer 17 for processing.
  • the braking deceleration of the tamping unit when it plunges into the ballast bed is measured via an acceleration sensor bv. The harder this is, the higher the braking delay.
  • the fully hydraulic drive can adjust the opening width of the stuffing arms 30 with the stuffing tools 29 from the normal opening B to a larger width BE.
  • ballast grains from the intermediate compartment under the sleeper through the larger opening BE at damaged ballast, so that the partially damaged crushed ballast granulate is replaced by intact ballast grains to be added to increase the durability of the track position.
  • the rails S are attached to sleepers 41.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram of the track geometry computer 17 with the control devices 19 of the machine.
  • the sensors of the fully hydraulic tamping units 18, 26 are read in and analyzed with a machine learning program ML.
  • the machine operator is informed of the bulkhead condition via the screen 20 and can receive work instructions.
  • a ballast bed report 22 and a ballast bed record 21 are created by the track geometry computer 17 and the machine learning program ML.
  • This data is sent wirelessly 25 to a database of the infrastructure operator or machine owner or to a cloud.
  • the ballast bed parameters under each sleeper are precisely recorded via GPS and assigned to them.
  • the local position over the track km is assigned via a distance measuring wheel WMS.
  • Fig. 4 shows schematically a partition bed record A.
  • Recording channel 1 shows the braking delay bv of the tamping units
  • channel 2 shows the track height error before the work, which was determined from preliminary measurements of the current track position and the comparison with the target track position
  • channel 3 shows the bedding hardness
  • channel 4 the compression force achieved.
  • Channel 5 is the event channel that uses markers 6, 7, 8, Br to display various special track conditions or track features.
  • Symbol 6 stands for a rail joint
  • symbol 7 marks a point on the track where the ballast has been destroyed and therefore no satisfactory compaction forces can be achieved.
  • Symbol 8 stands for stored images and Br indicates a bridge.
  • Photos are embedded in the writing at singular individual errors. If the machinist activates this, the corresponding photo 8 is shown. 10 shows singular flaws with destroyed ballast, evident on the one hand from the rapid collapse of the compaction forces and also from the fact that the tamping unit braking delay 11 drops because the ballast does not have a high penetration resistance at these points. Another disturbance point is 9 which, as can be seen from the symbol 6, occurs on a weld joint. A machine learning program (or a rule-based system) can make such singular fault locations relatively easy detect and recognize. If one compares the course of the height errors (channel 2) with the course of the gravel bed hardness (channel 3) then one sees that these behave roughly in the wrong proportion 12. High points develop in the height at hard places.
  • the dashes indicate the track kilometers (76,400, ).
  • ballast bed analysis report An example of a ballast bed analysis report is shown below.
  • the ballast bed has defects.
  • the track position is not very durable.
  • the mean value of the ballast bed hardness was 254 Nm.
  • the gravel bed is in marginal, highly polluted condition.

Abstract

The invention relates to a method for automatic autonomous control of a packing machine (C) having a position-measuring device (WMS, GPS, 32) for precise detection of the position of the track-building machine in a track, and signal detection by actuators of working assemblies (23, bv, 18, 26) of the packing machine (C). In order to provide advantageously automatable packing ratios, according to the invention the track ballast data are detected by sensors (23, bv, 18, 26) during the packing and the current track ballast parameters are detected therefrom and stored for a subsequent work pass and analysed by a device for machine learning (17, ML), wherein an analysis of the track ballast state data (EF7, S9, A3) is created on the basis of machine learning methods (ML, 17) and the track ballast parameters are analysed in view of a drop in compression forces that occurs in the longitudinal track direction and work instructions (EF7, S9, A3) for an optimal work approach are ascertained therefrom and stored, wherein, in a subsequent work pass, depending on the current position in the track and on the associated work instruction data, the packing machine carries out said work instructions completely automatically and autonomously.

Description

Verfahren zur automatischen autonomen Steuerung einer Stopfmaschine Method for the automatic autonomous control of a tamping machine
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen autonomen Steuerung einer Gleisbaumaschine mit Wegmesseinrichtung und genauer Synchronisierung zum Gleis, Positionserfassung der Arbeitsaggregate der Stopfmaschine mit Hilfe dessen dem Steuercomputer einer Stopfmaschine positionsgenaue Arbeitsanweisungen für jeden zu stopfenden Schwellenbereich übergeben werden und die Stopfmaschine abhängig von der aktuellen Position im Gleis und den zugehörigen Arbeitsanweisungsdaten diese vollautomatisch und autonom durchführt. The invention relates to a method for the automatic autonomous control of a track construction machine with distance measuring device and precise synchronization to the track, position detection of the working units of the tamping machine with the help of which the control computer of a tamping machine is given precise work instructions for each sleeper area to be tamped and the tamping machine is dependent on the current position carries out this fully automatically and autonomously in the track and the associated work instruction data.
Stand der Technik State of the art
Die meisten Gleise für die Eisenbahn sind als Schotteroberbau ausgeführt. Die Schwellen liegen dabei im Schotter. Durch die wirkenden Radkräfte der darüberfahrenden Züge wird der Schotter abgerundet, teilweise abgebrochen und abgenutzt. Dadurch entstehen unregelmäßige Setzungen im Schotter undMost of the tracks for the railroad are ballasted. The sleepers are in the gravel. The ballast is rounded off, partly broken off and worn away by the forces acting on the wheels of the trains passing over it. This creates irregular settlements in the gravel and
Verschiebungen der seitlichen und vertikalen Lagegeometrie des Gleises. Durch die Setzungen des Schotterbettes treten Fehler in der Längshöhe, der Überhöhung (im Bogen), der Verwindung, der Spur und der Richtlage auf. Die Fehler ihrerseits erhöhen die wirkenden Kräfte die wiederum zerstörend auf den Schotter einwirken. Shifts in the lateral and vertical geometry of the track. The settlement of the ballast bed causes errors in the longitudinal height, the cant (in the arch), the twist, the track and the straightening position. The errors in turn increase the forces acting, which in turn have a destructive effect on the ballast.
Werden bestimmte von den Bahndirektionen festgelegte Komfortgrenzwerte oder Sicherheitsgrenzwerte dieser geometrischen Größen überschritten, dann werden Instandhaltungsarbeiten geplant und zeitgerecht durchgeführt. Zur Behebung und Berichtigung dieser geometrischen Gleisfehler kommen heute meist Gleisbaumaschinen zum Einsatz. Zur Steuerung des Prozesses gibt es Messsysteme zur Erfassung der aktuellen Gleislage für die Parameter Richten, Heben, Verwindung und Querneigung. Damit das Gleis nach derartigen Instandhaltungsarbeiten wieder dem Betrieb frei gegeben werden kann, sind die Oberbaumaschinen mit sogenannten Abnahmemessanlagen bzw. Abnahmeschreiberanlagen ausgestattet. Für die Qualität der Gleislage nach der Verbesserung durch Oberbaumaschinen oder sonstige Methoden haben die Bahnverwaltungen sogenannte Abnahmetoleranzen festgelegt. Abnahmetoleranzen stellen die Mindestanforderungen der Qualität der erzeugten geometrischen Verbesserungen dar. If certain comfort limit values or safety limit values of these geometrical variables specified by the railway management are exceeded, then Maintenance work planned and carried out on time. Today, track maintenance machines are mostly used to correct and correct these geometric track errors. To control the process, there are measuring systems for recording the current track position for the parameters straightening, lifting, twisting and cross slope. So that the track can be released for operation again after such maintenance work, the permanent way machines are equipped with so-called acceptance measuring systems or acceptance recorder systems. For the quality of the track position after the improvement by means of permanent way machines or other methods, the railway administrations have defined so-called acceptance tolerances. Acceptance tolerances represent the minimum requirements for the quality of the generated geometric improvements.
Neben den Abnahmetoleranzen gibt es die sicherheitsrelevanten Freigabetoleranzen. Diese stellen die Grenzen dar die eingehalten werden müssen, damit das bearbeitete Gleis für den Zugverkehr gefahrlos wieder freigegeben werden kann. Nachgewiesen wird die Einhaltung dieser Toleranzen durch die Abnahmeschreiberanlagen. Auf Gleisbaumaschinen (Gleisstopfmaschinen) gibt es den Vorwagenführer, der für die Steuerung der Maschine bezüglich der Soll-Geometrie und bezüglich der Aufzeichnung der nach der Instandhaltungsarbeit zurückbleibenden Gleislage durch die Schreiberanlage verantwortlich ist. In addition to the acceptance tolerances, there are the safety-relevant release tolerances. These represent the limits that must be adhered to so that the processed track can be safely released again for train traffic. Compliance with these tolerances is verified by the acceptance recorder systems. On track construction machines (track tamping machines) there is the front car driver who is responsible for controlling the machine with regard to the target geometry and with regard to the recording of the track position remaining after the maintenance work by the recorder system.
Aktuell wird die Gleisinstandhaltung auf Basis der Gleisgeometrie, die über die Lage der Schienen erfasst wird, geplant. Gleismessfahrzeuge fahren in regelmäßigen Abständen über die Gleise und erfassen deren geometrische Lage. Die Gleislage wird dabei meist in Abschnitte von etwa 200m Länge unterteilt und die Standardabweichung der Höhenlage, der Richtung, der Überhöhung und Verwindung erfasst. Neben diesen statistischen Werten werden auch singuläre Einzelfehler gemessen. Überschreiten die statistischen Werte gewisse Komforttoleranzen dann wird eine Instandhaltungsarbeit geplant und durchgeführt. Überschreiten die Einzelfehler gewisse kritische Werte, dann wird unmittelbar gehandelt und diese sofort behoben, da ansonsten Langsamfahrstellen oder Gleissperren wegen Gefährdung des Zugverkehrs verhängt werden müssen. Track maintenance is currently planned on the basis of the track geometry, which is recorded via the position of the rails. Track measuring vehicles drive over the tracks at regular intervals and record their geometric position. The track position is usually divided into sections of around 200m in length and the standard deviation of the altitude, the direction, the elevation and twist is recorded. In addition to these statistical values, singular individual errors are also measured. If the statistical values exceed certain comfort tolerances, maintenance work is planned and carried out. If the individual errors exceed certain critical values, action is taken immediately and these are rectified immediately, otherwise Speed limits or track closures must be imposed because of the risk to train traffic.
Die Instandhaltungsmaschine erhält als Vorgaben die Gleis-Sollgeometrie, und vorher aufgezeichnete und gemessene Gleisfehler und der Bereich der instandgehalten werden soll. Weitere Vorgaben werden nicht gemacht. The maintenance machine receives the target track geometry as specifications, and previously recorded and measured track faults and the area that is to be maintained. Further specifications are not made.
Für den Stopfvorgang ist ein zweiter Bediener, das ist der Stopfer, vorgesehen. Unabhängig von der Art des Fehlers im Schotter führt er üblicherweise eine Standardstopfung durch. Die Methodik ob Mehrfachstopfen, Überheben der Stellen etc. bleibt ihm überlassen. A second operator, the tamper, is provided for the stuffing process. Regardless of the type of fault in the ballast, he usually performs standard tamping. The method, whether multiple stoppers, lifting the spots, etc., is up to him.
Wie genau der Stopfer das Gleis stopft z.B. welchen Stopfdruck er verwendet, welche Beistellzeit, ob er mehrere Male dieselbe Schwelle stopft, ob er eine Stelle mit etwas mehr Flebung bearbeitet, ob er eine etwas größere Öffnungsweite wählt etc. bleibt der Einschätzung, der Erfahrung und der Motivation des Stopfers überlassen. How exactly the tamper tampers the track, e.g. which tamping pressure he uses, which provision time, whether he tampers the same sleeper several times, whether he works on a place with a little more flexibility, whether he chooses a slightly larger opening width, etc. remains up to assessment, experience and left to the motivation of the tamper.
Vor dem Einsatz von Oberbaumaschinen wird mit verschiedenen bekannten Messsystemen die Gleisistlage gemessen und mit der Gleissolllage verglichen.Before the use of permanent way machines, the actual track position is measured with various known measuring systems and compared with the target track position.
Die Differenzen in der Flöhe und in der Richtung werden als Gleiskorrekturwerte mit der Gleissollgeometrie an die Stopfmaschinen übergeben. The differences in the fleas and in the direction are transferred to the tamping machines as track correction values with the target track geometry.
Es gibt Stopfmaschinen die auf das Stopfen von Weichen spezialisiert sind (teilbare Stopfaggregate - so genannte Splitheadaggregate, Zusatzhebeeinrichtungen für den abzweigenden Strang, schwenkbare Verdichtpickel etc) und Stopfmaschinen die vorzugsweise für das Streckenstopfen gebaut sind. Stopfmaschinen sind in zyklischer aber auch in kontinuierlicher Arbeitsvorfahrt bekannt. Daneben gibt es noch Einschwellen- und Mehrschwellenstopfmaschinen. Mehrschwellenstopfmaschinen stopfen in einem Arbeitszyklus mehrere Schwellen auf einmal. Sie können aber auch so eingesetzt werden, dass nur eine Schwelle gestopft wird. Die Planung von Baustellen erfolgt heute auf Grund der mit Gleismesswagen gemessenen Gleisgeometrielage aber unabhängig davon wodurch die Gleisfehler verursacht wurden z.B. kann der Schotter im Bereich eines Schienenstoßes zerstört, abgerundet und zermalmt sein, ähnliche Fehler treten bei sehr harten Untergründen auf und werden als „weiße Stellen“ bezeichnet. An diesen Stellen führt die Fahrdynamik dazu, dass Schotter pulverisiert wird und diese Stellen durch austretenden Mineralstaub angezeigt werden. Der Schotter kann bei langer Liegedauer sehr geschädigt sein. Ein großer Anteil von Feinanteilen und organischem Material oder aus dem Untergrund nach oben gepresstem Boden kann die Zwischenräume der Schotterkörner ausgefüllt haben. Aus der Praxis ist bekannt, dass sich die Gleislage bei derartigen Schotterstrukturen nicht haltbar mit Gleisstopfmaschinen korrigieren lässt. Aus der Praxis ist auch bekannt, dass Einzelfehler zufällig im Gleis verteilt auftreten. Etwa 40% dieser lokalen Störstellen können dauerhaft behoben werden. 60% dieser Fehler entwickeln sich innerhalb kurzer Zeit wieder. Gleise die einen guten Schotterzustand aufweisen werden im Mittel circa alle vier Jahre gestopft. Einzelfehler die auf eine Zerstörung des Schotters hinweisen erfordern Instandhaltungsmaßnahmen ca. alle 1-3 Monate. Bei Jeder Stopfung wird über die Stopfwerkzeuge der Schotter aufgrund der hohen Verdichtungskräfte geschädigt. Einsätze von Stopfmaschinen erzeugen Kosten der Instandhaltungsarbeit und stellen eine Betriebsbehinderung dar. Solange gearbeitet wird können keine Züge fahren, gibt es ein befahrenes Nachbargleis dann werden für dieses Langsamfahrstellen eingerichtet. Bekannt ist auch, dass ein hoch verschmutztes Schotterbett hohe Verdichtkräfte erfordert. Es existieren praktisch zwischen den Schotterbettkörnern keine Bewegungsspielräume, weil diese mit Feinmaterial gefüllt sind. Dies erhöht die Verdichtkräfte die aufgewendet werden müssen um den Schotter zu bewegen. Gleichzeitig weisen derartige verschmutzte Gleisbette eine reduzierte Haltbarkeit der berichtigten Gleisgeometrie auf, da die Reibungskräfte und die Verzahnung zwischen den Schotterbettkörnern gering sind. Die Gleisgeometriefehler werden vor einer Stopfarbeit meist durch unabhängige Messverfahren aufgenommen, abgespeichert und an die Stopfmaschinencomputer in elektronischer Form übergeben. Gleisgeometriefehler haben typischerweise 10-25 m Wellenlänge mit Amplituden von 10-40 mm. Es treten auch langwellige Fehler im Bereich 25-70 m auf die höhere Fehleramplituden aufweisen. There are tamping machines that specialize in tamping switches (divisible tamping units - so-called split-end units, additional lifting devices for the branching line, swiveling compression ax, etc.) and tamping machines that are preferably built for line tamping. Tamping machines are known to have a cyclical but also a continuous working advance. There are also single-sleeper and multi-sleeper tamping machines. Multi-sleeper tamping machines tamp several sleepers at once in one work cycle. However, they can also be used in such a way that only one threshold is tamped. Construction sites are planned today on the basis of the track geometry measured with the track measuring car but regardless of what caused the track faults, for example, the ballast in the area of a rail joint can be destroyed, rounded off and crushed, similar faults occur on very hard surfaces and are called "white spots " designated. At these points, the driving dynamics cause gravel to be pulverized and these points are indicated by escaping mineral dust. The ballast can be very damaged if it is left in place for a long time. A large proportion of fines and organic material or soil pressed up from the subsoil may have filled the spaces between the gravel grains. It is known from practice that the track position of such ballast structures cannot be permanently corrected with track tamping machines. It is also known from practice that individual faults occur randomly on the track. Around 40% of these local defects can be permanently eliminated. 60% of these errors develop again within a short period of time. Tracks that have a good ballast condition are tamped around every four years on average. Individual faults that indicate the destruction of the ballast require maintenance measures approx. Every 1-3 months. With every tamping, the ballast is damaged by the tamping tools due to the high compaction forces. The use of tamping machines generates costs for maintenance work and represents an obstacle to operation. As long as work is being carried out, no trains can run, there is a neighboring track that is used, then speed limits are set up for this. It is also known that a heavily soiled ballast bed requires high compaction forces. There is practically no room to move between the grains of the ballast bed because they are filled with fine material. This increases the compaction forces that have to be used to move the ballast. At the same time, such soiled track beds have a reduced durability of the corrected track geometry, since the frictional forces and the interlocking between the ballast bed grains are low. The track geometry errors are usually recorded by independent measuring processes before tamping, stored and transferred to the tamping machine computer in electronic form. Track geometry errors typically have a wavelength of 10-25 m Amplitudes from 10-40 mm. Long-wave errors in the range of 25-70 m also occur, which have higher error amplitudes.
Stopfaggregate fixieren die Lage eines Gleises während einer Instandhaltungsmaßnahme. Dies geschieht über Stopfwerkzeuge, so genannte Stopfpickel, die in den Schotter neben den Schwellen eintauchen und über eine lineare Schließbewegung die durch eine Verdichtschwingung überlagert wird, den Schotter unter der Schwelle verdichten. Standardmäßig wird dabei die lineare Schließbewegung durch einen Hydraulikzylinder und die durch eine Exzenterwelle mechanisch erzeugte Schwingamplitude überlagert. Neuere vollhydraulische Stopfantriebe erzeugen die lineare Schließbewegung und die Vibration gleichzeitig. Tamping units fix the position of a track during a maintenance measure. This is done using tamping tools, so-called tamping picks, which dip into the ballast next to the sleepers and compress the ballast under the sleeper using a linear closing movement that is superimposed by a compression vibration. As standard, the linear closing movement is superimposed by a hydraulic cylinder and the oscillation amplitude mechanically generated by an eccentric shaft. Newer fully hydraulic tamping drives generate the linear closing movement and the vibration at the same time.
Aus der WO2019091681 A1 ist eine Gleisbaumaschine bekannt, welche Netzdaten erfasst und diese einer Systemzentrale übermittelt. Die Gleisbaumaschine hat ein Sensorsystem und sammelt Rohdaten. Daraus soll geplant werden, wann und wo Einsätze der Gleisbaumaschinen durchzuführen sind. Während des Navigationsvorgangs werden Rohdaten zur Aktualisierung der Netzdaten erfasst, also Daten, wie Umbauten oder Störungen und dergleichen und nicht spezifische während des Stopfens erfasste Schotterparameter. Der Verlauf der Verdichtkräfte kann nicht aus dem Sammeln von Netzdaten gewonnen werden. Ein vollhydraulischer Antrieb eines Stopfaggregates ist beispielsweise in der AT 513973 A geoffenbart. Zur Regelung und Steuerung dieses Antriebes wird die Beistellbewegung mittels integrierten Wegsensoren erfasst. Der Stopf druck wird dabei über Drucksensoren gemessen. Wie in der AT 520 117 A beschrieben können damit Parameter wie Verdichtarbeit, Bettungshärte, Schotterbettverschmutzung Verdichtkraft, Verdichtzeiten und Schottersteifigkeit etc. gemessen und abgeleitet werden. Aus der AT 515801 A ist es bekannt, wie abhängig von Messungen optimale Stopfzeiten vorgegeben werden können. Über diese vollhydraulischen Stopfantriebe kann auch die Öffnungsweite der Stopfwerkzeuge frei und kontinuierlich eingestellt werden. Dem Stopf bediener obliegt es aktuell die richtige Einstellung des Stopfaggregates wie Stopfdruck, Beistellzeit, Senkgeschwindigkeit des Stopfaggregates, Öffnungsweite, Stopftiefe, Hebung des Gleises oder Mehrfachstopfen etc. zu wählen. Eine weitergehende Planung der Arbeiten wie jene der Stopfarbeit selbst aber auch vorbereitender Arbeiten wie Schottertausch im Bereich lokaler Störstellen, lokale Drainageverbesserung etc. erfolgt nicht. Dies verteuert die Gleisinstandhaltungskosten und verringert die Haltbarkeit der erzielten Gleislage. A track construction machine is known from WO2019091681 A1, which records network data and transmits them to a system center. The track laying machine has a sensor system and collects raw data. This should be used to plan when and where the track-laying machines are to be used. During the navigation process, raw data for updating the network data are recorded, that is to say data such as modifications or disruptions and the like and non-specific ballast parameters recorded during tamping. The course of the compression forces cannot be obtained from the collection of network data. A fully hydraulic drive of a tamping unit is disclosed in AT 513973 A, for example. In order to regulate and control this drive, the additional movement is recorded by means of integrated displacement sensors. The stuffing pressure is measured using pressure sensors. As described in AT 520 117 A, parameters such as compaction work, bedding hardness, gravel bed contamination, compaction force, compaction times and ballast stiffness, etc. can be measured and derived. From AT 515801 A it is known how optimal stuffing times can be specified depending on measurements. These fully hydraulic tamping drives can also be used to freely and continuously adjust the opening width of the tamping tools. The tamping operator is currently responsible for choosing the correct setting of the tamping unit such as tamping pressure, set time, lowering speed of the tamping unit, opening width, tamping depth, lifting of the track or multiple tamping, etc. A more extensive planning of the work such as that of the tamping work itself but also preparatory work such as ballast exchange in the area of local defects, local drainage improvement, etc. does not take place. This increases the cost of track maintenance and reduces the durability of the track position achieved.
Stellen im Gleis mit hoher Bettungshärte bilden Hochpunkte aus, die sich wenig in der Höhenlage durch den Zugsverkehr ändern. Je unterschiedlicher die Steifigkeitsschwankungen im Gleisbett sind umso größer ist die Kraftwechselwirkung zwischen Rad und Schiene, umso höher ist das Gleis belastet und umso schneller verschlechtert sich die Gleisgeometrie. Singuläre kurze Störstellen im Gleis weisen die Tendenz auf sich unter den hohen wirkenden dynamischen Kräften im Gleis in Längsrichtung auszudehnen, an Höhe des Gleisfehlers zuzunehmen und Folgefehler durch die angeregten Gleisfahrzeuge zu produzieren. Areas on the track with a high level of hardness of the bedding form high points that change little in altitude due to the train traffic. The more varied the rigidity fluctuations in the track bed, the greater the force interaction between wheel and rail, the higher the load on the track and the faster the track geometry deteriorates. Singular short fault points in the track show the tendency to expand in the longitudinal direction under the high dynamic forces in the track, to increase in height of the track fault and to produce consequential faults due to the excited track vehicles.
Bekannt sind Sensoren die die Position der Schwellen im Gleis bei der Überfahrt einer Stopfmaschine ermitteln können. Mit Hilfe derartiger Einrichtungen kann die Maschine vollautomatisch richtig zur Stopfung positioniert werden. Damit sind aus der Praxis Maschinen bekannt die vollautomatisch arbeiten. Sensors are known which can determine the position of the sleepers in the track when a tamping machine is passed over. With the help of such devices, the machine can be correctly positioned for tamping fully automatically. This means that machines are known from practice that work fully automatically.
Die Abspeicherung von Gleisgeometriesolldaten in Datenbanken der Infrastrukturbetreiber und die Möglichkeit diese herunterzuladen bzw. Ergebnisse zurückzuspielen ist teilweise ebenfalls möglich. Systeme des maschinellen Lernens sind Stand der Technik. Maschinelles Lernen ist ein Oberbegriff für eine computergestützte Generierung von Wissen aus Erfahrung. Dazu bauen Algorithmen ein statistisches Modell auf, das auf Trainingsdaten beruht. Es werden Muster und Gesetzmäßigkeiten in den Lerndaten erkannt. So kann das System auch unbekannte Daten beurteilen. Mit Hilfe von an Stopfmaschinen installierten GPS-Systemen kann eine genaue Zuordnung der Schwellen und der aufgenommenen Messparameter zum Gleiskilometer über die GPS-Koordinaten gemacht werden. The storage of track geometry target data in the databases of the infrastructure operator and the possibility of downloading them or playing back results is also possible in some cases. Machine learning systems are state of the art. Machine learning is a generic term for computer-aided generation of knowledge from experience. To do this, algorithms build a statistical model based on training data. Patterns and regularities in the learning data are recognized. In this way, the system can also assess unknown data. With the help of GPS systems installed on tamping machines, a precise assignment of the sleepers and the The recorded measurement parameters for the track kilometers can be made using the GPS coordinates.
Bekannt sind virtuelle GPS-Korrekturdatendienste die Korrekturdaten an geeignete GPS-Empfänger senden. Dadurch wird nur ein bewegtes GPS- gestütztes sich auf dem Gleis bewegendes Messfahrzeug benötigt. RTK-GPS hat den Vorteil, dass es mit Hilfe von RTK-Korrekturdaten sehr präzise den absoluten Ort bestimmen kann (ca. 5mm in der Lage und 10-15mm in der Höhe). Je mehr Satelliten und Satellitensysteme gleichzeitig durch einen GPS-Empfänger empfangen werden, umso genauer sind die Ergebnisse. Moderne Satellitenempfänger empfangen und verwerten gleichzeitig die Satellitensysteme GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou, QZSS, IRNSS und SBAS. Sie können Daten zum Korrekturdienst schicken und auf einem zweiten Kanal die Korrekturdaten empfangen. Die Genauigkeit im Bereich von 5-15 mm ist für die Berechnung von Korrekturwerten für die Gleisstopfmaschine für Hebung bzw. Richtung zu ungenau, aber sie ist ausreichend absolute Bezugspunkte der Gleisgeometrie zu definieren. Genauso präzise lassen sich Schwellen im Gleis und andere Stellen lokalisieren und mit GPS-Koordinaten versehen. Diese Stellen oder Schwellen sind mit Oberbaumaschinen die mit einem RTK-GPS System versehen sind präzise und eindeutig wiederfinden. Virtual GPS correction data services are known which send correction data to suitable GPS receivers. As a result, only a moving GPS-assisted measuring vehicle moving on the track is required. RTK-GPS has the advantage that it can determine the absolute location very precisely with the help of RTK correction data (approx. 5mm in position and 10-15mm in height). The more satellites and satellite systems that are received by a GPS receiver at the same time, the more accurate the results. Modern satellite receivers receive and process the satellite systems GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou, QZSS, IRNSS and SBAS at the same time. You can send data to the correction service and receive the correction data on a second channel. The accuracy in the range of 5-15 mm is too imprecise for the calculation of correction values for the track tamping machine for uplift or direction, but it is sufficient to define absolute reference points of the track geometry. Just as precisely, sleepers in the track and other places can be localized and provided with GPS coordinates. These points or thresholds can be found precisely and unambiguously with permanent way machines that are equipped with an RTK-GPS system.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen autonomen Steuerung einer Gleisbaumaschine anzugeben welches die oben angegebenen Nachteile vermeidet. Das Verfahren soll die Gleisbaumaschine nicht nur allgemein mit Sollgeometriedaten und Gleislagekorrekturdaten sondern mit exakten lokal eindeutig zugeordneten Arbeitsanweisungen versorgen, sodass diese mit hoher Qualität angepasst auch an die Eigenschaften und Erfordernisse des Schotterbettes autonom gestopft werden und damit die Fehleranfälligkeit durch den Menschen vermeiden. Gleichzeitig sollen durch die Stopfmaschine während der Arbeit die Schotterbettparameter erfasst, diese mit dem Computer analysiert und nach Ende der Arbeit zur Vorbereitung der nächsten Durcharbeit vorzugsweise an einen Infrastrukturbetreiber übergeben werden. The invention is based on the object of specifying a method for the automatic, autonomous control of a track construction machine which avoids the disadvantages indicated above. The method is intended to provide the track construction machine not only with target geometry data and track position correction data in general, but also with precise, locally uniquely assigned work instructions, so that these are also autonomously tamped with high quality, adapted to the properties and requirements of the ballast bed, and thus avoid the susceptibility to errors by humans. At the same time, the ballast bed parameters should be recorded by the tamping machine during work, these with the computer analyzed and, at the end of the work, preferably handed over to an infrastructure operator in preparation for the next work through.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Insbesondere löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, dass während der Stopfung die Schotterbettdaten über Sensoren erfasst und daraus die aktuellen Schotterbettparameter erfasst und für einen folgenden Arbeitsdurchgang abgespeichert und mit einer Vorrichtung zum maschinellen Lernen analysiert werden, wobei eine Analyse der Schotterbettzustandsdaten auf der Basis von Maschinenlerntechnikmethoden erstellt wird und die Schotterbettparameter im Hinblick auf einen in Gleislängsrichtung auftretenden Einbruch der Verdichtkräfte analysiert und daraus Arbeitsanweisungen für eine optimale Arbeitsweise ermittelt und abgespeichert werden, wobei die Stopfmaschine in einem folgenden Arbeitsdurchgang abhängig von der aktuellen Position im Gleis und den zugehörigen Arbeitsanweisungsdaten diese vollautomatisch und autonom durchführt. The invention solves the problem with the features of claim 1. Advantageous further developments of the invention are presented in the subclaims. In particular, the invention solves the problem in that during the tamping the ballast bed data is recorded via sensors and the current ballast bed parameters are recorded therefrom and saved for a subsequent work cycle and analyzed with a device for machine learning, an analysis of the ballast bed condition data being created on the basis of machine learning methods and the ballast bed parameters are analyzed with regard to a collapse in the compression forces occurring in the longitudinal direction of the track and work instructions for an optimal working method are determined and stored therefrom, with the tamping machine performing this fully automatically and autonomously in a subsequent work pass depending on the current position in the track and the associated work instruction data .
Zur automatischen und autonomen Steuerung der Arbeitsweise einer Stopfmaschine und ihrer Stopfaggregate und Hebe-Richt-Aggregate folgendes: Einem Steuercomputer der Stopfmaschine werden positionsgenaue (über GPS- Koordinaten z.B.) Arbeitsanweisungen für jeden zu stopfenden Schwellenbereich übergeben (dies kann umfassen: Mehrfachstopfen, größere Öffnungsweite der Stopfwerkzeuge, Stopfdruck, Überheben, Vorgabe der maximalen Verdichtkraft, Stopfzeit, automatische Stopfzeit abhängig von der Verdichtung etc. oder Vorgabe der Arbeitsabfolge in Weichen - an welchen Stellen z. B. die Splitheadaggregate bei Weichenstopfmaschine zu teilen und der äußere Teil nach außen zu schwenken ist etc. ). Diese Arbeitsparameter wurden in einem vorhergehenden Arbeitsdurchgang, einem vollständigen oder teilweisen Stopfen eines Gleises, erfasst und für einen folgenden Arbeitsdurchgang abgespeichert. For the automatic and autonomous control of the operation of a tamping machine and its tamping units and lifting-straightening units: A control computer of the tamping machine is given precise work instructions (via GPS coordinates, for example) for each threshold area to be tamped (this can include: multiple tamping, larger opening width of the Tamping tools, tamping pressure, over-lifting, specification of the maximum compression force, tamping time, automatic tamping time depending on the compression, etc. or specification of the work sequence in switches - at which points, for example, the split head units in the switch tamping machine are to be divided and the outer part is to be swiveled outwards Etc. ). These work parameters were recorded in a previous work pass, a complete or partial tamping of a track, and saved for a subsequent work pass.
Die Stopfmaschine wird über eine automatische Schwellenerkennung oder GPS- Koordinaten genau an den zu stopfenden Schwellenbereichen positioniert. Die Stopfmaschine kann dann an der erreichten Position abhängig von den vorgegebenen Arbeitsanweisungen diese vollautomatisch und autonom durchführen, dabei gegebenenfalls neue Arbeitsanweisungen für einen nächsten Durchgang generieren und Anschließend über eine Verfahrautomatik zum nächsten Schwellenbereich verfahren, wo der Ablauf entsprechend wiederholt wird bis der gesamte vorgesehene Arbeitsbereich abgearbeitet wurde. The tamping machine is positioned precisely at the threshold areas to be tamped using automatic threshold recognition or GPS coordinates. the The tamping machine can then, depending on the specified work instructions, carry out these fully automatically and autonomously at the position reached, generating new work instructions for the next pass if necessary and then move to the next threshold area via an automatic movement system, where the process is repeated accordingly until the entire intended work area has been processed .
Die vorgegebenen Arbeitsanweisungen müssen nicht vollautomatisch durchgeführt werden, sondern können einem Bediener für jeden Schwellenbereich angezeigt werden, wobei der Bediener die vorgegebenen Arbeitsmodi einstellt und durchführt. The specified work instructions do not have to be carried out fully automatically, but can be displayed to an operator for each threshold range, the operator setting and carrying out the specified work modes.
Erfindungsgemäß werden während der Stopfung mit Hilfe des vollhydraulischen Stopfantriebes und seinen Sensoren die Schotterbettdaten und Arbeitsdaten erfasst und daraus die aktuellen Schotterbettparameter (wie Schotterbetthärte, Verdichtkraft, Stopfzeit, Eindringzeit der Stopfaggregate, Abbremsbeschleunigung der Stopfaggregate beim Eindringvorgang, aktuelle GPS-Position oder Gleis-km, aktueller Hebewert und Richtwert, aktuelle Hebekraft und Richtkraft etc.) errechnet, abgespeichert und mit Hilfe von einer Vorrichtung zum maschinellen Lernen mit Maschinenlerntechniken analysiert werden. According to the invention, the ballast bed data and work data are recorded during tamping with the help of the fully hydraulic tamping drive and its sensors and the current ballast bed parameters (such as ballast bed hardness, compaction force, tamping time, penetration time of the tamping units, deceleration acceleration of the tamping units during penetration, current GPS position or track km, current lifting value and guide value, current lifting force and directional force etc.) can be calculated, saved and analyzed with the help of a device for machine learning with machine learning techniques.
Erfindungsgemäß wird während der Arbeit ein Schotterbettzustandsschrieb erstellt und dem Stopfer bzw. Vorwagenbediener zur Information angezeigt und nach der Arbeit aus den Messdaten ein Schotterzustandsreport generiert, wobei beide an den Infrastrukturmanager als Grundlage für die Arbeitsvorbereitung der kommenden Stopfdurcharbeitung übersandt werden. According to the invention, a ballast bed status record is created during the work and displayed to the tamper or front vehicle operator for information and a ballast status report is generated from the measurement data after the work, both of which are sent to the infrastructure manager as a basis for the work preparation of the upcoming tamping work.
Falls keine Übergabe der Arbeitsanweisungen durch den Infrastrukturmanager oder den verantwortlichen Arbeitsvorbereiter stattgefunden hat, dann wird aus der bei den Stopfarbeiten mitlaufenden Analyse der Schotterbettdaten der Stopfen mit entsprechenden Anweisungen für die optimale Arbeitsweise versorgt. If the work instructions have not been handed over by the infrastructure manager or the responsible work planner, the plug is supplied with appropriate instructions for the optimal way of working from the analysis of the ballast bed data that is carried out during the tamping work.
Die Messdaten der Stopfarbeit werden dabei erfindungsgemäß durch ein regelbasiertes Expertensystem (Kl-System oder anderes maschinelles Lernen Programm) im Hinblick auf einen in Längsrichtung plötzlichen Einbruch der Verdichtkräfte (Einzelfehler) oder statistischen Parametern wie Standardabweichung, Mittelwert, Korrelation mit dem Gleislagehöhenfehler etc. analysiert und daraus Anweisungen für die optimale Arbeitsweise ermittelt und vorgegeben. According to the invention, the measurement data of the tamping work are obtained by a rule-based expert system (KI system or other machine learning Program) with regard to a sudden collapse of the compression forces in the longitudinal direction (individual error) or statistical parameters such as standard deviation, mean value, correlation with the track height error, etc.
Aus den mit dem hydraulischen Stopfantrieb und seinen Sensoren ermittelten Daten können nützliche und wertvolle Informationen abgeleitet werden. Zur Analyse werden Algorithmen aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz (Kl) eingesetzt. Kl Systeme sind in der Lage, Zusammenhänge und Muster in unterschiedlich strukturierten Datenmengen zu finden, die der menschliche Interpret kaum oder gar nicht erfassen kann. Mit dem Kl System wird eine Prognose hinsichtlich des Eintretens von Gleislageverschlechterungen und Gleisfehlern erstellt und daraus Wartungsvorschläge angegeben, die die Dauerhaftigkeit der Gleislage erhöhen. Dazu sind auch andere Techniken des Maschinellen Lernens (ML) (Regelbasiertes Lernen) geeignet. Useful and valuable information can be derived from the data obtained with the hydraulic tamping drive and its sensors. Algorithms from the field of artificial intelligence (Kl) are used for the analysis. Kl systems are able to find relationships and patterns in differently structured amounts of data that the human interpreter can hardly or not at all grasp. With the Kl system, a prognosis is made with regard to the occurrence of track deterioration and track defects and from this, maintenance proposals are made that increase the durability of the track. Other machine learning (ML) (rule-based learning) techniques are also suitable for this purpose.
Ein regelbasiertes Expertensystem (XPS) kann den Bediener durch konkrete Vorschläge unterstützen. Einen großen Vorteil weisen XPS in Bereichen auf, wo profundes Fachwissen für die Interpretation der algorithmischen Modelle und Datenlage vorhanden ist. Besipielhaft soll nachfolgend angegeben werden, wie so eine Arbeitsanweisung aussehen könnte. Diese könnte computergestützt durch den Arbeitsvorbereiter erstellt werden. Die Liste würde dabei alle zu stopfenden Schwellen umfassen. A rule-based expert system (XPS) can support the operator with specific suggestions. XPS have a great advantage in areas where profound specialist knowledge is available for the interpretation of algorithmic models and data. The following is an example of what a work instruction could look like. This could be created with the aid of a computer by the work planner. The list would include all thresholds to be tamped.
Die verschiedenen Arbeitsanweisungen können in Abstimmung zwischen Infrastrukturbetreiber und Maschinenbetreiber abgestimmt und genormt werden. Dabei könnten die Arbeitsanweisungen folgendes bedeuten: EF7 - Einzelfehler im Gleis. Arbeitsparameter: 3-fach Stopfen; Vergrößerte Öffnungsweite (75cm); Stopfzeit 3 x 0,65 sec The various work instructions can be coordinated and standardized between the infrastructure operator and the machine operator. The work instructions could mean the following: EF7 - single fault in the track. Working parameters: 3-way stopper; Enlarged opening width (75cm); Tamping time 3 x 0.65 sec
S9 - hoch verschmutzter Schotterbereich. Arbeitsparameter: Einfachstopfen; Stopfdruck 180 bar; Stopfzeit 1 ,2 sec S9 - highly polluted gravel area. Working parameters: single plug; Tamping pressure 180 bar; Tamping time 1, 2 sec
A3 - Allgemeinvorgabe. Arbeitsparameter: Begrenzung der maximalen Verdichtkraft auf 35 kN; Stopfen mit automatischer optimierter Stopfzeitwahl; Stopftiefe 485 mm A3 - general specification. Working parameters: limitation of the maximum compression force to 35 kN; Tamping with automatic, optimized tamping time selection; Tamping depth 485 mm
Über die Vorgabe der Allgemeinvorgabe (anzuwendende Arbeitsparameter wenn keine spezifische Anforderung vorliegt) und die Arbeitsanweisungen für spezielle Stellen und ihre Nomenklatur ist es für den Steuerungscomputer moderner Stopfmaschinen ein Leichtes die entsprechenden definierten Anweisungen zu interpretieren und auszuführen. By specifying the general specification (working parameters to be used if there are no specific requirements) and the work instructions for special positions and their nomenclature, it is easy for the control computer of modern tamping machines to interpret and execute the corresponding defined instructions.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Stopfmaschine, The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. 1 shows a schematic side view of a tamping machine,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines vollhydraulischen Stopfaggregates, Fig. 3 ein Schaltschema eines Gleisgeometriecomputers mit den Steuereinrichtungen der Stopfmaschine und Fig. 4 einen Schotterbettabnahmeschrieb. 2 shows a schematic representation of a fully hydraulic tamping unit, 3 shows a circuit diagram of a track geometry computer with the control devices of the tamping machine, and FIG. 4 shows a ballast bed removal record.
Wege zur Ausführung der Erfindung Ways of Carrying Out the Invention
Fig. 1 zeigt eine Stopfmaschine 38, C mit Anhänger 39 die auf gleisfahrbaren Fahrwerken 34, 36 auf Eisenbahnschienen S fährt. Die Stopfmaschine 38, C verfügt über ein Stopfaggregat 30 mit vollhydraulischem Antrieb und Messsensoren 37, ein Flebe-Richt-Aggregat 42, 43 zum Einleiten von Flebekräften FH und Richtkräften FR in das Gleis, einem Arbeitsmesssystem aw, bw, 35 und einem Abnahmeschreibermesssystem ar, br, 35. Arbeitsmesssystem aw, bw, 35 und Abnahmeschreibermesssystem ar, br, 35 sind beispielsweise Sehnenmessysteme. Der Anhänger ist über eine Deichsel 40 an die Stopfmaschine gekoppelt. Das Stopfaggregat 30 hat eine Standardöffnungsweite B der Stopfwerkzeuge 29. Die Stopfmaschine 38, C verfügt weiters über eine Steueranlage 19, einen Gleisgeometrie-Leitcomputer 17 mit Bildschirm 20. Über eine Antenne 33 werden Daten drahtlos mit dem Infrastrukturbetreiber ausgetauscht. Über ein GPS-System 32 wird das Arbeitsgebiet koordinativ exakt erfasst. Fig. 1 shows a tamping machine 38, C with a trailer 39 which travels on track-driven bogies 34, 36 on railroad tracks S. The tamping machine 38, C has a tamping unit 30 with a fully hydraulic drive and measuring sensors 37, a fabric straightening unit 42, 43 for introducing fabric forces FH and straightening forces FR into the track, a working measuring system aw, bw, 35 and an acceptance recorder measuring system ar, br, 35. Working measuring system aw, bw, 35 and acceptance recorder measuring system ar, br, 35 are, for example, tendon measuring systems. The trailer is coupled to the tamping machine via a drawbar 40. The tamping unit 30 has a standard opening width B of the tamping tools 29. The tamping machine 38, C also has a control system 19, a track geometry control computer 17 with a screen 20. Data is wirelessly exchanged with the infrastructure operator via an antenna 33. The work area is precisely recorded in a coordinated manner via a GPS system 32.
Fig. 2 zeigt ein Stopfaggregat B mit vollhydraulischem Antrieb Z. Über Sensoren 23 wird der Beistellweg 31 und die Verdichtkraft (über Drucksensoren in der Stopfzylinderhydraulik) erfasst und an den Steuerungscomputer 18 übergeben, der diese an den Gleisgeometriecomputer 17 zur Verarbeitung weiterleitet. Über einen Beschleunigungssensor bvwird die Bremsverzögerung des Stopfaggregates beim Eintauchen ins Schotterbett gemessen. Je härter dieses ist umso höher ist die Bremsverzögerung. Der vollhydraulische Antrieb kann die Öffnungsweite der Stopfarme 30 mit den Stopfwerkzeugen 29 von der Normalöffnung B auf eine größere Weite BE einstellen. Damit ist es möglich an Stellen geschädigten Schotters durch die größere Öffnung BE Schotterkörner aus dem Zwischenfach verdichtend unter die Schwelle zu schieben, um dort das teilweise beschädigte zerkleinerte Schottergranulat durch intakte Schotterkörner zu ergänzen um die Haltbarkeit der Gleislage zu erhöhen. Die Schienen S sind auf Schwellen 41 befestigt. Fig. 2 shows a tamping unit B with a fully hydraulic drive Z. The additional travel 31 and the compression force (via pressure sensors in the tamping cylinder hydraulics) are recorded via sensors 23 and transferred to the control computer 18, which forwards them to the track geometry computer 17 for processing. The braking deceleration of the tamping unit when it plunges into the ballast bed is measured via an acceleration sensor bv. The harder this is, the higher the braking delay. The fully hydraulic drive can adjust the opening width of the stuffing arms 30 with the stuffing tools 29 from the normal opening B to a larger width BE. In this way, it is possible to push ballast grains from the intermediate compartment under the sleeper through the larger opening BE at damaged ballast, so that the partially damaged crushed ballast granulate is replaced by intact ballast grains to be added to increase the durability of the track position. The rails S are attached to sleepers 41.
Fig. 3 zeigt ein Schaltschema des Gleisgeometriecomputers 17 mit den Steuereinrichtungen 19 der Maschine. Die Sensoren der vollhydraulischen Stopfaggregate 18, 26 werden eingelesen und mit einem Maschinenlernprogramm ML analysiert. Über den Bildschirm 20 wird der Maschinist über den Schottbettzustand informiert und kann Arbeitsanweisungen erhalten. Am Ende der Stopfarbeit wird durch den Gleisgeometriecomputer 17 und das Maschinenlernprogram ML ein Schotterbettreport 22 und ein Schotterbettschrieb 21 erstellt. Diese Daten werden drahtlos 25 an eine Datenbank des Infrastrukturbetreibers oder Maschinenbesitzers oder an eine Cloud gesandt. Die Schotterbettparameter unter jeder Schwelle werden über GPS exakt erfasst und diesen zugeordnet. Über ein Wegmessrad WMS wird die örtliche Lage über den Gleis-km zugeordnet. 3 shows a circuit diagram of the track geometry computer 17 with the control devices 19 of the machine. The sensors of the fully hydraulic tamping units 18, 26 are read in and analyzed with a machine learning program ML. The machine operator is informed of the bulkhead condition via the screen 20 and can receive work instructions. At the end of the tamping work, a ballast bed report 22 and a ballast bed record 21 are created by the track geometry computer 17 and the machine learning program ML. This data is sent wirelessly 25 to a database of the infrastructure operator or machine owner or to a cloud. The ballast bed parameters under each sleeper are precisely recorded via GPS and assigned to them. The local position over the track km is assigned via a distance measuring wheel WMS.
Fig. 4 zeigt schematisch einen Schottbettschrieb A. Aufzeichnungskanal 1 zeigt die Bremsverzögerung bv der Stopfaggregate, Kanal 2 den Gleishöhenfehler vor der Arbeit der aus Vormessungen der aktuellen Gleislage und dem Vergleich mit der Soll-Gleislage ermittelt wurde, Kanal 3 zeigt die Bettungshärte und Kanal 4 die erreichte Verdichtkraft. Kanal 5 ist der Eventkanal der über Marker 6, 7, 8, Br verschiedene besondere Gleiszustände oder Gleismerkmale anzeigt. Symbol 6 steht für einen Schienenstoß, Symbol 7 markiert eine Stelle im Gleis wo der Schotter zerstört ist und deshalb keine zufriedenstellenden Verdichtkräfte erreicht werden kann. Symbol 8 steht für hinterlegte Bilder und Br zeigt eine Brücke an.Fig. 4 shows schematically a partition bed record A. Recording channel 1 shows the braking delay bv of the tamping units, channel 2 shows the track height error before the work, which was determined from preliminary measurements of the current track position and the comparison with the target track position, channel 3 shows the bedding hardness and channel 4 the compression force achieved. Channel 5 is the event channel that uses markers 6, 7, 8, Br to display various special track conditions or track features. Symbol 6 stands for a rail joint, symbol 7 marks a point on the track where the ballast has been destroyed and therefore no satisfactory compaction forces can be achieved. Symbol 8 stands for stored images and Br indicates a bridge.
An singulären Einzelfehlern werden Fotos in den Schrieb eingebettet. Aktiviert der Maschinist diese, dann wird das entsprechende Foto 8 gezeigt. 10 zeigt singuläre Fehlerstellen mit zerstörtem Schotter, ersichtlich einerseits am schnellen Einbruch der Verdichtkräfte und auch daran, dass die Stopfaggregatbremsverzögerung 11 abfällt, weil der Schotter an diesen Stellen keinen hohen Eindringwiderstand aufweist. Eine andere Störstelle bildet 9 die wie an dem Symbol 6 zu sehen ist an einem Schweißstoß auftritt. Derartige singuläre Fehlerstellen kann ein Maschinenlernprogramm (oder ein regelbasiertes System) relativ einfach detektieren und erkennen. Vergleicht man den Verlauf der Höhenfehler (Kanal 2) mit dem Verlauf der Schotterbetthärte (Kanal 3) dann sieht man, dass diese sich ungefähr verkehrt proportional verhalten 12. An harten Stellen bilden sich Hochpunkte in der Höhe aus. Dort wo weiche Stellen vorliegen bilden sich Setzungen (Wannen) aus. Über Korrelationsfunktionen ist feststellbar wie gut diese beiden Kanäle korreliert sind. Bei hoher Korrelation beeinflusst dies die Haltbarkeit der Gleishöhenlage, weil sich die Schotterdeformation entsprechend stark ausgebildet hat. Je höher die Standardabweichung der Schotterbetthärte sBH ist, um so stärker die Steifigkeitsschwankungen und umso höher die wechselwirkenden Kräfte zwischen Rad und Schiene und umso geringer die Dauerhaftigkeit der Gleislage. Der Mittelwert der Bettungshärte 16, 17 hingegen weist auf den Verschmutzungs- Abnutzungsgrad des Schotters hin. Je verschmutzter die Schotterbettung umso höher die Bettungshärte 16, 17. Proportional mit der Bettungshärte verläuft die Verdichtkraft (Kanal 4). Sehr niedrige Werte der Verdichtkraft weisen entweder auf eine Neulage 14 (neuer Schotter) oder eine singuläre Stelle 9,10 mit defektem Schotter hin. Je niedriger die Standardabweichung sn ist, um so geringer sind diePhotos are embedded in the writing at singular individual errors. If the machinist activates this, the corresponding photo 8 is shown. 10 shows singular flaws with destroyed ballast, evident on the one hand from the rapid collapse of the compaction forces and also from the fact that the tamping unit braking delay 11 drops because the ballast does not have a high penetration resistance at these points. Another disturbance point is 9 which, as can be seen from the symbol 6, occurs on a weld joint. A machine learning program (or a rule-based system) can make such singular fault locations relatively easy detect and recognize. If one compares the course of the height errors (channel 2) with the course of the gravel bed hardness (channel 3) then one sees that these behave roughly in the wrong proportion 12. High points develop in the height at hard places. Settlements (troughs) form where there are soft spots. Correlation functions can be used to determine how well these two channels are correlated. If there is a high correlation, this affects the durability of the track elevation, because the ballast deformation has developed accordingly. The higher the standard deviation of the ballast bed hardness s BH , the greater the fluctuations in rigidity and the higher the interacting forces between wheel and rail and the lower the durability of the track position. The mean value of the bedding hardness 16, 17, on the other hand, indicates the degree of soiling and wear of the ballast. The more dirty the ballast bedding, the higher the bedding hardness 16, 17. The compression force (channel 4) is proportional to the bedding hardness. Very low values of the compaction force indicate either a new layer 14 (new ballast) or a singular point 9,10 with defective ballast. The lower the standard deviation s n , the lower they are
Steifigkeitsschwankungen und um so besser ist die Haltbarkeit der Gleislage. Die Querstriche geben den Gleiskilometer (76.400, ...) an. Stiffness fluctuations and the better the durability of the track position. The dashes indicate the track kilometers (76,400, ...).
Im Folgenden ist ein Beispiel eines Schotterbettanalysereports dargestellt. An example of a ballast bed analysis report is shown below.
Diesem vorangestellt ist eine statistische Auswertung die generelle Aussagen über den bearbeiteten Abschnitt gibt. Die Analyse mit Maschinenlernsystem ML liefert Aussagen über die Haltbarkeit der Gleislage und die Schotterbetthärte. Sind Störstellen 9,10 aufgetreten, dann werden diese mit der Art, der genauen Lage, der Länge und charakteristischen Werten angegeben. Die Übermittlung dieser Daten an den Infrastrukturbetreiber oder einen Verantwortlichen Arbeitsvorbereiter bilden die Basis für die Vorgabe der Arbeitsanweisungen der nächsten Durcharbeitung. Die Analyse gibt auch eine Abschätzung der Gleislageverschlechterungsrate die wesentlich für die zeitliche Planung der nächsten Durcharbeitung ist. Diese Daten werden einfach auch in eine maschinenlesbare Form gebracht und übermittelt. Schotterbettreport: Statistische Auswertung This is preceded by a statistical evaluation that provides general information about the section processed. The analysis with the ML machine learning system provides information about the durability of the track position and the hardness of the ballast bed. If faults 9, 10 have occurred, then these are indicated with the type, the exact position, the length and characteristic values. The transmission of this data to the infrastructure operator or a responsible work planner forms the basis for specifying the work instructions for the next work through. The analysis also gives an estimate of the track deterioration rate, which is essential for the timing of the next revision. These data are simply put into a machine-readable form and transmitted. Gravel bed report: statistical analysis
Haltbarkeit der Gleislage Das Schotterbett weist Mängel auf. Eine geringe Haltbarkeit der Gleislage ist gegeben. Durability of the track position The ballast bed has defects. The track position is not very durable.
Die Schätzung ergibt eine Gleislageverschlechterungsrate von 1 ,6 mm/ Jahr. Schotterbetthärte The estimate results in a track deterioration rate of 1.6 mm / year. Gravel bed hardness
Der Mittelwert der Schotterbetthärte betrug 254 Nm. Das Schotterbett ist in grenzwertigem hoch verschmutztem Zustand. EineThe mean value of the ballast bed hardness was 254 Nm. The gravel bed is in marginal, highly polluted condition. One
Gleisbettreinigung wird empfohlen. Im gestopften Bereich wurde eine kritische Störstelle (mit zerkleinertem/ abgerundeten Schotter gefunden). Track bed cleaning is recommended. A critical defect was found in the stuffed area (with crushed / rounded gravel).
Ein Austausch des Schotters im Bereich 76.580 über 11 Schwellen wird empfohlen. Störstelle 1 An exchange of the ballast in the area 76,580 over 11 sleepers is recommended. Interference 1

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur automatischen autonomen Steuerung einer Stopfmaschine (C) mit einer Wegmesseinrichtung (WMS, GPS, 32) zu genauer Erfassung der Position der Gleisbaumaschine in einem Gleis, mit einer Signalerfassung von Aktoren von Arbeitsaggregaten (23, bv, 18, 26) der Stopfmaschine (C), dadurch gekennzeichnet, dass während der Stopfung die Schotterbettdaten über Sensoren (23, bv, 18, 26) erfasst und daraus die aktuellen Schotterbettparameter erfasst und für einen folgenden Arbeitsdurchgang abgespeichert und mit einer Vorrichtung zum maschinellen Lernen (17, ML) analysiert werden, wobei eine Analyse der Schotterbettzustandsdaten (EF7, S9, A3) auf der Basis von Maschinenlerntechnikmethoden (ML, 17) erstellt wird und die Schotterbettparameter im Hinblick auf einen in Gleislängsrichtung auftretenden Einbruch der Verdichtkräfte analysiert und daraus Arbeitsanweisungen (EF7, S9, A3) für eine optimale Arbeitsweise ermittelt und abgespeichert werden, wobei die Stopfmaschine in einem folgenden Arbeitsdurchgang abhängig von der aktuellen Position im Gleis und den zugehörigen Arbeitsanweisungsdaten diese vollautomatisch und autonom durchführt. 1. Method for the automatic autonomous control of a tamping machine (C) with a distance measuring device (WMS, GPS, 32) for the precise detection of the position of the track-laying machine in a track, with a signal detection of actuators of working units (23, bv, 18, 26) of the Tamping machine (C), characterized in that during the tamping the ballast bed data is recorded via sensors (23, bv, 18, 26) and the current ballast bed parameters are recorded therefrom and stored for a subsequent work cycle and with a device for machine learning (17, ML) are analyzed, with an analysis of the ballast bed condition data (EF7, S9, A3) on the basis of machine learning methods (ML, 17) and the ballast bed parameters with regard to a collapse of the compression forces occurring in the longitudinal direction of the track being analyzed and working instructions (EF7, S9, A3 ) can be determined and saved for optimal operation, with the tamping machine in a following n Performs the work pass fully automatically and autonomously depending on the current position on the track and the associated work instruction data.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einem Steuercomputer (17, 19) der Stopfmaschine (C) positionsgenaue Arbeitsanweisungen (EF7, S9, A3) für jeden zu stopfenden Schwellenbereich (41) übergeben werden, dass die Stopfmaschine (C) abhängig von der genau erfassten übereinstimmenden Längsposition im Gleis (WMS, rtk GPS, 32) und den vorgegebenen Arbeitsanweisungsdaten (EF7, S9, A3) die jeweilige Längsposition im Gleis vollautomatisch anfährt und Arbeiten im zu stopfenden Schwellenbereich (41) in Abhängigkeit der Arbeitsanweisungsdaten (EF7, S9, A3) autonom durchführt, wonach über eine Fahrautomatik automatisch zum nächsten gemäß den Arbeitsanweisungsdaten (EF7, S9, A3) zu bearbeitenden Schwellenbereich (41) verfahren wird und der Zyklus aus abarbeiten der Arbeitsanweisungsdaten (EF7, S9, A3) und anfahren des nächsten zu bearbeitenden Schwellenbereiches (41) wiederholt wird bis ein vorgesehener Arbeitsbereich abgearbeitet ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that a control computer (17, 19) of the tamping machine (C) position-accurate work instructions (EF7, S9, A3) for each threshold area (41) to be tamped are transferred that the tamping machine (C) depends from the precisely recorded corresponding longitudinal position in the track (WMS, rtk GPS, 32) and the specified work instruction data (EF7, S9, A3) the respective longitudinal position in the track moves fully automatically and works in the threshold area to be tamped (41) depending on the work instruction data (EF7, S9, A3) performs autonomously, after which an automatic drive automatically moves to the next threshold area (41) to be processed according to the work instruction data (EF7, S9, A3) and the cycle of processing the work instruction data (EF7, S9, A3) and approaching the next to processing threshold area (41) is repeated until an intended work area has been processed.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vorgegebene Arbeitsanweisungen (EF7, S9, A3) je Schwellenbereich (41) einem Bediener angezeigt werden (20) und dieser die vorgegebenen Arbeitsmoden einstellt und ausführt. 3. The method according to claim 1, characterized in that predefined work instructions (EF7, S9, A3) per threshold area (41) are displayed to an operator (20) and the operator sets and executes the predefined work modes.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass während der Arbeit ein Schotterbettzustandsschrieb (Fig. 4, A) erstellt und mit dem Ergebnis der Analyse der Schotterbettdaten durch die Vorrichtung zum maschinellen Lernen (17, ML) ein Schotterzustandsreport erstellt wird und sowohl der Schotterbettzustandsschrieb (Fig. 4, A) als auch der Schotterzustandsreport an den Infrastrukturmanager übermittelt wird (33, 24, 23, 25). 4. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that a ballast bed status record (Fig. 4, A) is created during the work and a ballast status report is created using the result of the analysis of the ballast bed data by the machine learning device (17, ML) and both the ballast bed status record (Fig. 4, A) and the ballast status report are transmitted to the infrastructure manager (33, 24, 23, 25).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die während der Stopfarbeiten mitlaufende Analyse der Schotterbettdaten (A, Fig. 4) durch die Vorrichtung zum maschinellen Lernen (17, ML) einem5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the accompanying analysis of the ballast bed data (A, Fig. 4) by the machine learning device (17, ML) during the tamping work
Bediener Hinweise für eine optimale Arbeitsprozedur übermittelt. Operator sent hints for an optimal work procedure.
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