EP4182202A1 - Verteilte und offene datenbank zur dynamischen erfassung des eisenbahnstreckennetzes und dessen gewerke - Google Patents

Verteilte und offene datenbank zur dynamischen erfassung des eisenbahnstreckennetzes und dessen gewerke

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EP4182202A1
EP4182202A1 EP21754892.4A EP21754892A EP4182202A1 EP 4182202 A1 EP4182202 A1 EP 4182202A1 EP 21754892 A EP21754892 A EP 21754892A EP 4182202 A1 EP4182202 A1 EP 4182202A1
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EP
European Patent Office
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measured values
measurement
measured
values
attribute
Prior art date
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Pending
Application number
EP21754892.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen NOWOTNY
Dominic Winkler
Karl KERNSTOCK
Benjamin STUNTNER
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Track Machines Connected GmbH
Original Assignee
Track Machines Connected GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Track Machines Connected GmbH filed Critical Track Machines Connected GmbH
Publication of EP4182202A1 publication Critical patent/EP4182202A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
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    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30181—Earth observation
    • G06T2207/30184—Infrastructure

Definitions

  • the invention disclosed below relates to a method for creating a database, by means of which database a railway network can be recorded using measured values and precisely these measured values can be managed as data.
  • the following invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • the condition of a railway line can be determined by creating measured values.
  • a railway network is characterized by the fact that a section of a railway line is connected to the railway network via at least one node.
  • a railway line can be connected to the railway network via two nodes, as shown in the figure below.
  • measured values describing the track geometry and/or route geometry of a railway line, the structure of a track body of a railway line and the area around the railway line can be determined with the help of sensors such as, for example and not restrictively, a rotary scanner, but also photo sensors for creating image material. It is also known to control rail vehicles or other devices on the basis of these measured values.
  • a rotary laser scanner represents an applicable embodiment of a rotary scanner.
  • the type of these measured values and the informative value of the measuring method associated with creating the measured values depends heavily on the measuring sensors used and/or the measuring methods used.
  • the person skilled in the art already recognizes a first problem on which this invention is based, namely a lack of comparability and a limited possibility of correlating measured values or also measurement results from the measurement methods according to the prior art.
  • a subjective description can be made in addition to or as an alternative to measured values determined by sensors.
  • a subjective description of a section of a railway line can include, for example, an image taken by a person skilled in the art and/or a description and an indication of the location of the railway line. It is also an object of the invention disclosed herein to provide a system which allows such subjective descriptions to be integrated into a database to be provided.
  • a measurement requirement is to be understood as a unique, stand-alone requirement from a provider that is detached from a measuring device. If a piece of measuring equipment is able to meet three measurement requirements, it can be assumed that there are around three hundred measuring equipment from the approximately one hundred suppliers.
  • a large number of measured values can be determined with the known measuring equipment if the individual measurement requirements are met, which measured values can only be compared or correlated to a very limited extent due to the abundance of providers, measuring equipment, measuring methods, etc., since the individual measured values to meet the criteria described above are different in nature. On the one hand, there may be a large amount of data, but on the other hand, this amount of data cannot be analyzed.
  • Adequate analyzability of data is, however, extremely important for modern management of railway lines or railway networks.
  • An analysis of the data allows efficient servicing and/or maintenance of a railway line and subsequently a railway network.
  • a measured value is a value which describes a state of the railway line or an environment around the railway line.
  • a measured value can also describe a condition, which condition has a direct influence on the railway line or an indirect influence on the railway line via the environment of the railway line.
  • a measured value can include, for example, a measurement or some other physical, measurable variable as a measurement attribute and a location as a measurement location attribute and a time attribute describing the time of determination.
  • a measured value can also include an indication of which object or objects, such as rail, gravel, vegetation, groundwater, etc., the measured value relates to. In principle, it can be assumed that the number of such measured values and the number of states described by the measured values will increase in the future.
  • a measured value can also describe a state of a vehicle located or moving on a railway line. Such a measured value can, for example and thus not restrictively, describe the operation, the direction of travel or the function of the vehicle.
  • the operation of the vehicle can be detected, for example and thus not restrictively, by the energy requirement of the vehicle or by the movement of an element of the vehicle.
  • a measured value can describe the movement of the vehicle or the necessary processes by which processes the vehicle is put into operation or is kept in operation.
  • a metric describing the function of the vehicle is closely related to a metric describing the operation of the vehicle; a strict distinction is often not expedient for the person skilled in the art.
  • a measured value describing the function of the vehicle can describe the function for which function such as the transport of people (here for example: number of people transported) or the repair of the track (here for example tamping process) the vehicle is on the railway line.
  • the readings descriptive of operation and function may include a description of the wear and tear of the vehicle.
  • a measured value can be a value, via which a state with physical units is recorded directly as a measured variable or indirectly, for example via an image or a subjective description.
  • a measured value can be created using a measuring sensor.
  • a measuring sensor can, for example, measure a distance as a function of time or location.
  • a measurement sensor can, for example, be an image sensor et cetera.
  • a metric can be created by user input.
  • a user's input need not be limited to specifying a physical quantity as one possible form of objective description; the input can also be a subjective description, which subjective description an expert gives, for example, when inspecting the track and tracks to inspect the track systems.
  • the description can relate to the railway line or an area surrounding the railway line.
  • a measured value and the measuring location can be located in a railway network.
  • different methods of sclerosing the measuring ode such as sclerotherapy using a coordinate system, can be carried out.
  • the obliteration can take place, for example, using an absolute coordinate system or a relative coordinate system.
  • Measurement paths can be created by different measurement systems (hereinafter referred to as first measurement system and second measurement system) including possibly different sensors (hereinafter referred to as first sensor and second sensor), which measurement systems are independent of one another operated or controlled.
  • the measuring systems can be arranged on different units which are not coupled by any mechanical system and which can be moved relative to a railway network in order to record the measured value.
  • the difference in the measurement methods can be due to the difference in the measurement methods used.
  • the railway system can be characterized, among other things, by the fact that moving measuring systems or stationary measuring systems can be used to create the measurement path.
  • the independence of the measuring systems can have a causal meaning.
  • the creation of a measurement value by one measurement system does not necessarily necessitate the creation of another measurement value by another measurement system.
  • the creation of a measurement record cannot be logically related to the creation of another measurement record.
  • the determination of the measured values at different points in time is to be used as an indication of the existence of independent measurements.
  • the independent measurements can be carried out by time-independent measuring systems.
  • the independent creation of the measurement path can also have a mechanical, in a broader sense, spatial meaning.
  • a first measurement system for creating the first measurement value is independent in the mechanical sense if the measurement system is not coupled to a second measurement system by a mechanical constraint system.
  • the selection of a first measuring mode, on which the first measuring mode a first measuring value is determined by means of the first measuring system, is not dependent on the selection of the second measuring mode, on which second measuring mode the second measuring value is determined by a second measuring system.
  • measurements are made using a relative coordinate reference system or an absolute one Coordinate reference system determined as a measurement location attribute for locating the measurement values with different points of origin/zero points.
  • geographic coordinates can be used as an absolute coordinate reference system.
  • the specification of a position depending on the distance covered or the travel time is an example of a relative coordinate reference system, which relative coordinate reference system is very often used in railways.
  • the examples of coordinate reference systems mentioned here are by no means to be understood exclusively; the person skilled in the art knows other examples of a global reference system and a relative reference system.
  • a measured value can include a series of measured value attributes, which measured value attributes are determined at a series of measurement locations, the series of measurement locations being characterized by a distance between the measurement locations.
  • a measured value with a series of measured value attributes can be determined, for example, in such a way that a measuring system is moved along a railway line or in particular a track and measurement attributes are determined at selected measurement locations.
  • the distance between the measuring locations can differ between the individual measured values and also within a measured value.
  • the distance between the measurement locations can also approach zero, so that there is essentially a continuous measurement over a distance.
  • a one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional localization is conceivable.
  • the individual measured values can differ due to the dimensionality of the localization.
  • the exact localization of the measured values in the railway network is an essential factor when describing a railway network using measured or calculated measured values. It can also be the object of the invention to ensure that the measured values are located as precisely as possible in the railway network. Another object of the invention is to increase the accuracy of the localization of a measurement location and/or to ensure the compatibility of the localization in the railway network.
  • time attribute When using measurement methods according to the prior art, the time at which a measurement value was created is described by a time attribute.
  • a time attribute can exist in different time formats, particularly in the railway sector.
  • the measured values describing an element of the railway system are heterogeneous due to their different properties.
  • the definition of heterogeneity known from computer science is to be applied to the different properties of the measured values (see e.g. https://de.wikipedia.org/wiki/Heterogenit%C3%A4t_(Informatik)) .
  • the invention disclosed here sets itself the task of making the measured values analyzable independently of the determination time of the creation of the measured values and/or the type of creation of the measured values and/or the measuring system used and/or the method of locating the measured values.
  • An analysis of the first measured values and the second measured values with one another can also include a display of these measured values on, for example and thus not restrictively, a monitor or a user interface, by means of which display these measured values or from the measured values data created can be compared with one another and correlated with one another.
  • the display of the measured values or the data is a step that follows the method step in which the first measured values and the second measured values are designed to be comparable with one another.
  • a determination time is understood to mean the time at which the measured values are determined.
  • the determination time can be a time or a period of time.
  • a determination time can be specified in the form of a period of time if the actual determination time is unknown or if the determination of the measured values lasts for a period of time.
  • the invention disclosed here also sets itself the task of preparing the measured values, independently of the determination time of the creation of the measured values and/or the type of creation of the measured values and/or the measuring system used and/or the method of locating the measured values, in such a way that these measured values can be used to control a machine running on the track.
  • the preparation of the measured values can include storage in a database.
  • the machine running on the track can be a track repair machine and another vehicle.
  • the processing of the measured values with regard to the localization for use in the control of the machine can include that the method and the result of the localization of the measurement location when determining the measured value are adapted to the requirements of a control of a machine.
  • the basic solution envisages converting the heterogeneous data set of measured values with different properties into a homogeneous data set with standardized sets of measured values.
  • the measured values available according to the state of the art in the railway system are very different in their nature, in the way they are determined, which can be explained, among other things, by the strong national structure of the railway system and the different measurement methods.
  • the different measured values are included as first measured values and second measured values. The first measured value is therefore different from the second measured value with regard to the time of determination and/or the measurement method used and/or the measurement system used, etc.
  • measured values include at least measurement attributes, which measurement attributes—as stated several times in this document—describe a variable that can be determined or has been determined.
  • the measured values can be localized in different time formats with different coordinate reference systems as a measuring location attribute and/or with creation times as a time format.
  • a first measurement may include a first measurement attribute; the first measured value can be located using a first coordinate reference system and/or a first creation time.
  • a second measurement may include a second measurement attribute; the second measured value can be located using a second coordinate reference system and/or a second creation time.
  • the first coordinate reference system and the second coordinate reference system can be different.
  • the first coordinate reference system can be an absolute coordinate reference system and the second coordinate reference system can be a relative coordinate reference system.
  • the coordinate reference systems can be based on different origin points/zero points.
  • the first time format and the second time format can be different.
  • a time format can be a date, for example, and another time format can be an internet time.
  • the time formats can have different zero points.
  • the first creation time and the second creation time can be different.
  • the method according to the invention basically offers a solution in that a standardization of the measured values is offered.
  • This standardization basically includes the step of converting the measured values into a standardized coordinate reference system and/or converting the measured values into a standardized time format and/or converting the measured values into a set of measured values with a defined structure.
  • a set of measured values includes at least a localization by the unified coordinate reference system, a measured value and, if necessary, a time attribute or a time stamp. This data is stored in the unified structure with a unified scheme in the database.
  • a time attribute is useful for documenting track changes.
  • the person skilled in the art recognizes that the use of a time attribute with a standardized time indication is particularly advantageous.
  • a measurement includes a measurement attribute.
  • This measurement attribute is determined by measurement using a sensor.
  • This measurement attribute can also be defined by user input (subjective value).
  • this measurement attribute is a numerical value (positive numerical value, negative numerical value, absolute value), a vector or another variable which, according to current teaching, is suitable for describing a property of the object.
  • the measurement attribute can also be an image or a link to other measurement attributes or other data.
  • a measurement attribute can be one-dimensional, two-dimensional, or three-dimensional. With reference to the technical problem outlined above, the measurement attribute can be in different formats.
  • a measured value also includes information about the measuring location (measuring location attribute), at which measuring location the measured value is determined.
  • the measurement location can be defined with sufficient accuracy by specifying relative coordinates or by specifying absolute coordinates.
  • the person skilled in the art also knows from the prior art other options for specifying the measurement location with sufficient accuracy.
  • the specification of the Measurement location or information about the localization of the measurement location can be given in different formats.
  • the specification of the measurement location discussed here using a relative coordinate system or an absolute coordinate system represents only a selection from a large number of possible location specifications.
  • the accuracy of the specification of the measurement location is also an influencing factor in further processing of the measured value, in particular the processing of the specification of the measurement location.
  • a measured value can also include a time specification (time attribute) about the first creation time, at which first creation time the measured value was determined.
  • This time specification can also be in different formats.
  • the accuracy of the measurement location is also an influencing factor in further processing of the measured value, in particular the processing of the specification of the creation time.
  • a coordinate reference system can also include a time specification in addition to a position specification.
  • the measurement location attribute can thus include a time attribute.
  • a metric can include other metric attributes.
  • the above description of a measured value is in no way to be understood as limiting.
  • the method according to the invention includes as a method step the conversion of the measured values, which measured values are determined using a relative coordinate reference system or an absolute coordinate reference system for locating at a determination time, into a unified coordinate reference system.
  • This conversion is a mathematical method in which mathematical methods the specification of the measurement location is converted from an existing coordinate system, which existing coordinate system includes absolute coordinate specifications and/or relative coordinate specifications, into a unified coordinate system.
  • An unpublished research project uses universal time and/or geodetic coordinates as a unified coordinate reference system.
  • the method according to the invention is based on the fact that the first measured values are converted individually and not a series of first measured values or a function describing the first measured values from the first coordinate reference system into the unified coordinate reference system. The same applies to the second measured values.
  • the unified coordinate reference system may be a global coordinate reference system, while the first coordinate reference system and the second coordinate reference system are local coordinate reference systems.
  • a global coordinate reference system can include local coordinate reference systems which are linked to the global coordinate reference system via reference points.
  • a railway network is characterized by the fact that a section of a railway line is connected to the railway network via at least one node.
  • a railway line can be connected to the railway network via two nodes, as shown in the figure below.
  • the person skilled in the art is able to choose another standardized coordinate reference system depending on the respective task.
  • the conversion from a relative reference system or an absolute reference system to a unified coordinate reference system can be carried out using mathematical models according to current teaching.
  • a coordinate transformation can be used.
  • the conversion from the first coordinate reference system to the unified coordinate reference system can be a purely mathematical task.
  • a task that goes beyond this possibly purely mathematical transformation is disclosed.
  • a relative coordinate reference system which relative coordinate reference system is based on an indication of a position depending on the distance covered or the like, which distance covered can be specified via the route and/or the elapsed time since a starting point in time, the person skilled in the art has the route at that point in time taken into account when creating the measured value.
  • the expert also speaks of desertification along the route.
  • the routing may change over time; this must be taken into account when processing measurement data with obliteration using a relative coordinate reference system.
  • measurement data By transforming the measurement data from the relative coordinate reference system or from the global coordinate reference system into the unified coordinate reference system, measurement data can be analyzed.
  • the transformation of the measured values determined by means of a global coordinate reference system and/or a relative coordinate reference system into a unified coordinate reference system creates the comparability of the measured values.
  • the comparability of the measurement values to be achieved can require that the measurement values transferred to the unified coordinate reference system have the same physical unit or at least a comparable physical unit.
  • Those skilled in the art preferably use SI units. The use of SI units is particularly possible with objective measurement values.
  • a transformation of the measurement value from a relative coordinate reference system or from a global coordinate reference system to a unified coordinate reference system preferably also includes the use of a unified physical unit such as an SI unit.
  • the method according to the invention is distinguished by the fact that measured values which have hitherto been unrelated can be compared.
  • measured values describing a dimension or a geometry of the track such as track width, incline, curve radius, position can be compared with infrastructure-specific data, machine parameters, driving dynamics data in any constellation.
  • the properties of the data given as an example and not by way of limitation, in particular unusual properties of these as well as unusual features when carrying out a measurement, when operating the railway network, etc., can be determined.
  • the accuracy of the measured values or the data determined from the measured values can also be evaluated, which also justifies a further technical effect.
  • the term accuracy is an objective term in that it means the accuracy of the representation of the property. This can be a significant further technical effect of the method according to the invention, especially since the measured values describing a railway line are determined in nature and thus under the influence of nature.
  • the unified coordinate reference system and/or world time as a unified time format can allow the measured values or measured value sets to be viewed in a selected spatial area and/or temporal area.
  • a spatial range or a temporal range can be selected, which is described by measured values from different measurement methods and/or at different creation times.
  • the person skilled in the art can select a spatial area of the railway line or the vicinity of the railway line and thereby select a sub-area of the measured values and/or the sets of measured values for analysis or other processing.
  • the consideration of a spatial area represents an example of a targeted selection of a sub-area of the sets of measured values.
  • the invention disclosed here has the additional technical effect of creating a large amount of data stored in the database as sets of measured values, which data set can be reduced to interesting areas in a subsequent step .
  • the problem of assigning the measured values or the sets of measured values mentioned below to objects on the railway line or the environment is discussed several times.
  • the assignment can be made in such a way that it is assumed that there are only certain objects in an area.
  • the use of a rotating laser scanner is mentioned at the outset as an example. It can be assumed, for example, that if a measurement is carried out in a certain range below the Rotation scanner the substructure or the rails are arranged. The person skilled in the art can conclude from this that the measured values of an area below the rotary scanner describe the rails or the substructure. In a manner analogous to this, it can be assumed that the overhead line, for example, is arranged in an area above the rotary scanner and that the measured values of this area therefore describe the overhead line.
  • the method according to the invention also includes the step of generating standardized data sets.
  • the measurement sets of selected data areas are manageable. This allows for an effective view of the data.
  • a measured value can include measured value attributes, which measured value attributes include the physical measured variable and possibly an indication of the measured object.
  • the measured value can include measured value attributes, which measured value attributes include the measured variable and/or a subjective description and/or an objective description and, if applicable, an indication of the measured object.
  • the invention can provide that the measured value attributes of the measured values are converted in a structured form into a unified set of measured values. This process only requires a definition of such a structure of the set of measured values and the transfer of the measured value attributes or measured values taking this structure into account.
  • the unified measurement value set includes at least the measurement attribute.
  • the unified measurement value set includes at least one measurement location attribute using the unified coordinate reference system (location).
  • the unified set of measured values can also include an indication of the creation time in the universal time format (time attribute), at which creation time the respective measured value is created.
  • the unified set of measured values can include further attributes, which further attributes describe the following properties of the measuring system and/or environment.
  • a further attribute describing the measurement method can be included, by means of which measurement method the first measured values or second measured values are determined.
  • a further attribute describing a calculation method can be included, by means of which calculation method the first measured values or second measured values or the standardized set of measured values are determined.
  • Another attribute can describe the environmental properties or the weather conditions that prevailed when the measured values were created.
  • Another attribute can describe the execution of the measuring process such as the measuring equipment used, measuring systems, whether the measuring equipment has been calibrated or not, the speed of the measuring equipment. Another attribute can describe the origin of the data. Another attribute can include an indication of the quality of the unified set of measured values. The quality of a set of measured values can be calculated, for example, from a numerical specification or a function describing a resolution of the measured values, a distance, and the number of times the measured values were queried by the user.
  • the unified sets of measured values can include additional attributes relating to access rights, usage rights, reading rights, change rights or control rights.
  • the unified sets of measured values can include documentation of the transfer of the location of the measured values to the unified location.
  • this documentation can include further attributes, which further attributes describe the reference points used during the transfer to the unified coordinate reference system.
  • the measured values or measured value attributes can be transferred to the unified set of measured values by an input.
  • the structure of a set of measured values includes at least a structured storage of the measured value attribute of the measured value and the pre-location of the measured value using the standardized reference coordinate system in a database.
  • the set of measured values can be stored in such a way that dependencies of a measured value are also introduced as dependencies of the set of measured values.
  • the unified structure includes the measured value attribute and the measured location attribute localization of the measured value attribute using the unified coordinate system.
  • These attributes are stored in a uniform form such as, for example, in a unified data structure in a database.
  • the term structure means the arrangement of the parts of a whole or the creation of a homogeneous structure of sets of measured values from heterogeneous measured values.
  • the set of measured values can consist of mutually dependent parts.
  • the measured values and the location of the measured values are arranged in an integrated database while maintaining the dependencies.
  • the dependency of the measured values and their localization consists in the fact that information about the localization of the measured values is given.
  • the conversion of the measured values to unified sets of measured values with the unified localization creates the advantage that the sets of measured values created from the measured values can be compared with measurement attributes of a measurement location and dependencies can thus be identified.
  • the person skilled in the art can use modern data processing methods for such an analysis.
  • the measured values can be checked using the pattern recognition method known from current teaching.
  • Measured values that show a certain pattern can be assigned to a certain object.
  • the measured values can be arranged in the set of measured values depending on the recognized pattern and, if applicable, an assignment of the measured values to an object.
  • the first measured values having a first pattern can be arranged at first points in the structure of the set of measured values (file structure, header in the file structure).
  • pattern recognition which is known according to current teaching, allows natural influences to be recognized, particularly in the case of the method according to the invention. A natural influence may have a specific pattern, such as noise, or it may simply differ from the other known patterns.
  • the detection of natural influences by means of pattern recognition which is by no means a banal technical task, can be supplemented by the analysis of the measured values or sets of measured values, which analysis is made possible by the method according to the invention.
  • the process of structuring the metrics and arranging the metrics in the data structure such as a metric set also addresses the technical issue of effectiveness in that the number of metrics is changed to a number that allows optimal quality of analysis.
  • a person skilled in the art can define a number of measuring points and, if necessary, a property of these measuring points.
  • Bringing the measured values into a structure can imply that a defined number of measured values are taken into account for further method steps.
  • the latter can include combining measured values and/or deleting measured values and/or supplementing measured values.
  • sets of measured values with a unified structure of the measured values can also be compared with less effort, which means that the further technical effect of effectiveness can be justified.
  • a set of measured values can only include first measured values or first measured value attributes such as first measured values, first time attributes or first location attributes, which first measured values or first measured value attributes are determined using a first sensor and/or in a first measuring method.
  • a set of measured values does not have to include first measured value attributes and second measured value attributes.
  • the set of metrics may include first metrics and second metrics, or first metric attributes and second metric attributes. Such a set of measured values can be distinguished by the efficient processing of a plurality of measured values.
  • the conversion of the measured values into a structured set of measured values has the advantage that the measured values can be analyzed independently of the determination time.
  • the structure of the set of measured values allows analysis methods to be carried out in an advantageous manner, which analysis methods were also devised after the time of determination.
  • the method according to the invention allows the comparison of measured values, which measured values are determined at different times using different measuring methods and measuring systems, regardless of the time of creation. This is discussed as an example using the first measured value and the second measured value.
  • the method according to the invention can be characterized in that the first measurement method and the second measurement method are different. It becomes the definition of a If there is a difference in measurement methods, reference is made to the above description of the difference in measurement methods.
  • the method according to the invention can also include the step of converting the creation times into the world time format as a unified time format. This process step can be carried out using the usual clock.
  • world time is introduced as a “uniform” time format.
  • the measured values can thus be compared with regard to the development over time.
  • the properties described by the measured values can be compared with regard to time.
  • the method according to the invention can be characterized in that the unified coordinate reference system comprises at least two reference points.
  • the location of a measurement location using an absolute coordinate reference system and a relative coordinate reference system is carried out using a single reference point, which is also referred to as the point of origin or zero point.
  • the transfer of the location of the measurement locations of the measurement values to a unified coordinate reference system can include the measurement location in the unified coordinate reference system being located at at least two reference points of the unified coordinate reference system, through which two reference points the measurement location of the measurement point can be located in a railway network.
  • the reference points of the unified coordinate reference system are points of the railway network.
  • the reference points of the unified coordinate reference system are preferably reference points of the railway network.
  • the method according to the invention can include comparing the measured values with reference measured values, which reference measured values are assigned to a reference object, with the measured values being assigned to an object that is similar to the reference object if the measured values and the reference measured values have a defined similarity.
  • This method step includes at least that the measurement attribute of a measurement value is compared with a reference attribute. Furthermore, the time information and/or the measurement location information can be compared with a reference time or with a reference location. This method step is carried out at most before a generation of the unified set of measured values. In this process step, the measured values are processed.
  • the person skilled in the art can compare the object described by a measurement with a reference object family instead of with a reference object.
  • a reference object or a reference object family no distinction is made between the concept of a reference object or a reference object family, unless this is explicitly mentioned.
  • the comparison can, for example, lead to the result that the measured values, which measured values are determined on a rail of a railway line, are recognized as measured values describing the shape of a rail.
  • the database can include information about which properties the measured values describing a rail or, in particular, a rail profile should or can look like, so that the object described by the measured values can be recognized as a rail or a cross section of a rail.
  • the possible assignment can also be based on the fact that the database includes reference measurement values describing one rail or multiple rails.
  • Such reference measurement values can be based, for example, on rail types, which rail types are recorded in the relevant standards.
  • the measured values describing a rail as an unknown object are assigned to a rail as an object on the basis of a similarity between the measured values and the reference measured values that is to be determined.
  • the example of the rail is only given here as an example; this example can also be applied to other objects on a railway line, such as catenary, sleepers, fastening unit for attaching a rail to a sleeper, ballast, catenary mast, etc.
  • the database for comparing the measured values can also include normalization values, which normalization details define a property of an object and/or a further property of an object for a further object, whereby the assignment of the measured values described here can be supplemented.
  • a normalization value can be a subset of the reference values.
  • the measured values can be assigned to objects on the railway line using conventional methods, which methods are based on the theory of artificial intelligence and/or the comparison of patterns.
  • the person skilled in the art can use methods according to the prior art, such as neural networks, in order to evaluate the measured values in terms of similarity. If necessary, the measured values are assigned to a reference object by calculating information about the probability of the probability that the measured values correspond to the reference object.
  • the set of measured values can include information about the reference object assigned to a measured value and about the probability determined.
  • the method according to the invention can be characterized in that the set of measured values is compared with a set of reference measured values, which reference set of measured values is assigned to a reference object, with a defined similarity between the set of measured values and the set of reference measured values being assigned to an object which is similar to the reference object.
  • the generated sets of measured values can be assigned to an object in addition to or as an alternative to the assignment of the measured values.
  • the person skilled in the art recognizes that the assignment is essentially similar to the assignment of measured values, with not measured values but sets of measured values being considered.
  • Considering sets of measured values instead of considering measured values as part of the assignment of the sets of measured values or the measured values has the advantage that due to the defined data structure of the sets of measured values, such a consideration and such an assignment of the sets of measured values can be carried out much more efficiently and precisely.
  • the set of measured values can contain information about the assignment of the set of measured values to a reference object and about the probability determined.
  • the method according to the invention can be characterized in that the set of measured values is supplemented by a time attribute describing the time at which the measured values were created (or also called the measuring point) and/or the creation of a measuring mark, which measuring mark is described by the measured values or at which measuring mark the measured values are created will.
  • This method step can relate to the case in which the measured value does not include a time attribute describing the time at which the measured value was created.
  • the database according to the invention and the method according to the invention for creating this database are characterized in that the sets of measured values are entered into the database independently of the creation of the measured values, namely, for example, the implementation of the measuring method. If the measured values do not include a time attribute describing the determination of the measured values, the addition of a time attribute via the creation of the measured values can allow the traceability of the data in general.
  • the set of measured values can include a time attribute describing the creation of the measuring mark, at which measuring mark the measured value is determined and at which measuring mark the measuring method is carried out in order to achieve traceability.
  • the method according to the invention can be characterized in that the set of measured values is supplemented by a time attribute describing the point in time at which the set of measured values was created.
  • This time attribute is essentially related to an indication of the time at which the measured values for the measured value set were processed.
  • time attribute allows the use of methods of block-by-block signature of the sets of measured values in order to achieve the further technical effect of integrity.
  • the transfer of the measured values and the measured value attributes to the set of measured values is carried out by data processing.
  • the addition of a time attribute describing the point in time at which the measured values and/or the measured value attributes were recorded in the set of measured values can allow traceability of the data processing as a further technical effect.
  • the set of measured values can include time information in the form of time attributes, by means of which time information it is recorded when which measured value or which measurement attribute is determined.
  • time information in the form of time attributes, by means of which time information it is recorded when which measured value or which measurement attribute is determined.
  • the method according to the invention can be characterized in that the set of measured values is supplemented by a mathematical model describing the measured values.
  • a possible description of the sets of measured values by a mathematical model can also be regarded as an advantageous further technical effect, which effect is created by creating the database according to the invention.
  • a description of a large number of measured values using a mathematical model is generally to be regarded as efficient storage of measured values, which form of storage can also allow efficient processing of the data.
  • a description using a mathematical model can be, for example, the description of a change in measurement attributes over time. According to the prior art, this can be done using a mathematical function.
  • a large number of measured values lie within a range to be defined and some measured values lie outside of this range.
  • the mathematical model may be limited to just emphasizing the out-of-range readings.
  • the method according to the invention can be characterized in that the measured values can be entered into the database independently of the time of determination. According to the invention, this can be achieved by temporarily storing data comprising measured values and/or sets of measured values in a buffer memory.
  • the measured values can also be entered into the database after the measured values have been determined or after the measured values have been recorded. This also includes the fact that the database can be continuously supplemented with further sets of measured values and thus independently of the creation of further sets of measured values.
  • the measured values can be read from another database and/or from a buffer memory.
  • the method according to the invention can be based on the measured values being transmitted to the database according to the invention by means of data transmission. Data is usually transmitted via radio or wired connections. Since railway lines also lead through regions with weak radio coverage or with an insufficient cable connection, the measurement data can also be stored in a buffer memory before being transferred to the database. A storage of sets of measured values in the buffer memory would also be conceivable.
  • a note made by a person skilled in the art can also be regarded as a buffer memory.
  • a cache can also be a handwritten note from a professional.
  • the method according to the invention is therefore in no way limited to the database being stored in a computer network.
  • the database may include sub-databases, which sub-databases are separated from the network at least for a period of time.
  • the method according to the invention can be characterized in that a priority factor is assigned to the set of measured values or to the measured values comprised by the set of measured values.
  • a relevance can thus be assigned to a set of measured values or to the relevant measured values.
  • the priority factor can be assigned under the aspects of integrity of values and/or accuracy of values described below.
  • the priority factor can also be selected depending on the measurement method used to determine the measured values.
  • a first measurement can provide a first number of measurements, while a second measurement provides a second number of measurements.
  • the actual number of measured values to be considered can also be adjusted by introducing priority factors via a weighting that can be achieved by the priority factor. Those readings that exceed a required or maximum number of readings may be assigned a low priority.
  • the person skilled in the art can define a group of measured values with a high priority.
  • the method according to the invention can be characterized in that the first measurement values and the second measurement values and/or a first measurement attribute with a different first measurement attribute and/or a second measurement attribute with a different second measurement attribute and/or a first measurement attribute with a second measurement attribute and/or or the measured values are compared with reference measured values and/or the measured value set is compared with a reference measured value set.
  • the first measured values and the second measured values can be compared with one another. Furthermore, the first measured value attributes are comparable with the second measured value attributes. The person skilled in the art recognizes that such a comparison presupposes that the values to be compared make functional sense.
  • a comparison of values can ensure verification of the values.
  • the method according to the invention and a database according to the invention can thus be distinguished by a high degree of integrity.
  • a comparison of values can ensure accuracy of the values; imprecise values can be discarded or assigned a lower priority.
  • the method according to the invention and a database according to the invention can thus be characterized by a high degree of accuracy.
  • a minimum level of quality can be checked by comparing values with reference values
  • the method according to the invention can be characterized in that supplementary first measured values or from the first measured value attributes supplementary first measured value attributes are calculated from the first measured values and/or supplementary second measured values from the second measured values or supplementary second measured value attributes from the second measured value attributes.
  • the above description of the method according to the invention includes the assignment of measured values on the basis of a comparison of the measured values with reference values, with various methods according to the prior art being able to be used.
  • Obtaining measurement values from different sources and from different sensors can cause the technical problem that the measurement values and/or the measurement value attributes comprised by the measurement values are not complete. This can be based, for example, on the fact that the different sensors determine a different number of measured values and/or measured value attributes. Furthermore, the number of measured values and/or measured value attributes may not be complete because the measuring method is carried out incorrectly.
  • the method according to the invention can include that the comparison of the measured values also includes the creation of additional measured values or measured value attributes or measured value ranges or measured value attribute ranges based on the reference values.
  • the supplementary measurement values or measurement value attributes can be identified.
  • State-of-the-art interpolation methods can be used here. This method step is explained by way of example using a figure below. The object shown in the figure below is to be considered as an example object; the person skilled in the art can carry out this method step on other objects on a railway line.
  • the method according to the invention can be characterized in that a measured value or a measured value attribute is verified by a comparison with a reference measured value or a reference attribute.
  • the method according to the invention can include the method step of comparing the measured value with reference measured values or comparing the measured value attribute with reference attributes.
  • the comparison of several values with several reference values allows the determination of dubious or questionable values, which dubious values are defined as those measured values or measured value attributes which measured values or measured value attributes are greater than a limit value from the reference value or from the differ reference attribute.
  • the method according to the invention can include marking these dubious measured values or measured value attributes as such.
  • the method according to the invention can be characterized in that a mathematical model describing the individual sets of measured values and/or several sets of measured values is created and this mathematical model is stored in the database.
  • the mathematical model can describe a single set of measured values.
  • the mathematical model can describe a time course of a set of measured values.
  • the mathematical model can describe the correlation of several sets of measured values.
  • the mathematical model can describe the development of this correlation over time.
  • the invention disclosed here also relates to a database, which database is created by a method as described above.
  • the database can be part of a network, which network is based on wired connections and/or wireless connections.
  • the database or part of the database can also be installed on a device on which a device for determining the measured values is installed.
  • the database or a part of the database can be installed on a railway construction machine, for example and thus in no way restrictively.
  • the database according to the invention can include user-specific writing rights and/or reading rights and/or processing rights.
  • the invention disclosed here also includes a database, which database is stored on a storage medium or on a plurality of storage media.
  • Figure 1 shows an old plan of a railway line.
  • FIG. 2 shows a representation of measured values which can be determined using a rotary scanner.
  • FIG. 3 includes a schematic representation of the method according to the invention.
  • Figure 4 illustrates the handling of measured values.
  • FIG. 5 illustrates a further embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 6 illustrates an advantageous effect of the method according to the invention
  • Figure 7 illustrates the locally determined measured values in a unified coordinate reference system
  • FIG. 8 illustrates a selected technical effect of the method according to the invention
  • FIG. 9 explains the method according to the invention with reference to FIG.
  • the embodiments shown in the figures only show possible embodiments, it being noted at this point that the invention is not restricted to these specifically illustrated embodiment variants of the same, but that combinations of the individual embodiment variants with one another and a combination of an embodiment with the general description given above are also possible are. These other possible combinations do not have to be mentioned explicitly, since these other possible combinations are within the ability of the person skilled in the art working in this technical field on the basis of the teaching on technical action by means of a specific invention.
  • Figure 1 shows a section of an image of a plan including a railway line 1 (source: https://www.ebay.de/itm/Braunschweig-Schoeninger-EISENBAHN-Plan-1913-Kreuzung-mit-Kabel-SCHOPPENSTEDT-/153669849176) .
  • the plan is dated May 3, 1913.
  • the plan concerns an area of present-day Lower Saxony.
  • FIG. 2 shows an image including measured values, which measured values are determined using a conventional rotary scanner according to the prior art.
  • the invention disclosed here sets itself the task of integrating measured values relating to the railway line—regardless of the type and independent of the time at which they were determined—in a database so that the measured values can be analyzed.
  • the invention is, for example, the technical task of combining first measurement data such as the plan data shown in Figure 1 as the first measurement data from 1913 as the first determination time and the second measurement data from 2020 shown in Figure 2 as the second determination time in a database and analyzing them close.
  • first measurement data such as the plan data shown in Figure 1 as the first measurement data from 1913 as the first determination time
  • the second measurement data from 2020 shown in Figure 2 as the second determination time in a database and analyzing them close.
  • An analysis of the measurement data can include, for example, a comparison of the data and/or correlating the measurement data with one another.
  • the plan data contained in the plan shown in FIG. 1 are measurement data. Measurement data in the narrowest meaning of the term are available at the latest when the plan is scanned or edited in another form, for example.
  • the first coordinate reference system is specified by the plan representation; the first coordinate reference system is the coordinate reference system of the plan or plan representation.
  • FIG. 2 shows an illustrated result of a measurement using a rotary scanner; such a measurement is state of the art and does not require any further explanation in the context of the discussion of the method according to the invention.
  • the second coordinate reference system is specified by the orientation of the rotary scanner and/or the movement of the rotary scanner.
  • the first coordinate reference system is a plan-specified, and thus rigid, coordinate reference system.
  • the measured values are displayed once or readable.
  • the second coordinate reference system is a variable coordinate reference system when the rotary scanner moves.
  • measured values can be determined in a sub-area at one position of the rotary scanner, from which sub-area measured values can also be determined in a second position of the rotary scanner.
  • the first measured values are available in paper form, for example, while the second measured values are available as electronically stored data.
  • the first measured values and the second measured values form a heterogeneous quantity of data, as illustrated by way of example in FIG. 1 and FIG. It is the task of the inventive method discussed here to create a homogeneous data set from this heterogeneous data set.
  • the method according to the invention sets itself the task of storing first measured values or—in general—data from, for example—and thus by no means limiting—a map display (see FIG. 1) and second measured values/data from, for example—and thus by no means limiting—a modern measuring method in a database to be combined and analyzed in the sense of relating or comparing the measured values.
  • the procedural step of transforming the measured values into a unified coordinate system and the procedural step of structuring the measured values or data means that data which originally could not be analyzed are made analyzable together.
  • FIG. 2 shows, by way of example, the measured values illustrated, describing a railway line 1 with track installations 14 and a track 15.
  • the track installations and the track 15 are only mentioned as an example; In the context of the discussion of the method according to the invention, it is only essential that these are measured values describing elements that are related to a railway line.
  • Figure 3 illustrates the inventive method in a detailed manner.
  • the method can be carried out as a computer-implemented method, with the rectangle symbolizing method steps 2 that can be carried out using a computer, which method steps are referred to below as computer method step 2 because they are preferably, but not exclusively, carried out using a computer.
  • First measured values 3 and second measured values 4 are fed to computer method step 2 .
  • the measured values 3, 4 can be determined at different determination times or determination periods using different measurement methods.
  • the measured values 3, 4 can generally include subjective or objective values, which values have a broader connection with the railway system or the railway line.
  • the measured values 3, 4 can relate to objects on the railway line itself, such as rails, sleepers, rail fasteners, rail bed, etc.
  • the measured values 3, 4 can also relate to objects in the vicinity of the railway line, such as vegetation, railway installations such as platforms and level crossings.
  • the measured values 3, 4 can also relate to values describing the properties of the environment such as the groundwater level, snow conditions, etc.
  • the measured values 3, 4 can also relate to objects moving on the railway line or in the vicinity of the railway line.
  • the measured values 3, 4 can, for example, be values describing the operation of a rail vehicle (equivalent to a track-laying machine) for the construction or repair of the railway line; the measured values 3, 4 can relate to the power consumption, the oil pressure, the speed, etc. of the rail vehicle.
  • the measured values 3, 4 include at least one measurement attribute and one measurement location attribute.
  • the measured values 3, 4 can also include a time attribute.
  • the measurement attribute is essentially the quantity measured by the sensor.
  • the measurement attribute can be a numerical value, a vector or some other mathematical variable specified according to the current teaching.
  • the measurement attribute essentially relates to the localization of the measurement location at which the measurement is carried out or the localization of the reference mark.
  • the localization can be given by a relative coordinate system or by an absolute coordinate system.
  • the time attribute relates to the creation time, at which creation time the measured value is created.
  • the different measuring systems which measuring systems are used to create the measured values, use different localization methods and different time formats to specify the time of creation.
  • Computer method step 2 comprises at least the method step of transforming the measured values 3, 4 from the localization method used when determining the measured values or when storing the measured values into a unified coordinate reference system, with the method discussed here being based exclusively on the use of according to the prior art Technology known methods of localization based. According to current teaching, localization is a position statement using an individual coordinate reference system.
  • the computer method step 2 includes the method step of transforming the measured values 3, 4 from the coordinate reference system used when determining the measured values or when storing the measured values into a unified coordinate reference system.
  • the coordinate reference systems used are usually relative coordinate reference systems or global coordinate reference systems, with the measured values being converted from the coordinate reference system used to the unified coordinate reference system using the conventional teaching of coordinate transformation.
  • Localization using a relative coordinate reference system can be such that the route along the railway line is determined from a starting point and the measurement location is described with sufficient accuracy as a result. The distance can be described directly as a length from the starting point or as a sum of lengths between measurement locations. This type of localization does not require any further explanation since this type of localization is known from the prior art.
  • Localization using an absolute coordinate reference system can be carried out in such a way that the measurement location is determined using a GPS device.
  • This type of localization is also known according to current teaching and does not require any further explanation.
  • the localization takes place indirectly.
  • the measurement location can be measured using a relative coordinate reference system and a localization of the measurement location can be calculated from these measurement location attributes using an absolute coordinate reference system.
  • the computer method step 2 further includes the method step of converting the time format, on which the time format the time attribute is based, into a unified time format such as the universal time format.
  • measured values are present in a global coordinate reference system or in a relative coordinate reference system.
  • the relative coordinate reference system can be given, for example, by specifying the position of a measurement train on the railway line. If several sensors are arranged to determine measured values in a measuring train, the position of the sensors in the train must be taken into account.
  • the computer method step 2 also includes the structuring of the measured values in general.
  • the solution shown by the method according to the invention provides that the measured values are converted into a standardized set of measured values with a defined structure.
  • a unified measurement value set comprises at least one measurement value attribute and one measurement location attribute; reference is made in particular to the above description.
  • the transfer of the measured values to the set of measured values can basically be carried out by means of an input by one person.
  • the person skilled in the art recognizes that transferring the measured values into the set of measured values—depending on the amount of data—can represent an extremely complex process.
  • a set of measured values can thus include the measurement attributes (first measurement attribute, second measurement attribute), a time attribute and measurement location attributes.
  • the measured value attributes of the measured value sets are available in a standardized format.
  • the measured values usually obey a certain pattern, which pattern can be recorded and described using the usual teachings of mathematics.
  • the measured values describing the course of the railway line in the plan shown in FIG. 1 obey, for example, the pattern of the line with a defined line width that extends across the plan.
  • the data obtained by scanning the plan can be filtered considering this pattern.
  • the measured values can generally be assigned to objects by recognizing a pattern of the measured values.
  • Pattern recognition is a method according to current teaching and is used, for example, in image processing.
  • the method according to the invention can include arranging the measured values according to a predetermined structure depending on a detectable pattern of the values in the set of measured values.
  • the measured values are arranged in measured value sets.
  • the example shown in FIG. 3 reveals the special case that the first measured values 3 are converted into a first set of measured values 5 and the second measured values 4 are converted into a second set of measured values 6 .
  • the sets of measured values 5 , 6 are preferably, but by no means exclusively, stored in a database 7 .
  • the database 7 can be part of a cloud solution or another network, so that these values, which are present in a structured form, can be accessed from anywhere.
  • the sets of measured values 5, 6 can be used to build and/or repair a railway line.
  • the sets of measured values 5, 6 can be used to control track construction machines.
  • FIG. 4 illustrates the essence and also the further technical effect of the method according to the invention that can be derived from it.
  • Measured values 3, 4 are determined according to current teaching.
  • the operation is carried out by railway companies such as Deutsche Bahn AG or ⁇ BB-Personen Let AG.
  • the determination of measured values is carried out by companies that specialize in measurement technology.
  • maintenance pillar 11 is used in simplified terms, which maintenance pillar 11 includes the construction of parts of the railway network in addition to maintenance in a manner that is obvious to a person skilled in the art.
  • the pillar of the company 13 mainly concerns the use of the tracks for the transport of people and/or goods on this infrastructure.
  • the measured values 3, 4 can come from the column of track 12. As shown above with reference to FIG. 1 and FIG. 2, these can be first measured values 3 and second measured values 4, which measured values 3, 4 cannot be analyzed together. It is also possible to determine only first measured values 3, which first measured values describe a track.
  • the measured values 3, 4 can also come from the maintenance column 11 and/or from the track column 12 and/or from the operation column 13.
  • the measured values of the repair column 11 can be measured values which describe the operation of railway construction machines or repair machines or the handling of construction materials such as track construction materials et cetera.
  • a track tamping machine or a track alignment machine is mentioned here by way of example, but not by way of limitation, as a repair machine.
  • a building material can be, for example and not by way of limitation, a rail, a sleeper or a ballast.
  • the measured values of the column of operation 13 describe the use of the railway structure. As an example and therefore not limiting, it should be mentioned that the measured values of the column of the company 13 passenger numbers, a number of trains, an indication of delays can be.
  • the measured values 3, 4 can be analyzed to describe a condition of a track.
  • a condition of the tracks can be derived from these measured values 3, 4 and/or future data can be determined using methods of “predictive analysis”. This is only possible in the restricted form within the respective column and provided that the measured values 3, 4 can be analyzed together.
  • the method according to the invention essentially offers two solutions to the present problems of the lack of analyzability of measured values from the railway system, the method according to the invention being characterized in that the two solutions to the technical problem of the lack of analyzability of the data are fundamentally similar.
  • the method discussed may lend itself to solving both technical problems through a single approach.
  • the measured values of only one column can be brought into a form that can be analyzed together. This is shown by way of example using FIG. 1 and FIG. 2, with FIG. 1 showing an old plan and FIG. 2 showing the result of a current measuring method.
  • FIG. 1 showing an old plan
  • FIG. 2 showing the result of a current measuring method.
  • the person skilled in the art recognizes that measured values of the column 11 or measured values of the column 13 can also be analyzed with one another in a similar way.
  • a measured value of the column of operation 13 which measured value describes, for example, a (recurring) delay of a train
  • a measured value of the column of track 12 which measured value describes the condition of the track or the area around the track
  • a measured value of the maintenance column 11 which measured value describes, for example, the type of construction of a level crossing.
  • a delay in a train can be justified by the condition of a track in the area of a level crossing, with the measured values from other level crossings showing that the design of the level crossing is not suitable for the operation of a train with a certain weight.
  • a database containing objects is created for recording a railway line.
  • This database covers at least two of the three pillars; the database preferably extends over all three columns 11, 12, 13.
  • first measured values 3 and second measured values 4 which measured values 3, 4 describe a state of the railway line or a vehicle driving on the railway line or an operating state, with a coordinate transformation being carried out of the absolute or relative coordinate reference system used into a unified coordinate reference system and generating a unified set of measured values 5, 6 comprising the first measured values and/or the second measured values are stored in the database.
  • the measured value attributes of the measured values are saved in a defined structure in the unified set of measured values.
  • the method according to the invention can be used on only one column as well as on several columns according to the above definition.
  • a standardization of the measured values is achieved by the coordinate transformation described above and the generation of a unified set of measured values. Since this can be applied to all measured values of the individual columns 11, 12, 13, the sets of measured values 5, 6 are shown in FIG.
  • the analysis of the measured values 3, 4 with one another can be carried out in such a way that the sets of measured values 5, 6 are compared with one another.
  • the sets of measured values 5, 6 are preferably structured in two layers 9, 10, via which layers 9, 10 the dependency between the measured values 3, 4 and the obliteration of these measured values 3, 4 is defined. This structure is efficient because the structure described in detail below allows comparing measurement values 3, 4 of one column from columns 11, 12, 13 and also comparing measurement values 3, 4 from two columns from columns 11, 12, 13 permitted.
  • the measurement data records 5, 6 can include a first layer 9 with Weden describing the track properties and a second layer 10 with Weden describing the integration of the track into the railway network.
  • the first layer 9 includes Gleismesswede GMW.
  • the GMW track measuring wedges are essentially measuring wedges that are measured on a track, comprising at least rails, sleepers and substructure.
  • the Gleismesswede GMW also describe the area around the track.
  • the first layer 9 includes Wede descriptive track installations GEB, i.e. buildings that are built in the area of the track or the surrounding area.
  • the track installations can be, for example, a level crossing, a catenary mast, a platform or the like. The examples given are not to be understood as limiting.
  • the first layer 9 can also include information about the topology TOPO of the track measuring wed and the track installations. Furthermore, the GMW and the GEB are linked to an absolute reference coordinate system ARKS and/or a relative reference coordinate system RRKS as a unified reference coordinate system.
  • the first layer 9 is extensible.
  • the second layer 10 concerns the integration of the track into the railway network. Accordingly, the second layer 10 includes data relating to the rail network SNW, the track network GNW, the organizational structure ORG ST and the list of permissible speeds VZG.
  • the second layer 10 is extensible.
  • a measurement path set 5, 6 comprising the first layer 9 described above and the second layer 10 described above allows the analysis of the measurement path 3, 4 from different columns 11, 12, 13 in an efficient manner. While the measured paths, namely the first measured paths 3 and the second measured paths 4 and the obliteration of these measured paths are stored in the first layer, the networking of the paths of the first layer 9 is stored in the second layer 10 .
  • the structure in the sense of the above definition is thus created on two levels, namely the first layer 9 and the second layer 10, in the exemplary embodiment shown in FIG.
  • the following possible results of a comparison of the measured values from at least two columns from the three columns are listed as examples:
  • the "Digital Twin” DIGITAL TWIN method allows processes to be simulated.
  • the processes simulated using the "Digital Twin” can relate to the repair work and/or the implementation of the operation.
  • a possible technical effect is the implementation of such a simulation for repair work, taking into account measured values from column 12 and/or column 13, which measured values were determined over a period of time.
  • the amount of data available should be used to identify when, for example, a track needs to be repaired. As mentioned at the beginning, this can be predicted more precisely with a larger amount of data.
  • the invention discussed here provides this larger amount of data, whereby the measured values 3, 4 from all columns can be included. Furthermore, a temporal development of the measured values 3, 4 can be taken into account.
  • the internal and external accounting system ACC can also be designed more effectively.
  • at least the measured values of the columns 11, 12, 13 mentioned form a heterogeneous quantity of data. Since the measured values of one of the columns 11, 12, 13 are determined by different providers or different measurement methods or different measurement systems, the measured values of one of the columns 11, 12, 13 usually also form a heterogeneous amount of data.
  • the creation of a homogeneous amount of data in the form of the unified set of measured values described here has the advantage that the measured values in the form of the unified set of measured values are used for the analysis of other measured values or the properties of the railway network or for controlling machines, regardless of how the measured values are determined can become.
  • FIG. 5 shows the profile of a rail as can be found in the relevant literature (see http: //www.iagstalbahnde/bahnenO.html).
  • a first provider who creates first measured values 3 with a first measuring method using a first coordinate reference system can compare the first measured values with the reference profile 8 mentioned in the literature (stored in a database).
  • a second provider which second provider creates second measured values 4 with a second measuring method using a second coordinate reference system, can compare the second measured values 4 with the reference profile 8 .
  • the method according to the invention allows the analysis of the first measured values 3 and the second measured values 4 with one another.
  • the method according to the invention allows the calculation of additional first measured values 3 including the second measured values 4.
  • the method according to the invention can allow the first measured values 3 and the second measured values 4 may be compared in addition to a comparison of a measured value with reference profile 8 . This is done in a particularly effective manner since the sets of measurements are in a structured form.
  • FIG. 5 shows in an illustrative manner the application of a possible method step of the method according to the invention using the example of a rail profile, the explanation given using the example of the rail profile not being to be considered restrictive in any way.
  • FIG. 6 illustrates the problem of converting the measured values from a relative coordinate system into a unified coordinate system with geodetic coordinates.
  • FIG. 6 further illustrates the advantageous effect of the method according to the invention using an example that is intentionally kept very simple.
  • a location (see Figure 6, point C) is usually specified by a relative coordinate system. This can be done, for example, by a distance covered starting from a starting point A.
  • a localization of the point C in space on the basis of the route AC requires knowledge of the course of the railway line at the time the measured value was created at the location C.
  • the points A and B entered in FIG. 6 are known locations within the framework of the discussion of the invention; the distance between the places is not relevant.
  • the invention discussed here solves this problem of locating a first measured value determined at location C by creating a unified first set of measured values.
  • the unified first set of measured values includes a first creation time of the creation of the first measured value and the relative pre-location of the first measurement point C.
  • the first measurement includes at least the first measurement attribute.
  • the first measurement attribute can be, for example and thus not by way of limitation, a machine parameter such as hydraulic pressure of a tamping device.
  • the first measured value can include a time attribute, which time attribute describes the first creation time with sufficient accuracy.
  • time attribute describes the first creation time with sufficient accuracy.
  • the first time of creation is to be understood, for example, as the sufficiently precise description of that time at which the first measured value is created by means of a first sensor. It is essentially a property of the first sensor that a first time attribute is also created in addition to the first measurement attribute.
  • the first measurement includes a first measurement location attribute.
  • the measurement location attribute describes the measurement location C using a relative coordinate system.
  • the relative coordinate system includes, for example and thus not restrictively, specifying the distance of the measurement location C from the point A.
  • the route can also be specified indirectly, for example, via the speed and the time span when a measurement train moves from A to C.
  • Second measured values are also available. With their measurement attributes, the second measured values relate to the description of the railway line 1 at time t (creation time) and the description of the railway line 1′ at time t′.
  • the second measured values are based on an absolute coordinate system, for example.
  • the measured values can be compared by converting the measured values from the existing coordinate system into the unified coordinate system and converting the creation times into a unified time format.
  • the conversion of the measured values described above allows the assignment of the relative coordinates of the first measuring point C as first measured values to second measured values, which second measured values describe the railway line 1 at the location C in absolute coordinates at the time t, which second point in time is similar to the first point in time. Consequently, the point C can be located by absolute coordinates or by the unified coordinate system in addition to the obliteration by means of relative coordinates.
  • a railway line changes its properties, such as shape, over time.
  • a railway line 1 is shown as an example at a point in time t by a solid line.
  • the dashed line marks the course of a railway line 1' at a time t-1.
  • measured values can be assigned and made dependent on one another.
  • the measured values can, in particular, be brought into a temporal dependency on one another, independently of the time of observation and the time of creation of the measured values.
  • databases are created according to the current teaching on the basis of the railway data.
  • measured values are determined using measuring methods according to the prior art.
  • the track width of the track 15 of the railway line 1 in the measuring area 18 between the points 16, 17 can be determined.
  • the track width can be measured at regular or irregular intervals.
  • a photo documentation of the track 15 in the measuring area 18 can be created. The reader can see without a doubt that the following description is not limited to determining the track width and photo documentation as measured values. The gauge and the photo documentation are only mentioned as examples and are therefore in no way limiting.
  • the measured values 19, 20, 21 are determined by means of a sensor and/or are created by an input.
  • the measured values 19, 20, 21 include a measured value attribute, by means of which measured value attributes the measured variables are represented.
  • the measurement values also include a measurement location attribute, which measurement location attribute describes the obliteration of the measurement value using an individual coordinate reference system.
  • the measured values 19, 20, 21 describe a condition of the railway line, which is presented above as an example and in no way restrictive based on the gauge or the photo documentation.
  • the measured values can also describe the condition of a vehicle driving on the railway line.
  • the measured values form a heterogeneous amount of data. At least the localization of the measured values is heterogeneous.
  • the coordinate reference systems used to pre-locate the measured values can be different.
  • the measuring methods for determining the measured values can also be different.
  • Each individual measurement method can provide a data set of measurement attributes, which data set, for example, determines the location of the measured values or the measurement attributes according to a different system.
  • the measurements are located using the individual coordinate reference system by reference to a single reference point.
  • this method which is known from the prior art, did not permit a satisfactory localization of the measured values in a railway network.
  • Coordinate transformation from the individual coordinate reference system to a unified coordinate reference system is proposed.
  • the individual coordinate reference system can, for example, be an absolute or relative coordinate reference system, by means of which coordinate reference system the position relative to a single reference point is specified.
  • This coordinate transformation is a first proposed method step, which method step can be carried out by a person skilled in the art using the current teachings of geometry and mathematics. It is further proposed that the measurement location be referenced to a first reference point 19 and/or a second reference point 20 during the coordinate transformation using the current teachings of mathematics and geometry.
  • said reference points 19, 20 are points 16, 17 of the railway network.
  • railway route 1 is part of the railway network.
  • the measurement attributes are stored in a database in a unified structure.
  • the unified set of measured values which is stored in the unified structure, includes at least the measured value attribute and the localization using the unified coordinate reference system with reference to the two reference points 19, 20.
  • the measured values 19, 20, 21 of the area 18 can be referenced in such a way that a relative coordinate reference system with a distance equal to zero (0% of the length of the railway line 1) in the reference point 19 and with a distance equal to 1 (100% of the length of the railway line 1 between points 16, 17) in which reference point 20 is used.
  • a relative coordinate reference system with a distance of zero and a distance of 1 at the ends of the region 18 can be introduced.
  • the measured values 19, 20, 21 are measured at intervals, for example, from which the distances 22, 23,
  • the percentage distance of the entire route 24 of each measurement location can be calculated using mathematical methods, since the length of the railway line 1 between the points 16, 17 is known.
  • the reference point 16 is considered to be the zero travel point. The distances between the measurement locations are divided proportionately.
  • the measurement locations of the measured values 19, 20, 21 are localized using the calculated percentage distance and thus considering the reference points 16, 17 as rigid reference points.
  • the sclerosing of the measuring node does not have to be carried out exclusively by means of distances or intervals.
  • the measuring code can be obliterated by the GPS data, from which the above-mentioned distances 22 to 25 can be calculated.
  • the unified measurement record may further include the following railway-specific attributes.
  • the measurement record can also include the specification of a route kilometer reading. Irrespective of an advantageous obliteration of a measuring tool or a device using the unified coordinate reference system, obliteration via distance kilometer marking is common, which circumstance is hereby taken into account.
  • the measurement record can also include information about the route, namely which points of a railway network a railway line connects, for which railway line or for an area of which railway line the measurement path is determined. Referring to Figure 7, the measurement record may include attributs describing that area 18 is part of railway line 1 connecting points 16,17.
  • FIG. 8 illustrates a further technical effect of the method according to the invention.
  • FIG. 8 includes a railway line 1 by way of example. Measurement attributes are required at a first measuring point 17 and at a second measuring point 18, for example for controlling a track processing device.
  • Measurement 19 is characterized by the fact that measurements were taken at relatively short, irregular intervals.
  • the measurement 20 includes measurement wedges with large distances from one another.
  • Measurement 21 is a continuous measurement. Overall, the measurements from measurements 19, 20, 21 represent a heterogeneous amount of data.
  • the transfer of the obliteration of the measurement path from the measurements 19, 20, 21 allows the measurement path to be compared and assigned.
  • the measured value of measurement 19 can be assigned to the measured value of measurement 21 for first measurement location 17 .
  • those measurement values can be selected which measurement values were actually measured at this measurement location or at a similar measurement location.
  • the selection of a similar measurement location can include the description of the similarity, in particular the distance to the measurement location.
  • FIG. 9 refers in particular to the description of the figures for FIG. 7. The measurement of a set of points including the integration of the measured values into a railway network is explained.
  • FIG. 9 includes at the top a track plan of the switch to be measured.
  • the points WA and WE are reference points, via which reference points the switch to be measured is connected to the railway network. This is due to the fact that the measurement of a switch is discussed here, which is to be considered as an example and in no way limiting. The person skilled in the art is able to select other reference points for other rail elements.
  • a point WM is also entered, which point WM is the crossing point of the switch. The position of the point WM is defined by the distances to the points WA and WE, which can be measured in this way.
  • Measured values are determined for the sections of the points between the points WA, WM, WE.
  • the number of measured values is entered as an example in the schematic representation given in FIG.
  • the localization of the individual measured values of the sub-areas is determined taking into account the proportional distances between the points mentioned (measuring locations, reference points) and the lengths of the sub-areas as unchangeable variables and using at least one of the points from WA, WE (WA for the start of the switch, WE for the end of the switch) carried out as reference points.
  • the measured values can be located using a first coordinate reference system.
  • the reference points can be located by a second coordinate reference system.
  • the second coordinate reference system may correspond to the unified coordinate reference system.
  • the points WA, WM, WE are included as fixed or immovable points, as a result of which the distances between these points WA, WM, WE can be regarded as unchangeable variables when the database is created.
  • the distances between the measuring points or measuring locations and between the measuring location and WA or WM or WE are determined.
  • the distances determined when determining the measured values or measurement locations are proportionally related to the fixed values mentioned above.
  • a measurement location determined halfway between WA and WM goes into the database as a measurement location halfway between WA and WM.
  • a measurement location determined on a portion of the route between the reference points is entered in the database as a measurement location on a portion of the route between the reference points.
  • the measured values determined at the switch can be viewed as a first level in the database.
  • the second level of the database relates to the railway network and includes at least the reference points WA, WE.
  • the two planes can be linked using the reference points and considering the reference points as fixed and thus immutable points by using a unified coordinate reference system.
  • the implementation of the method according to the invention can be characterized in that the individual measurement sections between the points WA, WM, WE are considered as individual levels, which are located individually or together with the second level.

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Abstract

Verfahren zur Erstellung einer Datenbank zur Erfassung einer Eisenbahnstrecke umfassend Objekte, wobei erste Messwerte und zweite Messwerte, welche Messwerte mittels eines Sensors und/oder durch eine Eingabe erstellte Messwertattribute umfassen und welche Messwerte unter Verwendung eines absoluten Koordinatenreferenzsystems und/oder relativen Koordinatenreferenzsystems erstellt werden, welche Messwerte einen Zustand der Eisenbahnstrecke oder eines auf der Eisenbahnstrecke fahrenden Fahrzeuges beschreiben, unter Durchführung einer Koordinatentransformation des gegebenenfalls relativen Koordinatenreferenzsystems und des gegebenenfalls absoluten Koordinatenreferenzsystems in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem und unter Generierung eines vereinheitlichten Messwertesatzes umfassend die ersten Messwerte und/oder die zweiten Messwerte in der Datenbank abgespeichert werden, wobei bei der Generierung des Messwertesatzes die Messwertattribute der Messwerte in einer definierten Struktur im vereinheitlichten Messwertesatz abgespeichert werden.

Description

Verteilte und offene Datenbank zur dynamischen Erfassung des Eisenbahnstreckennetzes und dessen Gewerke
Die im Folgenden offenbarte Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung einer Datenbank, mittels welcher Datenbank ein Eisenbahnnetz mittels Messwerte erfasst werden kann und eben diese Messwerte als Daten verwaltet werden können. Die folgende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Nach dem Stand der Technik kann der Zustand einer Eisenbahnstrecke unter der Erstellung von Messwerten ermittelt werden.
Ein Eisenbahnnetz zeichnet sich - wie oben angeführt - dadurch aus, dass ein Bereich einer Eisenbahnstrecke über zumindest einen Knotenpunkt mit dem Eisenbahnnetz verbunden ist. Eine Eisenbahnstrecke kann über zwei Knotenpunkte mit dem Eisenbahnnetz verbunden sein, wie dies nachstehend anhand einer Figur dargestellt ist.
Es können beispielsweise Messwerte beschreibend die Gleisgeometrie und/oder Streckengeometrie einer Eisenbahnstrecke, der Aufbau eines Gleiskörpers einer Eisenbahnstrecke und die Umgebung um die Eisenbahnstrecke mit Hilfe von Sensoren wie beispielsweise und nicht einschränkend einem Rotationsscanner, aber auch Fotosensoren zur Erstellung von Bildmaterial ermittelt werden. Es ist weiteres bekannt, schienengebundene Fahrtzeuge oder andere Vorrichtungen auf der Grundlage dieser Messwerte zu steuern.
Ein Rotationslaserscanner stellt eine anwendbare Ausführungsform eines Rotationsscanners dar. Die Art dieser Messwerte und die Aussagekraft des mit einer Erstellung der Messwerte verbundenen Messverfahrens hängt stark von den eingesetzten Messsensoren und/oder von der angewandten Messmethoden ab. Der Fachmann erkennt hier bereits ein erstes dieser Erfindung zu Grunde liegendes Problem, nämlich eine mangelnde Vergleichbarkeit und eine eingeschränkte Möglichkeit, Messwerte oder auch Messergebnisse aus den Messverfahren nach dem Stand der Technik miteinander in Korrelation zu setzen.
Es ist weiters üblich, den Zustand einer Eisenbahnstrecke durch eine subjektive Beschreibung aufzunehmen. Eine subjektive Beschreibung kann ergänzend oder alternativ zu mittels Sensoren ermittelten Messwerten erfolgen. Eine subjektive Beschreibung eines Teilbereiches einer Eisenbahnstrecke kann beispielsweise ein durch einen Fachmann aufgenommenes Bild und/oder eine Beschreibung sowie eine Angabe des Ortes der Eisenbahnstrecke umfassen. Es ist auch eine Aufgabenstellung der hier offenbarten Erfindung, ein System zu schaffen, welches System die Integration derartiger subjektiver Beschreibungen in eine zu schaffende Datenbank gestattet.
Zurzeit gibt es im Eisenbahnwesen etwa einhundert Anbieter mit etwa fünfzig unterschiedlichen Messanforderungen. Unter einer Messanforderung ist hierbei eine einzigartige, alleinstehende, von einem Messmittel losgelöste Anforderung eines Anbieters zu verstehen. Wenn ein Messmittel in der Lage ist, drei Messanforderungen zu erfüllen, so ist bei den circa einhundert Anbietern von circa dreihundert Messmitteln auszugehen. Zusammenfassend können mit den bekannten Messmitteln unter Erfüllung der einzelnen Messanforderungen eine Vielzahl von Messwerten ermittelt werden, welche Messwerte jedoch wegen der Fülle an Anbietern, Messmitteln, Messverfahren et cetera nur in einem sehr beschränkten Ausmaß miteinander vergleichbar oder in Korrelation bringbar sind, da die einzelnen Messwerte zur Erfüllung der oben beschriebenen Kriterien in ihrem Wesen unterschiedlich sind. Es kann zwar einerseits eine große Datenmenge vorhanden sein, welche Datenmenge jedoch andererseits nicht analysierbar ist.
Der Begriff des Analysierens der Daten ist im Rahmen der Offenbarung dieser Erfindung so zu verstehen, dass die Daten zumindest miteinander verglichen oder in eine Korrelation zueinander stellbar oder mit einem Verfahren nach der gängigen Lehre wie beispielsweise Künstliche Intelligenz und/oder Modellvergleich bearbeitbar sind. Das Analysieren von eisenbahnspezifischen Daten ist durch Verfahren nach dem Stand der Technik nur sehr eingeschränkt möglich.
Übergeordnet zu dem oben aufgezeigten Problem im Zusammenhang mit der Ermittlung der Messwerte gibt es unterschiedliche Methoden zur Verwaltung der Messwerte. Nachdem das Eisenbahnwesen ein sehr stark nationales Gefüge aufweist und jede Eisenbahngesellschaft vermutlich ihr eigene Methoden zum Verwalten der Messdaten hat, wird das oben beschriebene Problem des Ermittelns der Messwerte durch die unterschiedlichen Methoden der Verwaltung quadriert. Die unterschiedlichen nationalen Methoden und Vorschriften zur Ermittlung von Daten über ein nationales Eisenbahnnetz oder eine Eisenbahnstrecke stellt sicherlich ein Kernproblem dar, welches für eine übergreifende Verwaltung der Daten zu lösen ist.
Sämtliche Versuche einer Normierung der Verwaltung der Messwerte in Datenbanken sind bisher an dem nationalen Gefüge des Eisenbahnwesens gescheitert.
Ebenso ist im Rahmen der Diskussion der dieser Erfindung zu Grunde liegenden Problemstellung zu berücksichtigen, dass Eisenbahnstrecken sich in einer natürlichen Umgebung erstrecken. Demzufolge unterliegt jede Ermittlung von Messwerten unabhängig von den nationalen Bestimmungen zur Durchführung der Messverfahren natürlichen Einflüssen, welche natürlichen Einflüsse nicht zur Gänze festmachbar sind. Natürliche Einflüsse können oftmals nur durch einen Vergleich der Messwerte oder der aus den Messwerten generierten Daten festgestellt werden. Diese zur Ausmachung von natürlichen Einflüssen notwendige Analyse der Daten ist nach der gängigen Lehre nicht möglich.
Eine hinreichende Analysierbarkeit von Daten ist jedoch bei einer zeitgemäßen Verwaltung von Eisenbahnstrecken oder auch Eisenbahnnetzen äußerst wichtig. Eine Analyse der Daten erlaubt eine effiziente Wartung und/oder Instandhaltung einer Eisenbahnstrecke und in weiterer Folge eines Eisenbahnnetzes.
Eine Fülle an Messdaten über eine Eisenbahnstrecke auf der einen Seite und eine mangelnde Analysierbarkeit dieser Daten auf der anderen Seite ist ein sehr unzufriedenstellender Zustand. Eine Analyse von Daten kann grundsätzlich durch einen Vergleich und/oder durch ein In-Korrelation-Setzen von Teilmengen der Daten durchgeführt werden. Ein Messwert sei im Rahmen der Offenbarung der Erfindung ein Wert, welcher Wert einen Zustand der Eisenbahnstrecke oder einer Umgebung um die Eisenbahnstrecke beschreibt. Ein Messwert kann auch einen Zustand beschreiben, welcher Zustand einen direkten Einfluss auf die Eisenbahnstrecke oder über die Umgebung der Eisenbahnstrecke einen indirekten Einfluss auf die Eisenbahnstrecke hat.
Ein Messwert kann beispielsweise eine Maßangabe oder eine sonstige physikalische, messbare Größe als Messattribut und eine Ortsangabe als Messortattribut und ein den Ermittlungszeitpunkt beschreibendes Zeitattribut umfassen. Ein Messwert kann auch eine Angabe umfassen, welches Objekt oder welche Objekte wie Schiene, Schotter, Vegetation, Grundwasser et cetera der Messwert betrifft. Prinzipiell ist davon auszugehen, dass die Anzahl solcher Messwerte und die Anzahl der Zustände, welche durch die Messwerte beschrieben werden, in Zukunft steigend sein werden.
Ein Messwert kann auch einen Zustand eines auf einer Eisenbahnstrecke befindlichen oder bewegten Fahrzeuges beschreiben. Ein solcher Messwert kann beispielsweise und somit nicht einschränkend den Betrieb, die Fahrtrichtung oder die Funktion des Fahrzeuges beschreiben.
Der Betrieb des Fahrzeuges kann beispielsweise und somit nicht einschränkend durch den Energiebedarf des Fahrzeuges oder durch die Bewegung eines Elementes des Fahrzeuges erfasst werden. Ein solcher Messwert kann die Bewegung des Fahrzeuges oder die notwendigen Vorgänge beschreiben, durch welche Vorgänge das Fahrzeug in Betrieb versetzt wird oder in Betrieb gehalten wird.
Ein Messwert beschreibend die Funktion des Fahrzeuges ist mit einem Messwert beschreibend den Betrieb des Fahrzeuges eng verbunden; eine strikte Unterscheidung ist für den Fachmann oftmals nicht zielführend. Ein Messwert beschreibend die Funktion des Fahrzeuges kann die Funktion beschreiben, zu welcher Funktion wie beispielsweise das Transportieren von Personen (hier beispielsweise: Anzahl der transportierten Personen) oder das Instandsetzen des Gleises (hier beispielsweise StopfVorgang) das Fahrzeug auf der Eisenbahnstrecke ist.
Die Messwerte beschreibend den Betrieb und die Funktion können eine Beschreibung des Verschleißes des Fahrzeuges umfassen.
Die Fahrtrichtung kann unter Anwendung von Verfahren nach dem Stand der Technik über eine Positionsänderung ermittelt werden. Es sind in der weiteren Offenbarung Beispiele von Messwerten angegeben. Diese Beispiele an Messwerten sind keinesfalls einschränkend zu werten. Prinzipiell kann ein Messwert ein Wert sein, über welchen Wert ein Zustand mit physikalischen Einheiten direkt als eine Messgröße oder indirekt wie beispielsweise über ein Bild oder eine subjektive Beschreibung festgehalten wird.
Ein Messwert kann mittels eines Messsensors erstellt werden. Ein Messsensor kann beispielsweise eine Distanz gegebenenfalls in Abhängigkeit der Zeit oder der Verortung messen. Ein Messsensor kann beispielsweise ein Bildsensor et cetera sein.
Ein Messwert kann durch eine Eingabe eines Benutzers erstellt werden. Die Eingabe eines Benutzers muss nicht auf die Angabe einer physikalischen Größe als eine mögliche Form einer objektiven Beschreibung beschränkt sein; die Eingabe kann auch eine subjektive Beschreibung sein, welche subjektive Beschreibung ein Fachmann beispielsweise bei Strecken- und Gleisbegehungen zur Inspektion der Gleisanlagen abgibt. Die Beschreibung kann die Eisenbahnstrecke oder eine Umgebung der Eisenbahnstrecke betreffen.
Ein Messwert und der Messort sind in einem Eisenbahnnetz verortbar. Nach dem Stand der Technik können unterschiedliche Methoden der Verödung des Messodes wie beispielsweise die Verödung mittels eines Koordinatensystems erfolgen. Die Verödung kann beispielsweise über ein absolutes Koordinatensystem oder ein relatives Koordinatensystem erfolgen.
Es können Messwede (im Folgenden als erste Messwede und zweite Messwede bezeichnet) durch unterschiedliche Messsysteme (im Folgenden als erstes Messsystem und zweites Messsystem bezeichnet) umfassend gegebenenfalls unterschiedliche Sensoren (im Folgenden als erster Sensor und zweiter Sensor bezeichnet) erstellt werden, welche Messsysteme unabhängig voneinander betrieben oder gesteued werden. Die Messysteme können auf unterschiedlichen, durch kein mechanisches System gekoppelte Einheiten angeordnet sein, welche zu Erfassung der Messwede relativ zu einem Eisenbahnnetz bewegt werden können.
Die Unterschiedlichkeit der Messwede kann durch die Unterschiedlichkeit der angewandten Messverfahren beruhen. Das Eisenbahnwesen kann sich unter anderem dadurch auszeichnen, dass bewegte Messsysteme oder odsfest angeordnete Messsysteme zur Erstellung der Messwede angewandt werden können.
Die Unabhängigkeit der Messsysteme kann eine kausale Bedeutung haben. Die Erstellung eines Messwedes durch ein Messsystem bedingt unbedingt nicht die Erstellung eines anderen Messwedes durch ein anderes Messystem. Die Erstellung eines Messwedes kann in keinem logischen Zusammenhang mit der Erstellung eines weiteren Messwedes stehen.
Eine Unabhängigkeit der Messsysteme kann auch dadurch erreicht werden, dass mittels eines einzigen Messystem erste Messwede zu einem ersten Zeitpunkt ermidelt werden und zweite Messwede zu einem zweiten Zeitpunkt ermidelt werden, wobei die Ermidlung der ersten Messwede und der zweiten Messwede unabhängig voneinander erfolgt.
Insbesondere im Eisenbahnwesen ist die Ermidlung der Messwede zu unterschiedlichen Zeitpunkten als ein Anzeichen für das Vorliegen von unabhängigen Messungen zu weden. Die unabhängigen Messungen können durch zeitlich unabhängige Messsysteme erfolgen.
Die unabhängige Erstellung der Messwede kann auch eine mechanische, im weiteren Sinn räumliche Bedeutung haben. Ein ersten Messsystem zum Erstellen des ersten Messwedes ist im mechanischen Sinn unabhängig, wenn das Messsystem durch kein mechanisches Zwangssystem mit einem zweiten Messsystem gekoppelt ist. Die Wahl eines ersten Messodes, an welchem ersten Messod midels des ersten Messsystems ein erster Messwed ermidelt wird, ist nicht durch die Wahl des zweiten Messodes abhängig, an welchem zweiten Messod der zweite Messwed durch ein zweites Messsystem ermidelt wird. Unter Anwendung der Messverfahren nach dem Stand der Technik werden Messwede unter Verwendung eines relativen Koordinatenreferenzsystems oder eines absoluten Koordinatenreferenzsystems als Messortattribut zur Verortung der Messwerte mit unterschiedlichen Ursprungspunkten/Nullpunkten ermittelt. Es können beispielsweise geographische Koordinaten (geographische Länge und Breite) als ein absolutes Koordinatenreferenzsystem verwendet werden. Die Angabe einer Position in Abhängigkeit der zurückgelegten Streckenlänge oder der Wegzeit ist ein Beispiel eines relativen Koordinatenreferenzsystems, welches relative Koordinatenreferenzsystem im Eisenbahnwesen sehr häufig Anwendung findet. Die hier genannten Beispiele von Koordinatenreferenzsystemen sind keinesfalls ausschließlich zu verstehen; der Fachmann kennt weitere Beispiele eines globalen Referenzsystems und eines relativen Referenzsystems.
Ein Messwert kann eine Serie von Messwertattributen umfassen, welche Messwertattribute an einer Serie von Messorten ermittelt wird, wobei die Serie von Messorten durch einen Abstand zwischen den Messorten gekennzeichnet ist. Ein Messwert mit einer Serie von Messwertattributen kann beispielsweise in der Weise ermittelt werden, dass ein Messsystem entlang einer Eisenbahnstrecke oder insbesondere eines Gleises bewegt wird und Messattribute an ausgewählten Messorten ermittelt werden. Der Abstand zwischen den Messorten kann zwischen den einzelnen Messwerten und auch innerhalb eines Messwertes unterschiedlich sein. Der Abstand zwischen den Messorten kann auch gegen Null gehen, sodass im Wesentlichen eine kontinuierliche Messung über eine Strecke vorliegt.
Es ist eine eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Verortung denkbar. Die einzelnen Messwerte können sich durch die Dimensionalität der Verortung unterscheiden.
Die genaue Verortung der Messwerte im Eisenbahnnetz ist ein wesentlicher Faktor bei einer Beschreibung eines Eisenbahnnetzes mittels gemessener oder errechneter Messwerte. Es kann auch Aufgabe der Erfindung sein, eine möglichst genaue Verortung der Messwerte im Eisenbahnnetz zu gewährleisten. Weiters ist es Aufgabe der Erfindung, die Genauigkeit der Verortung eines Messortes zu erhöhen und/oder die Kompatibilität der Verortung im Eisenbahnnetz zu gewährleisten.
Unter Anwendung von Messverfahren nach dem Stand der Technik wird der Erstellungszeitpunkt eines Messwertes durch ein Zeitattribut beschrieben. Es solches Zeitattribut kann insbesondere im Eisenbahnwesen in unterschiedlichen Zeitformaten vorhegen.
Zusammenfassend sind die Messwerte beschreibend ein Element des Eisenbahnwesens aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften heterogen. Es ist die für die Informatik bekannte Definition von Heterogenität auf die unterschiedlichen Eigenschaften der Messwerte anzuwenden (siehe u.a. https ://de . wikipedia.org/wiki/Heterogenit%C3%A4t_(Informatik)) .
Die hier offenbarte Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Messwerte unabhängig von dem Ermittlungszeitpunkt der Erstellung der Messwerte und/oder von der Art der Erstellung der Messwerte und/oder von dem verwendeten Messsystem und/oder der Methode der Verortung der Messwerte analysierbar zu gestalten.
Eine Analyse der ersten Messwerte und der zweiten Messwerte miteinander kann auch eine Anzeige dieser Messwerte auf beispielsweise und somit nicht einschränkend auf einem Monitor oder einer Benutzeroberfläche umfassen, mittels welcher Anzeige diese Messwerte oder aus den Messwerten erstellte Daten miteinander verglichen und in Korrelation miteinander gesetzt werden können. Die Anzeige der Messwerte beziehungsweise der Daten ist ein demjenigen Verfahrensschritt nachgelagerter Schritt, in welchem Verfahrensschritt die ersten Messwerte und die zweiten Messwerte miteinander vergleichbar gestaltet werden.
Unter einem Ermittlungszeitpunkt wird jener Zeitpunkt verstanden, zu welchem Zeitpunkt die Messwerte ermittelt werden. Der Ermittlungszeitpunkt kann ein Zeitpunkt oder eine Zeitspanne sein. Die Angabe eines Ermittlungszeitpunktes in Form einer Zeitspanne kann erfolgen, wenn der eigentliche Ermittlungszeitpunkt unbekannt ist oder wenn die Ermittlung der Messwerte eine Zeitspanne andauert.
Die hier offenbarte Erfindung stellt sich weiters die Aufgabe, die Messwerte unabhängig von dem Ermittlungszeitpunkt der Erstellung der Messwerte und/oder von der Art der Erstellung der Messwerte und/oder von dem verwendeten Messsystem und/oder der Methode der Verortung der Messwerte so aufzubereiten, dass diese Messwerte für die Steuerung einer auf dem Gleis fahrenden Maschine verwendet werden können. Die Aufbereitung der Messwerte kann die Abspeicherung in einer Datenbank umfassen. Die auf dem Gleis fahrende Maschine kann eine Gleisinstandsetzungsmaschine und ein sonstiges Fahrzeug sein. Die Aufbereitung der Messwerte in Hinblick auf die Verortung zur Verwendung in der Steuerung der Maschine kann umfassen, dass die Methode und das Ergebnis der Verortung des Messortes bei der Ermittlung des Messwertes an die Anfordemisse einer Steuerung einer Maschine angepasst werden.
Die grundsätzliche Lösung sieht vor, dass die heterogene Datenmenge an Messwerten mit unterschiedlichen Eigenschaften in eine homogene Datenmenge mit vereinheitlichten Messwertesätzen überzuführen.
Erfindungsgemäß wird dies durch den Anspruch 1 erreicht.
Wie eingangs erwähnt sind die nach dem Stand der Technik im Eisenbahnwesen vorliegenden Messwerte in ihrem Wesen, in ihrer Art der Ermittlung sehr unterschiedlich, was unter anderem durch das starke nationale Gefüge des Eisenbahnwesens und die verschiedenen Messmethoden erklärbar ist. In der folgenden Diskussion des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen die unterschiedlichen Messwerte als erste Messwerte und zweite Messwerte ein. Es ist sohin der erste Messwert zu dem zweiten Messwert hinsichtlich des Ermittlungszeitpunktes und/oder der angewandten Messmethode und/oder des verwendeten Messsystems et cetera unterschiedlich.
Bei dem hier diskutierten Verfahren umfassen Messwerte gleichwie bei Verfahren nach dem Stand der Technik zumindest Messattribute, welche Messattribute - wie in diesem Dokument mehrmals angeführt - eine ermittelbare oder ermittelte Größe beschreiben. Die Messwerte können mit unterschiedlichen Koordinatenreferenzsystemen als Messortattribut und/oder mit Erstellungszeitpunkten als Zeitformat in unterschiedlichen Zeitformaten verortet sein.
Ein erster Messwert kann ein erstes Messattribut umfassen; der erste Messwert ist mittels eines ersten Koordinatenreferenzsystem und/oder einem ersten Erstellungszeitpunkt verortbar. Ein zweiter Messwert kann ein zweites Messattribut umfassen; der zweite Messwert ist mittels eines zweiten Koordinatenreferenzsystem und/oder einem zweiten Erstellungszeitpunkt verortbar.
Es können das erste Koordinatenreferenzsystem und das zweite Koordinatenreferenzsystem unterschiedlich sein. Es kann beispielsweise das erste Koordinatenreferenzsystem ein absolutes Koordinatenreferenzsystem und das zweite Koordinatenreferenzsystem ein relatives Koordinatenreferenzsystem sein. Die Koordinatenreferenzsystem können auf unterschiedlichen Ursprungspunkten/Nullpunkten basieren.
Es können das erste Zeitformat und das zweite Zeitformat unterschiedlich sein. Ein Zeitformat kann beispielsweise eine Datumsangabe, ein anderes Zeitformat kann eine Intemetzeit sein.
Die Zeitformate können unterschiedliche Nullpunkte aufweisen.
Es können der ersten Erstellungszeitpunkt und der zweite Erstellungszeitpunkt unterschiedlich sein.
Das erfmdungsgemäße Verfahren bietet grundsätzlich dadurch eine Lösung an, dass eine Vereinheitlichung der Messwerte angeboten wird. Diese Vereinheitlichung umfasst grundsätzlich den Schritt der Überführung der Messwerte in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem und/oder die Überführung der Messwerte in ein vereinheitlichtes Zeitformat und/oder die Überführung der Messwerte in einen Messwertesatz mit einer definierten Struktur.
Ein Messwertesatz umfasst zumindest eine Verortung durch das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem, einen Messwert und gegebenenfalls ein Zeitattribut oder einen Zeitstempel. Diese Daten werden in der vereinheitlichten Struktur mit einem einheitlichen Schema in der Datenbank abgespeichert.
Ein Zeitattribut ist vorteilhaft, um Veränderungen des Gleises zu dokumentieren. Der Fachmann erkennt, dass insbesondere die Verwendung eines Zeitattributes mit einer vereinheitlichten Zeitangabe vorteilhaft ist.
Im Rahmen der Offenbarung dieser Erfindung umfasst ein Messwert ein Messattribut. Dieses Messattribut wird mittels eines Sensors durch Messung ermittelt. Dieses Messattribut kann auch durch eine Eingabe durch einen Benutzer definiert sein (subjektiver Wert). Dieses Messattribut ist im Regelfall ein Zahlenwert (positiver Zahlenwert, negativer Zahlenwert, Betrag), ein Vektor oder eine sonstige Größe, welche nach der gängigen Lehre geeignet ist, eine Eigenschaft des Objektes zu beschreiben. Das Messattribut kann auch ein Bild oder eine Verknüpfüng auf weitere Messattribute oder weitere Daten sein. Ein Messattribut kann eindimensional oder zweidimensional oder dreidimensional vorliegen. In Bezugnahme auf das oben geschilderte technische Problem kann das Messattribut in unterschiedlichen Formaten vorhegen.
Ein Messwert umfasst weiters eine Angabe über den Messort (Messortattribut), an welchem Messort der Messwert ermittelt wird. Nach der gängigen Lehre kann der Messort durch eine relative Koordinatenangabe oder durch eine absolute Koordinatenangabe hinreichend genau definiert sein. Der Fachmann kennt aus dem Stand der Technik auch weitere Möglichkeiten einer hinreichend genauen Angabe des Messortes. In Bezug auf das oben geschilderte technische Problem kann die Angabe des Messortes oder die Angabe über die Verortung des Messortes in unterschiedlichen Formaten angegeben sein. Die hier diskutierte Angabe des Messortes mittels eines relativen Koordinatensystems oder eines absoluten Koordinatensystems stellt nur eine Auswahl einer Vielzahl möglicher Ortsangaben dar. Die Genauigkeit der Angabe des Messortes ist weiters ein Einflussfaktor bei einer weiteren Verarbeitung des Messwertes, insbesondere der Verarbeitung der Angabe des Messortes.
Ein Messwert kann weiters eine Zeitangabe (Zeitattribut) über den ersten Erstellungszeitpunkt umfassen, zu welchem ersten Erstellungszeitpunkt der Messwert ermittelt wurde. Diese Zeitangabe kann auch in unterschiedlichen Formaten vorliegen. Die Genauigkeit des Messortes ist weiters ein Einflussfaktor bei einer weiteren Verarbeitung des Messwertes, insbesondere der Verarbeitung der Angabe des Erstellungszeitpunktes. Im Rahmen der Offenbarung dieser Erfindung kann ein Koordinatenreferenzsystem eine neben einer Positionsangabe auch eine Zeitangabe umfassen. Das Messortattribut kann sohin ein Zeitattribut umfassen.
Ein Messwert kann weitere Messwertattribute umfassen. Die obige Beschreibung eines Messwertes ist keinesfalls einschränkend zu verstehen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren umfasst als einen Verfahrensschritt die Umrechnung der Messwerte, welche Messwerte unter Verwendung eines relativen Koordinatenreferenzsystems oder eines absoluten Koordinatenreferenzsystems zur Verortung zu einem Ermittlungszeitpunkt ermittelt werden, in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem. Diese Umrechnung ist ein mathematisches Verfahren, bei welchem mathematischen Verfahren die Angabe des Messortes von einem bestehenden Koordinatensystem, welches bestehendes Koordinatensystem absolute Koordinatenangaben und/oder relative Koordinatenangaben umfasst, in ein vereinheitlichtes Koordinatensystem umgerechnet werden. Bei einem nicht veröffentlichtem Forschungsprojekt werden die Weltzeit und/oder geodätische Koordinaten als ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem verwendet.
Das erfmdungsgemäße Verfahren basiert darauf, dass die ersten Messwerte einzeln und nicht eine Reihe von ersten Messwerten oder eine Funktion beschreibend die ersten Messwerte von dem ersten Koordinatenreferenzsystem in das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem umgerechnet werden. Gleiches gilt für die zweiten Messwerte.
Das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem kann ein globales Koordinatenreferenzsystem sein, während das erste Koordinatenreferenzsystem und das zweite Koordinatenreferenzsystem lokale Koordinatenreferenzsysteme sind. Ein globales Koordinatenreferenzsystem kann lokale Koordinatenreferenzsysteme umfassen, welche über Bezugspunkte mit dem globalen Koordinatenreferenzsystem verknüpft sind.
Ein Eisenbahnnetz zeichnet sich - wie oben angeführt - dadurch aus, dass ein Bereich einer Eisenbahnstrecke über zumindest einen Knotenpunkt mit dem Eisenbahnnetz verbunden ist. Eine Eisenbahnstrecke kann über zwei Knotenpunkte mit dem Eisenbahnnetz verbunden sein, wie dies nachstehend anhand einer Figur dargestellt ist. Der Fachmann ist in der Lage, in Abhängigkeit der jeweiligen Aufgabenstellung ein anderes vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem zu wählen.
Die Umrechnung von einem relativen Referenzsystem oder einem absoluten Referenzsystem zu einem vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystem kann unter Anwendung von mathematischen Modellen nach der gängigen Lehre erfolgen. Es kann eine Koordinatentransformation zur Anwendung kommen.
Die Umrechnung von dem ersten Koordinatenreferenzsystem in das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem kann eine rein mathematische Aufgabe sein. In der unten angeführten Figurenbeschreibung ist eine über diese möglicherweise rein mathematische Transformation hinausgehende Aufgabenstellung offenbart.
Bei einem relativen Koordinatenreferenzsystem, welches relative Koordinatenreferenzsystem auf einer Angabe einer Position in Abhängigkeit der zurückgelegten Streckenlänge oder ähnlichem, welche zurückgelegte Strecke über die Wegstrecke und/oder über die verstrichene Zeit seit einem Anfangszeitpunkt angebbar ist, basiert, hat der Fachmann die Streckenführung zu dem Zeitpunkt der Erstellung des Messwertes zu berücksichtigen. Der Fachmann spricht bei dem hier vorgebrachten Beispiel auch von einer Verödung entlang der Strecke.
Die Streckenführung kann über die Zeit veränderlich sein; dies ist bei einer Verarbeitung von Messweden mit einer Verödung midels eines relativen Koordinatenreferenzsystems zu beachten.
Es sei die Verwendung der Weltzeit und/oder die Verwendung von geodätischen Koordinaten beispielhaft für die Verwendung eines absolutes Koordinatenreferenzsystems erwähnt. Der Fachmann spricht bei der Verwendung von geodätischen Koordinaten von einer kompletten dreidimensionalen Verödung des Messwedes.
Durch das Transformieren der Messwede von dem relativen Koordinatenreferenzsystem beziehungsweise von dem globalen Koordinatenreferenzsystem in das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem werden Messwede analysierbar.
Die Transformation der midels eines globalen Koordinatenreferenzsystems und/oder eines relativen Koordinatenreferenzsystems ermidelten Messwede in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem schafft die Vergleichbarkeit der Messwede. Die zu erreichende Vergleichbarkeit der Messwede kann bedingen, dass die in das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem übergefühden Messwede die gleiche physikalische Einheit oder zumindest eine vergleichbare physikalische Einheit aufweisen. Vorzugsweise verwendet der Fachmann SI-Einheiten. Die Verwendung von SI-Einheiten ist insbesondere bei objektiven Messweden möglich.
Der Vollständigkeit halber sei festgehalten, dass eine Transformation der Messwede von einem relativen Koordinatenreferenzsystem oder von einem globalen Koordinatenreferenzsystem in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem vorzugsweise auch die Verwendung einer vereinheitlichten physikalischen Einheit wie beispielsweise eine SI-Einheit umfasst. Hierdurch wird eine Vereinheitlichung der Messatribute erreicht. Durch das Erreichen des technischen Effekts der Vergleichbarkeit der Messwerte- bei der Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens als ein computerimplementiertes Verfahren -wird auch der weitere technische Effekt der Integrität erzielt, sodass durch den Vergleich der Messwerte oder auch von aus den Messwerten generierten Daten eine Manipulation der Messwerte beziehungsweise der Daten erkennbar ist.
Das erfmdungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Messwerte, die bisher in keinen Zusammenhang gebracht wurden, verglichen werden können. Es können beispielsweise Messwerte beschreibend eine Dimension oder eine Geometrie des Gleises wie Spurweite, Steigung, Kurvenradius, Position mit infrastrukturspezifischen Daten, Maschinenparametem, fahrdynamischen Daten in einer beliebigen Konstellation verglichen werden können. Es können so die Eigenschaften der beispielhaft und nicht einschränkend angeführten Daten, insbesondere außergewöhnliche Eigenschaften dieser sowie Außergewöhnlichkeiten bei der Durchführung einer Messung, bei dem Betrieb des Eisenbahnnetzes et cetera festgestellt werden.
Durch das Erreichen des Weiteren technischen Effektes der Vergleichbarkeit kann auch die Genauigkeit der Messwerte oder der aus den Messwerten ermittelten Daten bewertet werden, wodurch ebenso ein weiterer technischer Effekt begründet ist. Nachdem Messwerte eine Eigenschaft abbilden, ist der Begriff der Genauigkeit insofern ein objektiver Begriff, als dass hiermit die Genauigkeit der Abbildung der Eigenschaft gemeint ist. Dies kann ein wesentlicher weiterer technischer Effekt des erfmdungsgemäßen Verfahrens sein, zumal die eine Eisenbahnstrecke beschreibenden Messwerte in der Natur und somit unter Natureinfluss ermittelt werden. Das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem und/oder die Weltzeit als vereinheitlichtes Zeitformat kann die Betrachtung der Messwerte oder der Messwertsätze in einem ausgewählten räumlichen Bereich und/oder zeitlichen Bereich erlauben.
Es kann ein räumlicher Bereich oder ein zeitlicher Bereich ausgewählt werden, der durch Messwerte aus verschiedenen Messverfahren und/oder zu verschiedenen Erstellungszeitpunkten beschrieben ist. Der Fachmann kann beispielsweise einen räumlichen Bereich der Eisenbahnstrecke oder der Umgebung der Eisenbahnstrecke auswählen und hierdurch einen Teilbereich der Messwerte und/oder der Messwertsätze zur Analyse oder einer sonstigen Verarbeitung auswählen.
Die Betrachtung eines räumlichen Bereiches stellt ein Beispiel einer gezielten Auswahl eines Teilbereiches der Messwertsätze dar. Die hier offenbarte Erfindung hat den weiteren technischen Effekt der Schaffüng einer großen, in der Datenbank als Messwertsätze abgespeicherten Datenmenge, welche Datenmenge in einem nachgelagerten Schritt auf interessante Bereiche reduzierbar ist.
Es wird im Rahmen der Offenbarung des erfmdungsgemäßen Verfahrens mehrmals das Problem der Zuordnung der Messwerte beziehungsweise der im Folgenden erwähnten Messwertesätze zu Objekten der Eisenbahnstrecke oder der Umgebung erörtert. Ergänzend oder alternativ zu den nachfolgenden Lösungen kann die Zuordnung derart erfolgen, dass angenommen wird, in einem Bereich seien nur gewisse Objekte. Eingangs ist beispielhaft die Verwendung eines Rotationslaserscanners erwähnt. Es kann beispielsweise angenommen werden, dass bei einer Durchführung einer Messung in einem gewissen Bereich unter dem Rotationsscanner der Unterbau oder die Schienen angeordnet sind. Der Fachmann kann hieraus schließen, dass die Messwerte eines Bereiches unterhalb des Rotationsscanners die Schienen beziehungsweise den Unterbau beschreiben. In hierzu analoger Weise kann angenommen werden, dass in einem Bereich oberhalb des Rotationscanners beispielsweise die Oberleitung angeordnet ist und deswegen die Messerwerte dieses Bereiches die Oberleitung beschreiben.
Das erfmdungsgemäße Verfahren umfasst weiters den Verfahrensschritt der Generierung vereinheitlichter Datensätze.
Die Messwertsätze ausgewählter Datenbereiche sind überschaubar. Dies erlaubt eine effektive Betrachtungsweise der Daten.
Ein Messwert kann Messwertattribute umfassen, welche Messwertattribute die physikalische Messgröße und gegebenenfalls eine Angabe des gemessenen Objektes umfassen. Bei einem durch einen Benutzer eingegebenen Messwert kann der Messwert Messwertattribute umfassen, welche Messwertattribute die Messgröße und/oder eine subjektive Beschreibung und/oder eine objektive Beschreibung und gegebenenfalls eine Angabe des gemessenen Objektes umfassen. Die Erfindung kann vorsehen, dass die Messwertattribute der Messwerte in einer strukturierten Form in einen vereinheitlichten Messwertesatz überführt werden. Dieser Vorgang bedingt lediglich eine Definition einer solchen Struktur des Messwertesatzes und dem Überführen der Messwertattribute oder Messwerte unter Berücksichtigung dieser Struktur.
Der vereinheitlichte Messwertesatz umfasst zumindest das Messattribut.
Der vereinheitlichte Messwertesatz umfasst zumindest ein Messortattribut unter Verwendung des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystems (Verortung).
Der vereinheitlichte Messwertesatz kann weiters eine Angabe des Erstellungszeitpunktes in dem Weltzeitformat (Zeitattribut) umfassen, zu welchem Erstellungszeitpunkt der jeweilige Messwert erstellt wird.
In Ergänzung zu dem Messattribut und der Vorortung kann der vereinheitliche Messwertesatz weitere Attribute umfassen, welche weiteren Attribute die folgenden Eigenschaften des Messsystems und/oder Umgebung beschreiben.
Es kann ein weiteres Attribut beschreibend die Messmethode umfasst sein, mittels welcher Messmethode die ersten Messwerte oder zweiten Messwerte ermittelt werden. Es kann ein weiteres Attribut beschreibend ein Rechenverfahren umfasst sein, mittels welchem Rechenverfahren die ersten Messwerte oder zweiten Messwerte oder der vereinheitlichte Messwertesatzes ermittelt werden.
Ein weiteres Attribut kann die Umgebungseigenschaften oder die Wetterbedingungen beschreiben, welche bei der Erstellung der Messwerte herrschten.
Ein weiteres Attribut kann die Durchführung des Messvorganges wie die verwendeten Messmittel, Messysteme, die erfolgte oder nicht erfolgte Eichung des Messmittels, die Geschwindigkeit des Messmittels beschreiben. Ein weiteres Attribut kann die Datenherkunft beschreiben. Ein weiteres Attribut kann eine Angabe der Güte des vereinheitlichten Messwertesatzes umfassen. Die Güte eines Messwertesatzes kann beispielsweise aus einer Zahlenangabe oder einer Funktion beschreibend eine Auflösung der Messwerte, einen Abstand, Anzahl der Abfragungen der Messwerte durch Nutzer errechnet werden.
Die vereinheitlichten Messwertesätze können weitere Attribute über Zugriffsrechte, Verwendungsrechte, Leserechte, Veränderungsreichte oder Steuerungsrechte umfassen.
Die vereinheitlichten Messwertesätze können eine Dokumentation des Überführens der Verortung der Messwerte zu der vereinheitlichten Verortung umfassen. Diese Dokumentation kann insbesondere weitere Attribute umfassen, welche weiteren Attribute die bei der Überführung in das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem verwendeten Referenzpunkte beschreiben. Das Überführen der Messwerte oder Messwertattribute in den vereinheitlichten Messwertesatz kann durch eine Eingabe erfolgen.
Die Struktur eines Messwertesatzes umfasst zumindest ein strukturiertes Abspeichem des Messwertattributs des Messwertes und der Vorortung des Messwertes unter Verwendung des vereinheitlichten Referenzkoordinatensystems in einer Datenbank. Das Abspeichem des Messwertesatzes kann so erfolgen, dass Abhängigkeiten eines Messwertes auch als Abhängigkeiten des Messwertesatzes eingeführt werden.
In der einfachsten Ausführungsform umfasst die vereinheitlichte Struktur das Messwertattribut und das Messortattribut Verortung des Messwertattributes mittels des vereinheitlichten Koordinatensystems.
Diese Attribute werden in einer einheitlichen Form wie beispielsweise in einer vereinheitlichten Datenstruktur in einer Datenbank abgespeichert.
Unter dem Begriff Struktur ist die Anordnung der Teile eines Ganzen oder eine Erschaffung eines homogenen Gefüges von Messwertesätzen aus heterogenen Messwerten zu verstehen. Der Messwertesatz kann aus wechselseitig abhängenden Teilen bestehen. Beim erfmdungsgemäßen Verfahren werden die Messwerte und die Verortung der Messwerte in einer ganzheitlichen Datenbank unter Wahrung der Abhängigkeiten angeordnet. Die Abhängigkeit der Messwerte und der Verortung dieser besteht darin, dass eine Angabe über die Verortung der Messwerte abgegeben wird.
Das Überführen der Messwerte zu vereinheitlichten Messwertesätze mit der vereinheitlichten Verortung schafft den Vorteil, dass die aus den Messwerten erstellten Messwertesätze mit Messattributen eines Messortes verglichen und so Abhängigkeiten erkannt werden können. Der Fachmann kann sich bei einer solchen Analyse moderner Datenverarbeitungsmethoden bedienen.
Ergänzend oder alternativ hierzu können die Messwerte unter Anwendung des nach der gängigen Lehre bekannten Verfahrens der Mustererkennung überprüft werden. Messwerte, die ein gewisses Muster aufweisen, können einem gewissen Objekt zugeordnet werden. In Abhängigkeit des erkannten Musters und gegebenenfalls einer Zuordnung der Messwerte zu einem Objekt können die Messwerte in dem Messwertesatz angeordnet werden. Beispielsweise können die ersten Messwerte aufweisend ein erstes Muster an ersten Stellen der Struktur des Messwertesatzes (Filestruktur, Header in der Filestruktur) angeordnet werden. Die Anwendung der nach der gängigen Lehre bekannten Mustererkennung erlaubt insbesondere beim erfmdungsgemäßen Verfahren das Erkennen von natürlichen Einflüssen. Ein natürlicher Einfluss kann ein bestimmtes Muster wie beispielsweise ein Rauschen aufweisen oder sich einfach von den anderen bekannten Mustern unterscheiden. Das Erkennen von natürlichen Einflüssen mittels Mustererkennung, was keinesfalls eine banale technische Aufgabenstellung ist, kann durch die Analyse der Messwerte beziehungsweise Messwertesätze, welche Analyse durch das erfmdungsgemäße Verfahren ermöglicht wird, ergänzt werden.
Der Vorgang der Strukturierung der Messwerte und Anordnen der Messwerte in der Datenstruktur wie beispielsweise einem Messwertesatz berücksichtigt auch das technische Problem der Effektivität, als dass die Anzahl der Messwerte zu einer Anzahl geändert wird, welche Anzahl eine optimale Qualität einer Analyse erlaubt. Der Fachmann kann eine Anzahl von Messpunkten und gegebenenfalls eine Eigenschaft dieser Messpunkte definieren.
Unterschiedliche Messverfahren können eine unterschiedliche Anzahl von Messwerten hervorbringen.
Das Bringen der Messwerte in eine Struktur kann implizieren, dass eine definierte Anzahl von Messwerten für weitere Verfahrensschritte berücksichtigt werden. Letzteres kann ein Zusammenfassen von Messwerten und/oder ein Streichen von Messwerten und/oder ein Ergänzen von Messwerten umfassen.
Grundsätzlich sind weiters Messwertesätze mit einer vereinheitlichten Struktur der Messwerte mit einem geringeren Aufwand vergleichbar, wodurch der weitere technische Effekt der Effektivität begründbar ist. Ein Messwertesatz kann ausschließlich erste Messwerte oder erste Messwertattribute wie beispielsweise erste Messattribute, erste Zeitattribute oder erste Ortsattribute umfassen, welche ersten Messwerte beziehungsweise ersten Messwertattribute mittels eines ersten Sensors und/oder in einem ersten Messverfahren ermittelt werden. Ein Messwertesatz muss keinesfalls erste Messwertattribute und zweite Messwertattribute umfassen.
Der Messwertesatz kann erste Messwerte und zweite Messwerte oder erste Messwertattribute und zweite Messwertattribute umfassen. Ein solcher Messwertesatz kann sich durch eine effiziente Verarbeitung mehrerer Messwerte auszeichnen.
Die Überführung der Messwerte in einen strukturierten Messwertesatz hat den Vorteil, dass die Messwerte unabhängig von dem Ermittlungszeitpunkt analysierbar gemacht werden. Die Struktur des Messwertesatzes erlaubt in einer vorteilhaften Weise die Durchführung von Analysemethoden, welche Analysemethoden auch nach dem Ermittlungszeitpunkt erdacht wurden.
Zusammenfassend erlaubt das erfmdungsgemäße Verfahren den Vergleich von Messwerten, welche Messwerte zu unterschiedlichen Zeitpunkten mittels unterschiedlicher Messmethoden und Messsystemen ermittelt werden, unabhängig von dem Erstellungszeitpunkt. Dies wird anhand des ersten Messwertes und des zweiten Messwertes beispielhaft diskutiert.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die erste Messmethode und die zweite Messmethode unterschiedlich sind. Es wird zur Definition eines Vorliegens einer Unterschiedlichkeit von Messmethoden auf die obige Beschreibung über die Unterschiedlichkeit von Messmethoden verwiesen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann weiters den Schritt der Umrechnung der Erstellungszeitpunkte in das Weltzeitformat als ein vereinheitlichtes Zeitformat umfassen. Dieser Verfahrensschritt ist unter Anwendung der gängigen Uehre durchführbar.
Die Weltzeit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als ein „vereinheitlichtes“ Zeitformat eingeführt. Die Messwerte können hierdurch in Hinblick auf die zeitliche Entwicklung verglichen werden. Es können die durch die Messwerte beschriebenen Eigenschaften in Hinblick auf die Zeit vergleichen werden.
Die im Rahmen der Diskussion angeführten erzielbaren Vorteile können somit zeitunabhängig erzielt werden.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem zumindest zwei Referenzpunkte umfasst.
Die Verortung eines Messortes unter Verwendung eines absoluten Koordinatenreferenzsystems und eines relativen Koordinatenreferenzsystems erfolgt nach dem Stand der Technik unter Verwendung eines einzigen Referenzpunktes, welcher auch als Ursprungspunkt oder Nullpunktbezeichnet wird.
Das Überführen der Verortung der Messorte der Messwerte in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem kann umfassen, dass der Messort im vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystem zu zumindest zwei Referenzpunkte des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystems verortet wird, durch welche zwei Referenzpunkte der Messort des Messpunktes in einem Eisenbahnnetz verortet werden kann. Die Referenzpunkte des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystems sind Punkte des Eisenbahnnetzes. Die Referenzpunktes des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystems sind vorzugsweise Referenzpunkte des Eisenbahnnetzes.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann umfassen, dass die Messwerte mit Referenzmesswerten verglichen werden, welche Referenzmesswerte einem Referenzobjekt zugordnet sind, wobei bei einer definierten Ähnlichkeit der Messwerte und der Referenzmesswerte die Messwerte einem Objekt zugeordnet werden, welches Objekt dem Referenzobjekt ähnlich ist.
Dieser Verfahrensschritt umfasst zumindest, dass das Messattribut eines Messwertes mit einem Referenzattribut verglichen wird. Es kann weiters die Zeitangabe und/oder die Messortangabe mit einer Referenzzeit beziehungsweise mit einem Referenzort verglichen werden. Dieser Verfahrensschritt wird allenfalls zeitlich vor einer Generierung des vereinheitlichten Messwertesatzes durchgeführt. In diesem Verfahrensschritt werden die Messwerte verarbeitet.
Gleichermaßen kann der Fachmann das durch einen Messwert beschriebene Objekt mit einer Referenzobjektfamilie anstelle mit einem Referenzobjekt vergleichen. Im Rahmen der Offenbarung der Erfindung wird nicht zwischen dem Begriff eines Referenzobjektes oder einer Referenzobjektfamilie unterschieden, sofern dies nicht explizit erwähnt ist. Der Vergleich kann beispielsweise zu dem Ergebnis führen, dass die Messwerte, welche Messwerte an einer Schiene einer Eisenbahnstrecke ermittelt werden, als Messwerte beschreibend die Form einer Schiene erkannt werden. Die Datenbank kann Angaben umfassen, welche Eigenschaften die Messwerte beschreibend eine Schiene oder im Besonderen wie ein Schienenprofil aussehen sollen oder können, sodass das durch die Messwerte beschriebene Objekt als eine Schiene oder ein Querschnitt einer Schiene erkennbar ist. Die mögliche Zuordnung kann auch darauf basieren, dass die Datenbank Referenzmesswerte beschreibend eine Schiene oder mehrere Schienen umfasst. Derartige Referenzmesswerte können beispielsweise auf Schienentypen basieren, welche Schienentypen in den einschlägigen Normen festgehalten sind. Die Messwerte beschreibend eine Schiene als unbekanntes Objekt werden aufgrund einer zu bestimmenden Ähnlichkeit der Messwerte und der Referenzmesswerte einer Schiene als Objekt zugeordnet.
Es wird das Beispiel der Schiene hier lediglich beispielhaft angeführt; dieses Beispiel ist auch auf weitere Objekte einer Eisenbahnstrecke wie Oberleitung, Schwellen, Befestigungseinheit zum Anbringen einer Schiene an einer Schwelle, Schotter, Oberleitungsmast et cetera anwendbar.
Die Datenbank zum Abgleich der Messwerte kann auch Normierungswerte umfassen, welche Normierungsangaben eine Eigenschaft eines Objektes und/oder eine weitere Eigenschaft eines Objektes zu einem weiteren Objekt definieren, wodurch die hier beschriebene Zuordnung der Messwerte ergänzt werden kann. Eine Normierungswert kann eine Teilmenge der Referenzwerte sein.
Die Zuordnung der Messwerte zu Objekten der Eisenbahnstrecke kann unter Verwendung von Verfahren nach der gängigen Lehre erfolgen, welche Verfahren auf der Lehre der künstlichen Intelligenz und/oder dem Vergleich von Mustern basieren.
Der Fachmann kann im Rahmen der hier beschriebenen Zuordnung der Messwerte zu Referenzobjekten Verfahren nach dem Stand der Technik wie beispielsweise neuronale Netze einsetzen, um eine Bewertung der Messwerte im Sinne der Ähnlichkeit vornehmen. Gegebenenfalls erfolgt die Zuordnung der Messwerte zu einem Referenzobjekt unter einer Errechnung einer Angabe über die Wahrscheinlichkeit, nach welcher Wahrscheinlichkeit die Messwerte dem Referenzobjekt entsprechen.
Der Messwertesatz kann eine Angabe über das einem Messwert zugeordnete Referenzobjekt und über die bestimmte Wahrscheinlichkeit umfassen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Messwertesatz mit einem Referenzmesswertesatz verglichen wird, welcher Referenzmesswertesatz einem Referenzobjekt zugeordnet ist, wobei bei einer definierten Ähnlichkeit des Messwertesatzes und des Referenzmesswertesatzes der Messwertesatz einem Objekt zugeordnet wird, welches Objekt dem Referenzobjekt ähnlich ist.
In Analogie zu der oben beschriebenen Zuordnung von Messwerten ergänzend oder alternativ zu der Zuordnung der Messwerte die generierten Messwertesätze einem Objekt zugeordnet werden können. Der Fachmann erkennt, dass die Zuordnung im Wesentlichen ähnlich zu der Zuordnung von Messwerten erfolgt, wobei nicht Messwerte, sondern Messwertesätze betrachtet werden. Die Betrachtung von Messwertesätzen anstelle der Betrachtung von Messwerten im Rahmen der Zuordnung der Messwertesätze beziehungsweise der Messwerte hat den Vorteil, dass wegen der definierten Datenstruktur der Messwertesätze eine solche Betrachtung und eine solche Zuordnung der Messwertesätze wesentlich effizienter und genauer durchführbar sind.
Die Betrachtung von Messwertesätze impliziert weiters, dass zumindest zwei Messwerte mit einem Referenzmesswertesatz verglichen werden.
Es kann in den Messwertesatz eine Angabe über die Zuordnung des Messwertesatzes zu einem Referenzobjekt und über die bestimmte Wahrscheinlichkeit umfassen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Messwertesatz um ein Zeitattribut beschreibend den Erstellungszeitpunkt der Messwerte (oder auch Messpunkt genannt) und/oder die Erstellung einer Messmarke, welche Messmarke durch die Messwerte beschrieben ist oder an welcher Messmarke die Messwerte erstellt werden, ergänzt wird.
Dieser Verfahrensschritt kann den Fall betreffen, dass der Messwert keine Zeitattribut beschreibend den Erstellungszeitpunkt des Messwertes umfasst.
Die erfmdungsgemäße Datenbank und das erfindungsgemäße Verfahren zur Erstellung dieser Datenbank zeichnen sich grundsätzlich dadurch aus, dass die Messwertesätze unabhängig von der Erstellung der Messwerte, nämlich beispielsweise der Durchführung des Messverfahrens, in die Datenbank eingegeben werden. Falls die Messwerte kein Zeitattribut beschreibend die Ermittlung der Messwerte umfassen, kann eine Ergänzung eines Zeitattributes über die Erstellung der Messwerte die Rückverfolgbarkeit der Daten im Allgemeinen erlauben.
Der Messwertesatz kann im Sinne und zur Erreichung der Rückverfolgbarkeit ein Zeitattribut beschreibend die Erstellung der Messmarke umfassen, an welcher Messmarke der Messwert ermittelt wird und an welcher Messmarke das Messverfahren durchgeführt wird.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Messwertesatz um ein Zeitattribut beschreibend den Zeitpunkt der Erstellung des Messwertesatzes ergänzt wird.
Die Einführung dieses Zeitattributes steht im Wesentlichen in einem Zusammenhang mit einer Angabe des Zeitpunktes der Verarbeitung der Messwerte zu dem Messwertesatz.
Diese Aufnahme des Zeitattributes erlaubt die Anwendung von Verfahren der blockweisen Signatur der Messwertsätze, um so den weiteren technischen Effekt der Integrität zu erreichen.
Die Überführung der Messwerte und der Messwertattribute in den Messwertesatz erfolgt durch eine Datenverarbeitung. Die Ergänzung eines Zeitattributes beschreibend den Zeitpunkt einer Aufnahme der Messwerte und/oder der Messwertattribute in den Messwertesatz kann eine Rückverfolgbarkeit der Datenverarbeitung als weiterer technischer Effekt erlauben.
Der Messwertesatz kann zeitliche Angaben in Form von Zeitattributen umfassen, durch welche zeitlichen Angaben festgehalten wird, wann welcher Messwert oder welches Messattribut ermittelt wird. Der Fachmann erkennt, dass hier durch eine mathematische Beschreibung in einer effektiven Art eine zeitliche Beschreibung der Ermittlung der Messwerte oder der Messattribute geschaffen werden kann.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Messwertesatz um ein mathematisches Modell beschreibend die Messwerte ergänzt wird.
Eine mögliche Beschreibung der Messwertsätze durch ein mathematisches Modell kann auch als ein vorteilhafter weiterer technischer Effekt betrachtet werden, welcher Effekt durch die erfmdungsgemäße Erstellung der Datenbank geschaffen wird. Eine Beschreibung einer Vielzahl von Messwerten durch ein mathematisches Modell ist im Regelfall als eine effiziente Abspeicherung von Messwerten anzusehen, welche Form der Abspeicherung weiters eine effiziente Verarbeitung der Daten erlauben kann.
Eine Beschreibung mittels eines mathematischen Modells kann beispielsweise die Beschreibung einer zeitlichen Veränderung von Messattributen sein. Nach dem Stand der Technik kann dies über eine mathematische Funktion erfolgen.
Nach der gängigen Lehre liegt eine Vielzahl von Messwerten in einem zu definierenden Bereich und einige Messwerte außerhalb dieses Bereiches. Das mathematische Modell kann darauf beschränkt sein, dass eben die außerhalb des Bereiches liegenden Messwerte hervorgehoben werden.
Der Fachmann kennt weitere Möglichkeiten der vorteilhaften Beschreibung der Messwerte mit einem mathematischen Modell.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die Messwerte unabhängig von dem Ermittlungszeitpunkt in die Datenbank eingegeben werden können. Erfmdungsgemäß kann die durch das temporäre Abspeichem von Daten umfassend Messwerte und/oder Messwertesätze in einem Pufferspeicher erreicht werden.
Die Messwerte können auch nach der Ermittlung der Messwerte oder nach dem Festhalten der Messwerte in die Datenbank eingegeben werden. Dies schließt auch ein, dass die Datenbank laufend um weitere Messwertsätze und sohin unabhängig von einer Erstellung weiterer Messwertesätze ergänzt werden kann. Die Messwerte können aus einer weiteren Datenbank und/oder aus einem Pufferspeicher ausgelesen werden. Das erfmdungsgemäße Verfahren kann darauf basieren, dass die Messwerte mittels Datenübertragung an die erfmdungsgemäße Datenbank übertragen werden. Die Datenübertragung erfolgt im Regelfall über Funk oder über kabelgebundene Verbindungen. Nachdem Eisenbahnstrecken auch durch Regionen mit einer schwachen Funkabdeckung oder mit einer unzureichenden kabelgebundenen Verbindung führen, können die Messdaten auch auf einen Pufferspeicher vor einer Überführung in die Datenbank abgespeichert werden. Eine Abspeicherung von Messwertesätzen in dem Pufferspeicher wäre auch denkbar.
Im Rahmen der Offenbarung der Erfindung kann auch eine von einem Fachmann angefertigte Notiz als ein Pufferspeicher angesehen werden. Ein Pufferspeicher kann auch eine handschriftliche Notiz eines Fachmanns sein. Das erfmdungsgemäße Verfahren ist somit keinesfalls darauf beschränkt, dass die Datenbank in einem Computemetzwerk abgespeichert ist. Die Datenbank kann Teildatenbanken umfassen, welche Teildatenbanken zumindest über eine Zeitspanne von dem Netzwerk getrennt sind.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass dem Messwertesatz oder den vom Messwertesatz umfassten Messwerten ein Prioritätsfaktor zugewiesen wird.
Es kann somit einem Messwertesatz oder den betreffenden Messwerten eine Relevanz zugewiesen werden.
Der Prioritätsfaktor kann unter den nachfolgend beschreibenden Gesichtspunkten einer Integrität von Werten und/oder einer Genauigkeit von Werten vergeben werden.
Der Prioritätsfaktor kann auch in Abhängigkeit des angewandten Messverfahrens zur Ermittlung der Messwerte gewählt werden.
Eine erste Messung kann eine erste Anzahl von Messwerten liefern, während eine zweite Messung eine zweite Anzahl von Messwerten liefert.
Bei einem Vergleich von Messungen beispielsweise einer Schiene kann auch durch die Einführung von Prioritätsfaktoren die tatsächliche Anzahl der zu betrachtenden Messwerte über eine durch den Prioritätsfaktor erzielbare Wichtung angepasst werden. Jene Messwerte, welche Messwerte eine erforderliche oder maximale Anzahl von Messwerten überschreiten, kann eine geringe Priorität zugewiesen werden.
Der Fachmann kann in Abhängigkeit einer Zuordnung der Messwerte beziehungsweise der Messwertesätze zu einem Referenzobjekt eine Gruppe von Messwerten mit einer hohen Priorität festlegen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die ersten Messwerte und die zweiten Messwerte und/oder ein erstes Messattribut mit einem anderen ersten Messattribut und/oder ein zweites Messattribut mit einem anderen zweiten Messattribut und/oder ein erstes Messattribut mit einem zweiten Messattribut und/oder die Messwerte mit Referenzmesswerten und/oder der Messwertsatz mit einem Referenzmesswertsatz abgeglichen werden.
Durch die Generierung der strukturierten Messwertesätze werden die ersten Messwerte und die zweiten Messwerte miteinander vergleichbar. Weiters werden die ersten Messwertattribute mit den zweiten Messwertattributen vergleichbar. Der Fachmann erkennt, dass ein solcher Vergleich eine funktionale Sinnhaftigkeit der zu vergleichenden Werte voraussetzt.
Ein Vergleich von Werten kann eine Verifikation der Werte gewährleisten. Das erfmdungsgemäße Verfahren und eine erfmdungsgemäße Datenbank können sich somit durch ein hohes Maß an Integrität auszeichnen. Ein Vergleich von Werten kann eine Genauigkeit der Werte gewährleisten; ungenaue Werte können ausgeschieden werden oder mit einer geringeren Priorität belegt werden. Das erfmdungsgemäße Verfahren und eine erfmdungsgemäße Datenbank können sich somit durch ein hohes Maß an Genauigkeit auszeichnen.
Durch einen Vergleich von Werten mit Referenzwerten kann ein Mindestmaß an Qualität überprüft werden
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass aus den ersten Messwerten ergänzende erste Messwerte oder aus den ersten Messwertattributen ergänzende erste Messwertattribute errechnet werden und/oder aus den zweiten Messwerten ergänzende zweite Messwerte oder aus den zweiten Messwertattributen ergänzende zweite Messwertattribute errechnet werden.
Die obige Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die Zuordnung von Messwerten auf der Basis eines Abgleiches der Messwerte mit Referenzwerten, wobei verschiedene Verfahren nach dem Stand der Technik angewandt werden können.
Das Beziehen von Messwerten von unterschiedlichen Quellen und von unterschiedlichen Sensoren kann das technische Problem hervorrufen, dass die Messwerte und/oder die von den Messwerten umfassten Messwertattribute nicht vollständig sind. Dies kann beispielsweise darauf begründet sein, dass die unterschiedlichen Sensoren eine unterschiedliche Anzahl von Messwerten und/oder Messwertattributen ermitteln. Weiters kann die Anzahl der Messwerte und/oder der Messwertattribute nicht vollständig sein, weil das Messverfahren fehlerhaft durchgeführt wird.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann umfassen, dass der Abgleich der Messwerte auch die Erstellung ergänzender Messwerte oder Messwertattribute oder Messwertebereiche oder Messwertattributbereiche auf Basis der Referenzwerte umfasst. Die ergänzenden Messewerte oder Messwertattribute können gekennzeichnet sein. Es können hier Interpolierungsverfahren nach dem Stand der Technik eingesetzt werden. Dieser Verfahrensschritt ist beispielhaft anhand einer nachstehenden Figur erläutert. Das in der nachstehenden Figur dargestellte Objekt ist als ein beispielhaft angeführtes Objekt anzusehen; der Fachmann kann diesen Verfahrensschritt an weiteren Objekten einer Eisenbahnstrecke durchführen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass ein Messwert oder ein MesswertattributMessattribut durch einen Abgleich mit einem Referenzmesswert oder einem Referenzattribut verifiziert wird.
Wie oben erläutert, kann das erfmdungsgemäße Verfahren den Verfahrensschritt des Abgleiches des Messwertes mit Referenzmesswerten beziehungsweise des Abgleiches des Messwertattributes mit Referenzattributen umfassen. Der Vergleich mehrerer Werte mit mehreren Referenzwerten erlaubt die Bestimmung von zweifelhaften oder fragwürdigen Werten, welche zweifelhaften Werte als jene Messwerte oder Messwertattribute definiert sind, welche Messwerte beziehungsweise Messwertattribute um einen Differenzwert größer als ein Grenzwert von dem Referenzwert beziehungsweise von dem Referenzattribut abweichen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann umfassen, dass diese zweifelhaften Messwerte oder Messwertattribute als solche markiert werden.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass ein mathematisches Modell beschreibend die einzelnen Messwertesätze und/oder mehrere Messwertesätze erstellt wird und dieses mathematische Modell in der Datenbank abgespeichert wird.
Das mathematische Modell kann einen einzelnen Messwertesatz beschreiben. Das mathematische Modell kann einen zeitlichen Verlauf eines Messwertesatzes beschreiben.
Das mathematische Modell kann die Korrelation mehrerer Messwertesätze beschreiben. Das mathematische Modell kann die zeitliche Entwicklung dieser Korrelation beschreiben.
Die hier offenbarte Erfindung betrifft auch eine Datenbank, welche Datenbank durch ein Verfahren nach der obigen Beschreibung erstellt wird.
Die Datenbank kann ein Teil eines Netzwerkes sein, welches Netzwerk auf kabelgebundene Verbindungen und/oder auf Funkverbindungen aufbaut.
Die Datenbank oder ein Teil der Datenbank kann auch auf einer Vorrichtung installiert sein, auf welcher Vorrichtung eine Vorrichtung zur Ermittlung der Messwerte installiert ist. Die Datenbank oder ein Teil der Datenbank kann beispielsweise und somit keinesfalls einschränkend auf einer Bahnbaumaschine installiert sein.
Die erfmdungsgemäße Datenbank kann benutzerspezifische Schreibrechte und/oder Leserechte und/oder Verarbeitungsrechte umfassen.
Die hier offenbarte Erfindung umfasst auch eine Datenbank, welche Datenbank auf einem Speichermedium oder auf mehreren Speichermedien abgespeichert ist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden, in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ergänzend erläutert:
Figur 1 zeigt einen alten Plan einer Eisenbahnstrecke.
Figur 2 zeigt eine Darstellung von Messwerten, welche mittels eines Rotationsscanners ermittelbar sind. Figur 3 umfasst eine schematische Darstellung des erfmdungsgemäßen Verfahrens.
Figur 4 veranschaulicht den Umgang mit Messwerten.
Figur 5 veranschaulicht eine weitere Ausfiihrungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens,
Figur 6 veranschaulicht eine vorteilhafte Wirkung des erfmdungsgemäßen Verfahrens,
Figur 7 veranschaulicht der lokal ermittelten Messwerte in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem,
Figur 8 veranschaulicht eine ausgewählte technische Wirkung des erfmdungsgemäßen Verfahrens,
Figur 9 erläutert das erfmdungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf Figur 7. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausführungsformen, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf diese speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander und eine Kombination einer Ausführungsform mit der oben angeführten allgemeinen Beschreibung möglich sind. Diese weiteren möglichen Kombinationen müssen nicht explizit erwähnt sein, da diese weiteren möglichen Kombinationen aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes hegen.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
In den Figuren sind die folgenden Elemente durch die vorangestellten Bezugszeichen gekennzeichnet:
1 Eisenbahnstrecke
2 Computerverfahrensschritt
3 erste Messwerte
4 zweite Messwerte
5 erster Messwertesatz
6 zweiter Messwertesatz
7 Datenbank
8 Referenzprofil
9 erster Layer beschreibend Gleiseigenschaften
10 zweiter Layer beschreibend Gleisintegration 11 Säule Instandhaltung 12 Säule Gleisdaten
13 Säule Betriebsdaten
14 Gleiseinbauten
15 Gleis
16 erster Messort
17 zweiter Messort
18 Messbereich
19, 20, 21 Messungen 22 bis 26 Distanzen GMW Gleismesswerte GEB Gleiseinbauten-Messwerte TOPO Topologie ARKS Absolutes Referenzkoordinatensystem
RRKS Relatives Referenzkoordinatensystem
SNW Schienennetzwerk
GNW Gleisnetzwerk
ACC Rechnungswesen
VZG Verzeichnis zulässiger Geschwindigkeiten
ORG ST Organisationsstruktur
Die Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Bildes eines Plans umfassend eine Eisenbahnstrecke 1 (Quelle: https://www.ebay.de/itm/Braunschweig-Schoeninger-EISENBAHN-Plan-1913-Kreuzung-mit-Kabel- SCHOPPENSTEDT-/153669849176). Der Plan ist mit 03.05.1913 datiert. Der Plan betrifft eine Gegend des heutigen Niedersachsen.
Die Figur 2 zeigt ein Bild umfassend Messwerte, welche Messwerte mittels eines nach dem Stand der Technik üblichen Rotationsscanners ermittelt werden.
Wie oben erläutert stellt sich die hier offenbarte Erfindung die Aufgabe, Messwerte betreffend die Eisenbahnstrecke - gleichgültig welcher Art und unabhängig von ihrem Ermittlungszeitpunkt - in einer Datenbank zu integrieren, sodass die Messwerte analysierbar sind. Die Erfindung stellt sich beispielsweise der technischen Aufgabe erste Messdaten wie beispielsweise die in Figur 1 gezeigten Plandaten als erste Messdaten aus dem Jahr 1913 als erster Ermittlungszeitpunkt und die in Figur 2 gezeigten zweiten Messdaten aus dem Jahr 2020 als zweiter Ermittlungszeitpunkt in einer Datenbank zu vereinen und analysierbar zu machen. Nachdem eine Eisenbahnstrecke in mehr als einhundert Jahren grundlegenden Veränderungen unterworfen ist und beispielsweise vermutlich eine Eisenbahnstrecke über weite Teile nicht mehr der ursprünglichen Trasse folgt, kann die hier erwähnte Aufgabe auch Teilbereiche einer Eisenbahnstrecke betreffen. Eine Analyse der Messdaten kann beispielsweise einen Vergleich der Daten und/oder das Stellen der Messdaten in Korrelation zueinander umfassen.
Die im in Figur 1 dargestellten Plan enthaltenen Plandaten sind Messdaten. Es hegen spätestens dann Messdaten in der engsten Bedeutung des Begriffes vor, wenn der Plan beispielsweise eingescannt oder in einer anderen Form bearbeitet wird. Das erste Koordinatenreferenzsystem ist durch die Plandarstellung vorgegeben; das erste Koordinatenreferenzsystem ist das Koordinatenreferenzsystem des Plans oder der Plandarstellung.
Figur 2 zeigt ein veranschaulichtes Ergebnis einer Messung mittels eine Rotationsscanner; eine derartige Messung ist Stand der Technik und bedarf im Rahmen der Diskussion des erfindungsgemäßen Verfahrens keiner weiteren Erläuterung. Das zweite Koordinatenreferenzsystem wird durch die Ausrichtung des Rotationsscanners und/oder die Bewegung des Rotationsscanners vorgegeben.
Der Laie erkennt, dass sich die Daten, wie diese durch die Figur 1 und durch die Figur 2 veranschaulicht werden, grundsätzlich unterschieden.
Beispielsweise und sohin nicht einschränkend ist das erste Koordinatenreferenzsystem ein durch den Plan vorgegebenes und sohin starres Koordinatenreferenzsystem. Die Messwerte sind einmal dargestellt oder auslesbar. Das zweite Koordinatenreferenzsystem ist bei einer Bewegung des Rotationsscanners ein veränderliches Koordinatenreferenzsystem. Mittels eines Rotationsscanners, welcher Rotationsscanner bei Bewegung entlang einer Eisenbahnstrecke, können an einer Position des Rotationsscanners Messwerte in einem Teilbereich ermittelt werden, von welchem Teilbereich Messwerte auch bei einer zweiten Position des Rotationsscanners ermittelt werden. Die ersten Messwerte hegen beispielsweise in Papierform vor, während die zweiten Messwerte als elektronisch abgespeicherte Daten vorhegen. Insgesamt bilden die ersten Messwerte und die zweiten Messwerte eine heterogene Datenmenge aus, wie dies anhand von der Figur 1 und der Figur 2 beispielhaft dargestellt ist. Es ist Aufgabe des hier diskutierten erfmdungsgemäßen Verfahrens, aus dieser heterogenen Datenmenge eine homogene Datenmenge zu erstellen.
Das erfmdungsgemäße Verfahren stellt sich die Aufgabe, erste Messwerte oder - im Allgemeinen - Daten aus beispielsweise - und sohin keinesfalls einschränkend - einer Kartendarstellung (siehe Figur 1) und zweite Messwerte/Daten aus beispielsweise - und sohin keinesfalls einschränkend - einer zeitgemäßen Messmethode in einer Datenbank zu vereinen und analysierbar im Sinne eines Inrelationsetzens oder eines Vergleichens der Messwerte zu machen. Im Allgemeinen wird durch den Verfahrensschritt der Transformation der Messwerte in ein vereinheitlichtes Koordinatensystem und durch den Verfahrensschritt des Strukturierens der Messwerte oder Daten erreicht, dass ursprünglich nicht analysierbare Daten miteinander analysierbar gemacht werden.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft die veranschaulichten Messwerte beschreibend eine Eisenbahnstrecke 1 mit Gleiseinbauten 14 und einem Gleis 15. Die Erwähnung der Gleiseinbauten und des Gleises 15 ist lediglich beispielhaft; im Rahmen der Diskussion des erfmdungsgemäßen Verfahrens ist es lediglich wesentlich, dass es sich hierbei um Messwerte beschreibend Elemente, die in einem Zusammenhang mit einer Eisenbahnstrecke stehen.
Figur 3 veranschaulicht das erfmdungsgemäße Verfahren in einer detaillierten Weise. Es kann das Verfahren als computerimplementiertes Verfahren durchgeführt werden, wobei das Rechteck die mittels eines Computers durchführbaren Verfahrensschritte 2 symbolisiert, welche Verfahrensschritte wegen der bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Durchführung mittels eines Computers im Folgenden als Computerverfahrensschritt 2 bezeichnet werden.
Es werden erste Messwerte 3 und zweite Messwerte 4 dem Computerverfahrensschritt 2 zugeführt. Wie oben beschrieben können die Messwerte 3, 4 zu unterschiedlichen Ermittlungszeitpunkten oder Ermittlungszeitspannen unter Anwendung von unterschiedlichen Messverfahren ermittelt werden. Die Messwerte 3, 4 können im Allgemeinen subjektive oder objektive Werte umfassen, welche Werte in einem weiteren Zusammenhang mit dem Eisenbahnwesen oder der Eisenbahnstrecke stehen.
Die Messwerte 3, 4 können Objekte der Eisenbahnstrecke selbst wie Schienen, Schwellen, Schienenbefestigungsmittel, Schienenbett et cetera betreffen. Die Messwerte 3, 4 können weiters Objekte der Umgebung der Eisenbahnstrecke wie Vegetation, Bahneinbauten wie Bahnsteige und Bahnübergänge betreffen. Die Messwerte 3, 4 können ebenso Werte beschreibend die Eigenschaften der Umgebung wie Grundwasserpegel, Schneelage et cetera betreffen. Die Messwerte 3, 4 können weiters auf der Eisenbahnstrecke oder auch in der Umgebung der Eisenbahnstrecke fahrende Objekte betreffen. Die Messwerte 3, 4 können beispielsweise Werte beschreibend den Betrieb eines Schienenfahrzeuges (gleich Gleisbaumaschine) zum Bau oder zur Instandsetzung der Eisenbahnstrecke sein; die Messwerte 3, 4 können die Leistungsaufnahme, den Öldruck, die Geschwindigkeit et cetera des Schienenfahrzeuges betreffen.
Die Messwerte 3, 4 umfassen zumindest eine Messattribut und ein Messortattribut. Die Messwerte 3, 4 können weiters ein Zeitattribut umfassen.
Das Messattribut ist im Wesentlichen die von dem Sensor gemessene Größe. Es kann das Messattribut als ein Zahlenwert, ein Vektor oder als eine sonstige nach der gängigen Lehre angegebene mathematische Größe sein.
Das Messattribut betrifft im Wesentlichen die Verortung des Messortes, an welchem die Messung durchgeführt wird, oder die Verortung der Messmarke. Die Verortung kann durch ein relatives Koordinatensystem oder durch ein absolutes Koordinatensystem angegeben sein.
Das Zeitattribut betrifft den Erstellungszeitpunkt, zum welchem Erstellungszeitpunkt der Messwert erstellt wird.
Die unterschiedlichen Messsysteme, welche Messsysteme zu der Erstellung der Messwerte verwendet werden, verwenden unterschiedliche Methoden der Verortung und unterschiedliche Zeitformate zur Angabe des Erstellungszeitpunktes.
Diese Angabe über die ersten Messwerte 3 und die zweiten Messwerte 4 sind keinesfalls einschränkend zu werten. Der Fachmann kennt neben den beispielhaft angeführten Messwerten weitere Messwerte, welche Messwerte in einen Zusammenhang mit einer Eisenbahnstrecke bringbar sind.
Der Computerverfahrensschritt 2 umfasst zumindest den Verfahrensschritt des Transformierens der Messwerte 3, 4 von dem bei der Ermittlung der Messwerte oder bei der Abspeicherung der Messwerte angewandten Methode der Verortung in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem, wobei das hier diskutierte Verfahren ausschließlich auf der Anwendung von nach dem Stand der Technik bekannten Methoden der Verortung basiert. Die Verortung ist nach der gängigen Lehre eine Positionsangabe unter Verwendung eines individuellen Koordinatenreferenzsystems.
Der Computerverfahrensschritt 2 umfasst den Verfahrensschritt des Transformierens der Messwerte 3, 4 von dem bei der Ermittlung der Messwerte oder bei der Abspeicherung der Messwerte verwendeten Koordinatenreferenzsystem in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem. Die verwendeten Koordinatenreferenzsysteme sind im Regelfall relative Koordinatenreferenzsysteme oder globale Koordinatenreferenzsysteme, wobei die Messwerte unter Anwendung der gängigen Lehre der Koordinatentransformation von dem verwendeten Koordinatenreferenzsystem in das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem überführt werden. Eine Verortung unter Verwendung eines relativen Koordinatenreferenzsystems kann derart sein, dass die Wegstrecke entlang der Eisenbahnstrecke ab einem Ausgangspunkt ermittelt wird und hierdurch der Messort hinreichend genau beschrieben ist. Die Wegstrecke kann direkt als eine Länge von dem Ausgangspunkt oder als eine Summe von Längen zwischen den Messorten beschrieben werden. Diese Art der Verortung bedarf keiner weiteren Erläuterung, da diese Art der Verortung nach dem Stand der Technik bekannt ist.
Eine Verortung unter Verwendung eines absoluten Koordinatenreferenzsystems kann so ausgeführt werden, dass mittels eines GPS-Gerätes der Messort ermittelt wird. Auch diese Art der Verortung ist nach der gängigen Lehre bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.
Es ist in Ergänzung zu den hier oben erwähnten direkten Methoden der Verortung auch denkbar, dass die Verortung indirekt erfolgt. Es kann beispielsweise der Messort unter Verwendung eines relativen Koordinatenreferenzsystems gemessen werden und aus diesen Messortattributen eine Verortung des Messortes unter Verwendung eines absoluten Koordinatenreferenzsystems errechnet werden.
Der Computerverfahrensschritt 2 umfasst weiters den Verfahrensschritt des Umrechnens des Zeitformates, auf welchem Zeitformat das Zeitattribut basiert, in ein vereinheitlichtes Zeitformat wie beispielsweise das Weltzeitformat.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Plan liegen Messwerte vor, welche Messwerte in dem Koordinatenreferenzsystem des Plans angegeben sind.
Bei den in Figur 2 veranschaulichten Messwerten, welche Messwerte mittels Rotationsensor wie beispielsweise Rotationslaserscanner ermittelt werden, liegen Messwerte in einem globalen Koordinatenreferenzsystem oder in einem relativen Koordinatenreferenzsystem vor. Das relative Koordinatenreferenzsystem kann beispielsweise dadurch gegeben sein, dass die Position eines Messzuges in der Eisenbahnstrecke angegeben wird. Bei einer Anordnung von mehreren Sensoren zur Ermittlung von Messwerten in einem Messzug ist allenfalls die Position der Sensoren im Zug zu beachten.
Der Computerverfahrensschritt 2 umfasst auch das Strukturieren der Messwerte im Allgemeinen. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren aufgezeigte Lösung sieht vor, dass die Messwerte in einen vereinheitlichten Messwertesatz mit einer definierten Struktur überführt werden. Ein vereinheitlichter Messwertesatz umfasst zumindest ein Messwertattribut und ein Messortattribut; es wird insbesondere auf die obige Beschreibung verwiesen.
Die Überführung der Messwerte in den Messwertesatz kann grundsätzlich mittels einer Eingabe durch eine Person durchgeführt werden. Der Fachmann erkennt, dass eine Überführung der Messwerte in den Messwertesatz - in Abhängigkeit der Datenmenge - ein äußerst aufwendiges Verfahren darstellen kann. Ein Messwertesatz kann sohin die Messattribute (erstes Messattribut, zweites Messattribut), ein Zeitattribut und Messortattribute umfassen. Die Messwertattribute der Messwertesätze liegen in einem vereinheitlichten Format vor.
Die Messwerte gehorchen üblicher Weise einem gewissen Muster, welches Muster unter Anwendung der gängigen Lehre der Mathematik erfassbar und beschreibbar ist. Die Messwerte beschreibend den Verlauf der Eisenbahnstrecke in dem in Figur 1 gezeigten Plan gehorchen beispielsweise dem Muster der sich über den Plan erstreckenden Linie mit einer definierten Linienstärke. Die durch ein Einscannen des Plans gewonnenen Daten können unter Berücksichtigung dieses Musters gefiltert werden.
Der Fachmann erkennt, dass im Allgemeinen über eine Erkennung eines Musters der Messwerte die Messwerte Objekten zugeordnet werden können. Die Mustererkennung ist ein Verfahren nach der gängigen Lehre und findet beispielsweise in der Bildverarbeitung Anwendung.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann umfassen, dass die Messwerte in Abhängigkeit eines feststellbaren Musters der Werte in dem Messwertesatz nach einer vorgegebenen Struktur angeordnet werden.
Es werden die Messwerte in Messwertesätzen angeordnet. Das in Figur 3 gezeigte Beispiel offenbart den Sonderfall, dass die ersten Messwerte 3 in einen ersten Messwertesatz 5 und die zweiten Messwerte 4 in einen zweiten Messwertesatz 6 überführt werden. Auch andere Ausführungsformen sind denkbar. Vorzugsweise, jedoch keinesfalls ausschließlich werden die Messwertesätze 5, 6 in einer Datenbank 7 abgespeichert. Die Datenbank 7 kann Teil einer Cloud-Lösung oder eines sonstigen Netzwerkes sein, sodass auf diese in einer strukturierten Form vorliegenden Werte ortsunabhängig zugegriffen werden kann. Die Messwertesätze 5, 6 können zum Bau und/oder zur Instandsetzung einer Eisenbahnstrecke verwendet werden. Die Messwertesätze 5, 6 können zur Steuerung von Gleisbaumaschinen verwendet werden.
Figur 4 veranschaulicht das Wesen und auch den dadurch ableitbaren weiteren technischen Effekt des erfmdungsgemäßen Verfahrens.
Nach der gängigen Lehre werden Messwerte 3, 4 ermittelt.
Bei der Betrachtung der Messwerte 3, 4 im Eisenbahnwesen und bei der Verwaltung dieser Messwerte können im Wesentlichen drei Säulen ausgemacht werden, nämlich die Säule der Instandhaltungsmaschinen 11, die Säule betreffend das Gleis und des Netzes 12 und die Säule des Betriebes 13. Diese in Figur 4 dargestellte Gliederung nach den drei Säulen entspricht im Wesentlichen der Aufteilung der Arbeiten.
Der Betreib wird durch Eisenbahngesellschaften wie beispielsweise die Deutsche Bahn AG oder die ÖBB-Personenverkehr AG durchgeführt.
Die Messwertermittlung wird von Betrieben durchgeführt, welche Betriebe auf Messtechnik spezialisiert sind.
Die Arbeiten der Instandhaltung werden großteils durch Baufirmen durchgeführt.
Nachdem im Wesentlichen das Eisenbahnnetz besteht, wird vereinfacht von der Säule der Instandhaltung 11 gesprochen, welche Säule der Instandhaltung 11 in einer für den Fachmann naheliegenden Weise neben der Instandhaltung auch den Bau von Teilen des Eisenbahnnetzes umfasst. Die Säule des Betriebes 13 betrifft im Wesentlichen die Nutzung der Gleise durch den Transport von Personen und/oder Gütern auf dieser Infrastruktur.
Die Messwerte 3, 4 können aus der Säule des Gleises 12 stammen. Das können - wie oben anhand von Figur 1 und Figur 2 dargestellt - erste Messwerte 3 und zweite Messwerte 4 sein, welche Messwerte 3, 4 nicht miteinander analysierbar sind. Es können auch nur erste Messwerte 3 ermittelt werden, welche erste Messwerte ein Gleis beschreiben.
Die Messwerte 3, 4 können auch aus der Säule der Instandsetzung 11 und/oder aus der Säule des Gleises 12 und/oder der Säule des Betriebes 13 stammen.
Die Messwerte der Säule der Instandsetzung 11 können Messwerte sein, welche Messwerte den Betrieb von Bahnbaumaschinen oder Instandsetzungsmaschinen oder den Umschlag von Baumaterialien wie Gleisbaumateriahen et cetera beschreiben. Es sei hier eine Gleisstopfmaschine oder eine Gleisausrichtmaschine beispielhaft - sohin nicht einschränkend - als eine Instandsetzungsmaschine erwähnt. Ein Baumaterial kann beispielsweise und somit nicht einschränkend eine Schiene, eine Schwelle oder ein Schotter sein.
Die Messwerte der Säule des Betriebes 13 beschreiben die Nutzung der Eisenbahnstruktur. Beispielhaft und somit nicht einschränkend sei erwähnt, dass die Messwerte der Säule des Betriebes 13 Fahrgastzahlen, eine Anzahl der Züge, eine Verspätungsangabe sein können.
Nach dem Stand der Technik ist es möglich, die Messwerte innerhalb einer Säule zu analysieren. Nach dem Stand der Technik können die Messwerte 3, 4 beschreibend einen Zustand eines Gleises analysiert werden. Es kann ein Zustand der Gleise aus diesen Messwerten 3, 4 abgeleitet werden und/oder unter Anwendung von Methoden der „predictive analysis“ Zukunftsdaten ermittelt werden. Dies ist ausschließlich in der eingeschränkten Form innerhalb der jeweiligen Säule und unter der Voraussetzung der Möglichkeit des Analysierens der Messwerte 3, 4 miteinander möglich.
Das erfmdungsgemäße Verfahren bietet im Wesentlichen zwei Lösungsansätze zu den vorliegenden Problemen der mangelnden Analysierbarkeit von Messwerten aus dem Eisenbahnwesen, wobei sich das erfmdungsgemäße Verfahren aus dadurch auszeichnet, dass die zwei Lösungen zu dem technischen Problem der mangelnden Analysierbarkeit der Daten grundsätzlich ähnlich sind. Das diskutierte Verfahren kann sich zum Lösen beider technischen Probleme durch einen einzigen Lösungsansatz eignen. Es können die Messwerte ausschließlich einer Säule in eine miteinander analysierbare Form gebracht werden. Dies ist beispielhaft anhand von Figur 1 und Figur 2 dargestellt, wobei die Figur 1 einen alten Plan und die Figur 2 das Ergebnis einer aktuellen Messmethode darstellt. Der Fachmann erkennt, dass in einer ähnlichen Weise auch Messwerte der Säule 11 oder Messwerte der Säule 13 miteinander analysierbar gemacht werden.
Moderne Methoden der Datenverarbeitung wie beispielsweise die Anwendung von neuronalen Netzwerken benötigen eine sehr große Datenmenge. Allgemein gilt, dass bei einer größeren Datenmenge ein genaueres Ergebnis erzielbar ist. Mit anderen Worten kann die einer Analyse zu Grunde hegende Datenmenge nicht groß genug sein. Der weitere grundlegende Ansatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, die Messwerte auch zwischen den Säulen miteinander analysierbar zu machen; das erfmdungsgemäße Verfahren schafft dies durch einen ähnlichen Lösungsansatz und erlaubt aus diesem Grund eine für den Anwender einfache Vorgehensweise.
Beispielsweise soll ein Messwert der Säule des Betriebes 13, welcher Messwert beispielsweise eine (immer wieder kehrende) Verspätung eines Zuges beschreibt, mit einem Messwert der Säule des Gleises 12, welcher Messwert den Zustand des Gleises oder der Umgebung um das Gleis beschreibt, und/oder mit einem Messwert der Säule der Instandsetzung 11, welcher Messwert beispielsweise die Art der Errichtung eines Gleisüberganges beschreibt, analysierbar gemacht werden. Durch die Analysierbarkeit der Messwerte miteinander wird - kurzum - die Datenmenge der analysierbaren Daten vergrößert und die modernen Methoden der Datenverarbeitung eigentlich einsetzbar gemacht.
Beispielsweise kann durch eine Analyse der Messwerte miteinander eine Verspätung eines Zuges mit dem Zustand eines Gleises im Bereich eines Bahnüberganges begründet werden, wobei die Messwerte aus anderen Bahnübergängen zeigen, dass die Bauart des Bahnüberganges für den Betrieb eines Zuges mit einem bestimmten Gewicht nicht geeignet ist.
Die hier erwähnten Beispiele sind keinesfalls einschränkend zu sehen. Das hier offenbarte Verfahren ist auch nicht auf die möglichen Analysen, sondern auch die Schaffüng der Analysierbarkeit der Messwerte miteinander gerichtet. Die möglichen Analysen sind ein weiterer technischer Effekt, welcher technischer Effekt durch das erfmdungsgemäße Verfahren erreichbar ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass eine Datenbank zur Erfassung einer Eisenbahnstrecke umfassende Objekte geschaffen wird. Diese Datenbank erstreckt sich zumindest über zwei der drei Säulen; die Datenbank erstreckt sich vorzugsweise über alle drei Säulen 11, 12, 13. Hierzu werden erste Messwerte 3 und zweite Messwerte 4, welche Messwerte 3, 4 einen Zustand der Eisenbahnstrecke oder eines auf der Eisenbahnstrecke fahrenden Fahrzeuges oder einen Betriebszustand beschreiben, unter Durchführung einer Koordinatentransformation des verwendeten absoluten oder relativen Koordinatenreferenzsystems in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem und unter Generierung eines vereinheitlichten Messwertesatzes 5, 6 umfassend die ersten Messwerte und/oder die zweiten Messwerte in der Datenbank abgespeichert werden. Bei der Generierung des Messwertesatzes werden die Messwertattribute der Messwerte in einer definierten Struktur im vereinheitlichten Messwertesatz abgespeichert. Das erfmdungsgemäße Verfahren ist sowohl auf ausschließlich eine Säule als auch auf mehrere Säulen gemäß der obigen Definition anwendbar.
Durch die oben beschriebene Koordinatentransformation und Generierung eines vereinheitlichten Messwertesatzes wird eine Normierung der Messwerte erreicht. Nachdem dies auf alle Messwerte der einzelnen Säulen 11, 12, 13 anwendbar ist, sind in Figur 4 die Messwertsätze 5, 6 mittels eines sich über alle Säulen 11, 12, 13 erstreckenden Rechteckes dargestellt. Die Analyse der Messwerte 3, 4 miteinander ist derart durchführbar, dass die Messwertsätze 5, 6 miteinander verglichen werden. Vorzugsweise sind die Messwertesätze 5, 6 in zwei Layer 9, 10 strukturiert, über welche Layer 9, 10 die Abhängigkeit zwischen den Messwerten 3, 4 und der Verödung dieser Messwede 3, 4 definied wird. Diese Struktur ist effizient, weil die im Folgenden im Detail beschriebene Struktur das Vergleichen der Messwede 3, 4 einer Säule aus den Säulen 11, 12, 13 und auch das Vergleichen von Messweden 3, 4 aus zwei Säulen aus den Säulen 11, 12, 13 erlaubt.
Beispielsweise kann eine Verodungsangabe mit einem erste Messwed 5 einer Säule aus den Säulen 11,
12, 13 und mit einem zweiten Messwed 6 einer zweiten Säule aus den Säulen 11, 12, 13 verbunden sein.
Die Messwedesätze 5, 6 können einen ersten Layer 9 mit Weden beschreibend die Gleiseigenschaften und einen zweiten Layer 10 mit Weden beschreibend die Einbindung des Gleises in das Eisenbahnnetzwerk umfassen.
Im Folgenden sind beispielhaft und somit nicht einschränkend in den Layer 9, 10 die folgenden Wede umfasst.
Der erste Layer 9 umfasst Gleismesswede GMW. Die Gleismesswede GMW sind im Wesentlichen Messwede, die an einem Gleis umfassend zumindest Schienen, Schwellen, Unterbau ermidelt werden.
Die Gleismesswede GMW beschreiben auch die Umgebung um das Gleis.
Der erste Layer 9 umfasst Wede beschreibend Gleiseinbauten GEB, das heißt Bauten, die im Bereich des Gleises oder der Umgebung errichtet sind. Die Gleiseinbauten können beispielsweise einen Bahnübergang, einen Oberleitungsmast, einen Bahnsteig oder dergleichen sein. Die angefühden Beispiele sind nicht einschränkend zu verstehen.
Der erste Layer 9 kann weiters Angaben über die Topologie TOPO der Gleismesswede und der Gleiseinbauten umfassen. Weiters sind die GMW und die GEB mit einem absoluten Referenzkoordinatensystem ARKS und/oder einem relativen Referenzkoordinatensystem RRKS als vereinheitlichtes Referenzkoordinatensystem verknüpft.
Der Fachmann erkennt, dass der erste Layer 9 erweiterbar ist.
Der zweite Layer 10 betrifft die Einbindung des Gleises in das Eisenbahnnetzwerk. Dementsprechend umfasst der zweite Layer 10 Wede betreffend das Schienennetzwerk SNW, des Gleisnetzwerkes GNW, der Organisationsstruktur ORG ST und dem Verzeichnis der zulässigen Geschwindigkeiten VZG.
Der Fachmann erkennt, dass der zweite Layer 10 erweiterbar ist.
Ein Messwedesatz 5, 6 umfassend den oben beschriebenen ersten Layer 9 und den oben beschriebenen zweiten Layer 10 erlaubt das Analysieren der Messwede 3, 4 aus unterschiedlichen Säulen 11, 12, 13 in einer effizienten Form. Während im ersten Layer die gemessenen Wede, nämlich die ersten Messwede 3 und die zweiten Messwede 4 sowie die Verödung dieser Messwede hinterlegt ist, ist im zweiten Layer 10 die Vernetzung der Wede des ersten Layers 9 hinterlegt. Die Struktur im Sinne der obigen Definition wird sohin bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbespiel auf zwei Ebenen, nämlich dem ersten Layer 9 und dem zweiten Layer 10 geschaffen. Die folgenden möglichen Ergebnisse eines Abgleichs der Messwerte aus zumindest zwei Säulen aus den drei Säulen seien beispielhaft angeführt:
Die Methode „Digital Twin“ DIGITAL TWIN erlaubt die Simulation von Vorgängen. Die mittels „Digital Twin“ simulierten Vorgängen können die Arbeiten zur Instandsetzung und/oder die Durchführung des Betriebes betreffen. Ein möglicher technischer Effekt ist die Durchführung einer solchen Simulation für Instandsetzungsarbeiten unter Berücksichtigung von Messwerten aus der Säule 12 und/oder der Säule 13, welche Messwerte über eine Zeitspanne ermittelt wurden.
Ein wesentlicher Punkt im Bereich der Verwaltung von Eisenbahn ist das nach dem der gängigen Lehre bekannte „predictive engineering“. Anhand der vorliegenden Datenmenge soll erkannt werden, wann beispielsweise ein Gleis instandzusetzen ist. Wie eingangs erwähnt, kann dies bei einer größeren Datenmenge genauer vorhergesagt werden. Die hier diskutierte Erfindung liefert diese größere Datenmenge, wobei die Messwerte 3, 4 aus allen Säulen einbezogen werden können. Weiters kann eine zeitliche Entwicklung der Messwerte 3, 4 berücksichtigt werden.
In diesem Sinn kann auch das interne und externe Rechnungswesen ACC effektiver gestaltet werden. Zusammenfassend bilden zumindest die Messwerte der erwähnten Säulen 11, 12, 13 eine heterogene Datenmenge aus. Da die Messwerte einer der Säulen 11, 12, 13 durch unterschiedliche Anbieter oder unterschiedliche Messmethoden oder unterschiedliche Messsysteme ermittelt werden, bilden auch die Messwerte einer der Säulen 11, 12, 13 im Regelfall eine heterogene Datenmenge aus.
Die Schaffüng einer homogenen Datenmenge in Form des hier beschriebenen vereinheitlichten Messwertesatzes schafft den Vorteil, dass die Messwerte in Form des vereinheitlichten Messwertesatzes unabhängig von der Art und Weise der Ermittlung der Messwerte für die Analyse anderer Messwerte oder der Eigenschaften des Eisenbahnnetzes oder zur Steuerung von Maschinen verwendet werden können.
Die Figur 5 zeigt das Profil einer Schiene, wie dieses in der einschlägigen Literatur (siehe http : //www . i agstalbahn de/schienenO .html) zu finden ist. Nach dem Stand der Technik kann ein erster Anbieter, welcher erste Messwerte 3 mit einem ersten Messverfahren unter Verwendung eines ersten Koordinatenreferenzsystems erstellt, die ersten Messwerte mit dem in der Literatur erwähnten (gleichsam in einer Datenbank abgespeicherten) Referenzprofil 8 vergleichen. Gleichsam kann ein zweiter Anbieter, welcher zweiter Anbieter zweite Messwerte 4 mit einem zweiten Messverfahren unter Verwendung eines zweiten Koordinatenreferenzsystems erstellt, die zweiten Messwerte 4 mit dem Referenzprofil 8 vergleichen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Analyse der ersten Messwerte 3 und der zweiten Messwerte 4 miteinander. Während beim Verfahren nach dem Stand der Technik Messwerte ausschließlich unter Einbeziehung des Referenzprofils 8 ergänzt werden, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren die Berechnung ergänzender erster Messwerte 3 unter Einbeziehung der zweiten Messwerte 4. In einer hierzu analogen Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren erlauben, dass die ersten Messwerte 3 und die zweiten Messwerte 4 gegebenenfalls in Ergänzung zu einem Abgleich eines Messwertes zu dem Referenzprofil 8 abgeglichen werden. Dies geschieht insbesondere in einer effektiven Weise, da die Messwertsätze eine strukturierte Form aufweisen. Die Figur 5 zeigt in einer veranschaulichenden Weise die Anwendung eines möglichen Verfahrensschrittes des erfmdungsgemäßen Verfahrens am Beispiel eines Schienenprofds, wobei die vorgenommene Erläuterung am Beispiel des Schienenprofds keinesfalls einschränkend zu werten ist. Diese Verfahrensschritte sind auf Messwerte und Referenzwerte im Allgemeinen anwendbar.
Die Figur 6 veranschaulicht die Problematik des Umrechnens der Messwerte von einem relativen Koordinatensystem in ein vereinheitlichtes Koordinatensystem mit geodätischen Koordinatengaben. Die Figur 6 veranschaulicht weiters die vorteilhafte Wirkung des erfmdungsgemäßen Verfahrens an einem absichtlich sehr einfach gehaltenen Beispiel.
Im Eisenbahnwesen wird üblicherweise ein Ort (siehe Figur 6, Punkt C) durch ein relatives Koordinatensystem angegeben. Dies kann beispielsweise durch eine zurückgelegte Wegstrecke beginnend von einem Ausgangspunkt A erfolgen. Eine Verortung des Punktes C im Raum auf Basis der Wegstrecke A- C setzt eine Kenntnis des Verlaufes der Eisenbahnstrecke zu dem Zeitpunkt der Erstellung des Messwertes an dem Ort C voraus. Die in Figur 6 eingetragenen Punkte A und B seien im Rahmen der Diskussion der Erfindung bekannte Orte; der Abstand zwischen den Orten ist nicht relevant.
Die hier diskutierte Erfindung löst dieses Problem der Verortung eines an dem Ort C ermittelten ersten Messwertes überdas Erstellen eines vereinheitlichten ersten Messwertesatzes. Der vereinheitlichte erste Messwertesatz umfasst neben dem ersten Messattribut einen ersten Erstellungszeitpunkt der Erstellung des ersten Messwertes und die relative Vorortung des ersten Messpunktes C.
Der erste Messwert umfasst zumindest das erste Messattribut. Das erste Messattribut kann beispielsweise und sohin nicht einschränkend eine Maschinenparameter wie Hydraulikdruck einer Stopfeinrichtung sein.
Der erste Messwert kann ein Zeitattribut umfassen, welches Zeitattribut den ersten Erstellungszeitpunkt hinreichend genau beschreibt. Unter dem ersten Erstellungszeitpunkt ist unter Bezugnahme auf die Darstellung in der Figur 6 beispielsweise die hinreichend genaue Beschreibung jenes Zeitpunktes zu verstehen, zu welchem der erste Messwert mittels eines ersten Sensors erstellt wird. Es ist im Wesentlichen eine Eigenschaft des ersten Sensors, dass in Ergänzung zu dem ersten Messattribut auch ein erstes Zeitattribut erstellt wird.
Der erste Messwert umfasst ein erstes Messortattribut. Das Messortattribut beschreibt den Messort C unter Verwendung eines relativen Koordinatensystems. Das relative Koordinatensystem umfasst beispielsweise und sohin nicht einschränkend die Angabe der Wegstrecke des Messortes C von dem Punkt A umfassen. Die Wegstrecke kann auch beispielsweise indirekt über die Geschwindigkeit und die Zeitspanne bei einer Bewegung eines Messzuges von A nach C angegeben werden.
Es liegen weiters zweite Messwerte vor. Die zweiten Messwerte betreffen mit ihren Messattributen die Beschreibung der Eisenbahnstrecke 1 zu dem Zeitpunkt t (Erstellungszeitpunkt) und die Beschreibung der Eisenbahnstrecke 1‘ zu dem Zeitpunkt t‘. Die zweiten Messwerte basieren beispielsweise auf einem absoluten Koordinatensystem. Durch das Umrechnen der Messwerte von dem vorhandenen Koordinatensystem in das vereinheitlichte Koordinatensystem und das Umrechnen der Erstellungszeitpunkte in ein vereinheitlichtes Zeitformat werden die Messwerte vergleichbar.
In Bezug auf die Darstellung in Figur 6 erlaubt die oben beschriebene Umrechnung der Messwerte die Zuordnung der relativen Koordinaten des ersten Messpunktes C als erste Messwerte zu zweiten Messwerten, welche zweite Messwerte die Eisenbahnstrecke 1 an dem Ort C in absoluten Koordinaten zu dem Zeitpunkt t beschreiben, welcher zweiter Zeitpunkt dem ersten Zeitpunkt ähnlich ist. Folglich kann der Punkt C zusätzlich zu der Verödung mittels relativer Koordinaten durch absolute Koordinaten oder durch das vereinheitlichte Koordinatensystem verortet werden.
Eine Eisenbahnstrecke verändert ihre Eigenschaften wie beispielsweise Form über einen Zeitraum. In der Figur 6 ist beispielhaft eine Eisenbahnstrecke 1 zu einem Zeitpunkt t durch eine durchgezogene Linie dargestellt. Die gestrichelte Linie kennzeichnet den Verlauf einer Eisenbahnstrecke 1‘ zu einem Zeitpunkt t-1.
Ergänzend zu der hier beschriebenen Zuordnung der in Figur 6 dargestellten Messwerte können weitere Messwerte zugeordnet und in eine Abhängigkeit zueinander gestellt werden. Die Messwerte können unabhängig von dem Betrachtungszeitpunkt und dem Erstellungszeitpunkt der Messwerte insbesondere in eine zeitliche Abhängigkeit zueinander gebracht werden. Hierdurch sind Datenbanken nach der gängigen Lehre auf Basis der Eisenbahndaten erstellt werden.
Es wird anhand der Figur 7 die Überführung der Messwerte 19, 20, 21, welche Messwerte 19, 20, 21 unter Verwendung eines individuellen Referenzkoordinatensystems verortet werden, in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem überführt werden.
Es werden gleichsam wie bei den oben beschriebenen Verfahren Messwerte unter Anwendung von Messverfahren nach dem Stand der Technik ermittelt.
Es kann beispielsweise die Spurweite des Gleises 15 der Eisenbahnstrecke 1 in dem Messbereich 18 zwischen den Punkten 16, 17 ermittelt werden. Beispielsweise die Spurweite kann in regelmäßigen oder unregelmäßigen Intervallen gemessen werden. Weiters kann beispielsweise eine Fotodokumentation über das Gleis 15 in dem Messbereich 18 erstellt werden. Der Leser erkennt hier zweifelsfrei, dass die folgende Beschreibung nicht auf die Ermittlung der Spurweite und einer Fotodokumentation als Messwerte beschränkt ist. Es sind die Spurweite und die Fotodokumentation lediglich beispielhaft und somit keinesfalls einschränkend erwähnt.
Es werden die Messwerte 19, 20, 21 mittels eines Sensors ermittelt und/oder durch eine Eingabe erstellt werden. Die Messwerte 19, 20, 21 umfassen eine Messwertattribute, mittels welchen Messwertattributen die gemessenen Größen dargestellt sind. Die Messwerte umfassen weiters ein Messortattribut, welches Messortattribut die Verödung des Messwertes mittels eines individuellen Koordinatenreferenzsystems beschreibt. Die Messwerte 19, 20, 21 beschreiben einen Zustand der Eisenbahnstrecke, was oben beispielhaft und keinesfalls einschränkend anhand der Spurweite oder der Fotodokumentation dargelegt ist. Die Messwerte können auch den Zustand eines auf der Eisenbahnstrecke fahrenden Fahrzeuges beschreiben. Die Messwerte bilden eine heterogene Datenmenge. Es ist zumindest die Verortung der Messwerte heterogen.
Es können die verwendeten Koordinatenreferenzsysteme zur Vorortung der Messwerte unterschiedlich sein.
Es können auch die Messmethoden zur Ermittlung der Messwerte unterschiedlich sein. Jede einzelne Messmethode kann einen Datensatz an Messattributen liefern, welcher Datensatz beispielsweise die Verortung der Messwerte beziehungsweise der Messattribute nach einer unterschiedlichen Systematik vomimmt.
Die Messwerte werden unter Verwendung des individuellen Koordinatenreferenzsystems durch Bezugnahme auf einen einzigen Referenzpunkt verortet. Diese, nach dem Stand der Technik bekannte Methode erlaubte jedoch keine zufriedenstellende Verortung der Messwerte in einem Eisenbahnnetz.
Es wird die Koordinatentransformation von dem individuellen Koordinatenreferenzsystem in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem vorgeschlagen. Das individuelle Koordinatenreferenzsystem kann beispielsweise ein absolutes oder relatives Koordinatenreferenzsystem sein, mittels welchem Koordinatenreferenzsystem die Lage zu einem einzigen Bezugspunkt angegeben wird. Diese Koordinatentransformation ist ein erster vorgeschlagener Verfahrensschritt, welchen Verfahrensschritt der Fachmann unter Anwendung der gängigen Lehre der Geometrie und Mathematik durchführen kann. Es wird weiters vorgeschlagen, dass unter Anwendung der gängigen Lehre der Mathematik und der Geometrie eine Referenzierung des Messortes auf einen ersten Referenzpunkt 19 und/oder einen zweiten Referenzpunkt 20 bei der Koordinatentransformation durchgeführt wird. Vorzugsweise und somit keinesfalls einschränkend sind die genannten Referenzpunkte 19, 20 Punkte 16, 17 des Eisenbahnnetzes. Die Eisenbahnstrecke 1 ist Teil des Eisenbahnnetzes.
Es werden die Messattribute, deren Verortung in das vereinheitliche Koordinatenreferenzsystem unter Referenzierung auf zumindest einen Referenzpunkt der Referenzpunkte 19, 20 unter Anwendung der gängigen Lehre der Mathematik oder Geometrie übergeführt ist, in einer Datenbank in einer vereinheitlichten Struktur abgespeichert. Der vereinheitlichte Messwertesatz, welcher in der vereinheitlichten Struktur abgespeichert ist, umfasst zumindest das Messwertattribut und die Verortung mittels des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystems unter Referenzierung auf die zwei Referenzpunkte 19, 20.
Eine Referenzierung der Messwerte 19, 20, 21 des Bereiches 18 kann derart erfolgen, dass ein relatives Koordinatenreferenzsystem mit einer Wegstrecke gleich Null (0% der Länge der Eisenbahnstrecke 1) in dem Referenzpunkt 19 und mit einer Wegstrecke gleich 1 (100% der Länge der Eisenbahnstrecke 1 zwischen den Punkten 16, 17) in dem Referenzpunkt 20 verwendet wird. In hierzu analoger Weise könnte ein relatives Koordinatenreferenzsystem mit einer Wegstrecke Null und einer Wegstrecke 1 an den Enden des Bereiches 18 eingeführt werden.
Die Messwerte 19, 20, 21 werden beispielsweise in Intervallen gemessen, woraus die Abstände 22, 23,
24, 25 zwischen einem Messort und einem Referenzpunkt 16, 17 beziehungsweise den Messorten und die gesamte Messstrecke 24 der Messungen bekannt sind. Aus diesen Intervallen kann mittels mathematischer Verfahren der prozentuelle Abstand der gesamten Wegstrecke 24 jedes Messortes errechnet werden, da die Länge der Eisenbahnstrecke 1 zwischen den Punkten 16, 17 bekannt ist. Es wird beispielsweise und somit nicht einschränkend der Referenzpunkt 16 als der Punkt mit der Wegstrecke Null betrachtet. Es werden die Abstände zwischen den Messorten verhältnismäßig aufgeteilt.
Da die Punkte 16, 17 beziehungsweise die Referenzpunkte als starr vorgegebene und sohin unveränderliche Bezugspunkte angesehen werden, werden die Messorte der Messwerte 19, 20, 21 unter Verwendung der errechneten prozentuellen Wegstrecke und somit unter Betrachtung der Referenzpunkt 16, 17 als starre Bezugspunkte verortet.
Der Fachmann erkennt, dass die Verödung der Messode nicht ausschließlich durch Abstände oder Intervalle erfolgen muss. Es können beispielsweise die Messode midels GPS-Daten verödet sein, woraus die oben erwähnten Abstände 22 bis 25 errechenbar sind.
Der vereinheitlichte Messwedesatz kann weiters die folgenden, eisenbahnspezifischen Adribute umfassen. Der Messwedesatz kann zusätzlich zu der Verödung unter Verwendung des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystems die Angabe einer Streckenkilometrierung umfassen. Unabhängig von einer vodeilhaften Verödung eines Messwedes oder einer Vorrichtung unter Verwendung des vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystems ist eine Verödung über die Streckenkilometrierung üblich, welcher Umstand hierdurch berücksichtigt ist. Der Messwedesatz kann auch Angaben über die Streckenführung umfassen, nämlich welche Punkte eines Eisenbahnnetztes eine Eisenbahnstrecke verbindet, zu welcher Eisenbahnstrecke oder zu einem Bereich welcher Eisenbahnstrecke Messwede ermittelt werden. In Bezugnahme auf die Figur 7 kann der Messwedesatz Adribute umfassen, welche Adribute beschreiben, dass der Bereich 18 ein Teil der Eisenbahnstrecke 1 ist, welche die Punkte 16, 17 verbindet. Figur 8 veranschaulicht eine weitere technische Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figur 8 umfasst beispielhaft eine Eisenbahnstrecke 1. An einem ersten Messod 17 und an einem zweiten Messod 18 werden Messaftribute beispielsweise zur Steuerung einer Gleisbearbeitungsvorrichtung benötigt.
Es liegen eine Vielzahl von Messungen 19, 20, 21 vor, welche Messungen 19, 20, 21 zu unterschiedlichen Zeitpunkten durchgefühd wurden. Die Messung 19 zeichnet sich dadurch aus, dass Messwede in relativ kurzen, unregelmäßigen Abständen ermidelt wurden. Die Messung 20 umfasst Messwede mit zueinander großen Abständen. Die Messung 21 ist eine durchgehende Messung. Insgesamt stellen die Messwede aus den Messungen 19, 20, 21 eine heterogene Datenmenge dar.
Das Transferieren der Verödung der Messwede aus den Messungen 19, 20, 21 erlaubt das Vergleichen und das Zuordnen der Messwede. Bei dem in Figur 8 dargestellten Beispiel ist das Zuordnen von ausgewählten Messweden möglich, nämlich jener Messwede, die tatsächlich an demselben Messod ermittelt wurden. Es kann beispielsweise der Messwert der Messung 19 dem Messwert der Messung 21 für den ersten Messort 17 zugeordnet werden.
Es können sohin für einen bestimmten Messort jene Messwerte ausgewählt werden, welche Messwerte tatsächlich an diesem Messort oder an einem ähnlichen Messort gemessen wurden. Die Auswahl eines ähnlichen Messortes kann die Beschreibung der Ähnlichkeit, insbesondere des Abstandes zu dem Messort umfassen.
Die Figur 9 nimmt insbesondere Bezug auf die Figurenbeschreibung zu Figur 7. Es wird die Vermessung einer Weiche unter Einbindung der Messwerte in ein Eisenbahnnetz erläutert.
Die Figur 9 umfasst oben einen Gleisplan der zu vermessenden Weiche. Die Punkt WA und WE sind Referenzpunkte, über welche Referenzpunkte die zu vermessende Weiche mit dem Eisenbahnnetz verbunden ist. Dies ist durch den hier beispielhaft und keinesfalls einschränkend zu wertenden Umstand begründet, dass hier die Vermessung einerWeiche diskutiert wird. Der Fachmann ist in der Lage, bei anderen Schienenelementen andere Bezugspunkte zu wählen. Es ist weiters ein Punkt WM eingetragen, welcher Punkt WM der Kreuzungspunkt der Weiche ist. Die Lage des Punktes WM ist durch die an der Weise messbaren Abstände zu den Punkten WA und WE definiert.
Es werden für die Teilbereiche der Weiche zwischen den Punkten WA, WM, WE Messwerte ermittelt.
Die Anzahl der Messwerte ist beispielhaft in der in Figur 9 unten angegebenen Schemendarstellung eingetragen. Die Verortung der einzelnen Messwerte der Teilbereiche wird unter Berücksichtigung der anteilsmäßigen Abstände zwischen den erwähnten Punkten (Messorte, Referenzpunkte) und der Längen der Teilbereiche als unveränderliche Größen und unter Verwendung zumindest eines der Punkte aus WA, WE (WA für Weichenanfang, WE für Weichenende) als Bezugspunkte durchgeführt.
Die Messwerte können durch ein erstes Koordinatenreferenzsystem verortet sein. Die Bezugspunkte können durch ein zweites Koordinatenreferenzsystem verortet sein. Das zweite Koordinatenreferenzsystem kann dem vereinheitlichtem Koordinatenreferenzsystem entsprechen.
Die Punkte WA, WM, WE gehen bei der Erstellung der Datenbank als feste oder unverschiebliche Punkte ein, wodurch die Abstände zwischen diesen Punkten WA, WM, WE bei der Erstellung der Datenbank als unveränderliche Größen betrachtet werden können.
Bei der Ermittlung der beispielsweise 200 Messpunkte werden die Abstände zwischen den Messpunkten beziehungsweise Messorten sowie zwischen Messort und WA beziehungsweise WM beziehungsweise WE ermittelt. Die bei der Ermittlung der Messwerte beziehungsweise Messorte ermittelten Abstände werden mit den oben erwähnten festen Größen anteilsmäßig in Bezug gesetzt.
Beispielsweise geht unter Durchführung einer Koordinatentransformation ein auf der Hälfte der Wegstrecke zwischen WA und WM ermittelter Messort als ein Messort auf der Hälfte der Wegstrecke zwischen WA und WM in die Datenbank an. Im Allgemeinen geht unter Durchführung einer Koordinatentransformation ein auf einem Anteil der Wegstrecke zwischen den Bezugspunkten ermittelter Messort als eine Messort auf einem Anteil der Wegstrecke zwischen den Bezugspunkten in die Datenbank ein. Es können die an der Weiche ermittelten Messwerte als eine erste Ebene in der Datenbank angesehen werden. Die zweite Ebene der Datenbank betrifft das Eisenbahnnetz und umfasst zumindest die Referenzpunkte WA, WE. Die beiden Ebenen können unter Verwendung der Referenzpunkte und unter Betrachtung der Referenzpunkte als feste und sohin unveränderliche Punkte verknüpft werden, indem ein einheitliches Koordinatenreferenzsystem verwendet wird.
Unter Verknüpfung der beiden Ebenen wird ein gesamtheitliches Modell umfassend das Eisenbahnnetz und die Weiche als beispielhafter Teilbereich geschaffen.
Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich dadurch auszeichnen, dass die einzelnen Messstrecken zwischen den Punkten WA, WM, WE als einzelne Ebenen betrachtet werden, welche mit der zweiten Ebene einzeln oder in Summe verortet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erstellung einer Datenbank zur Erfassung einer Eisenbahnstrecke umfassend Objekte wie Schiene, Schotter, Vegetation, Grundwasser, ein Querschnitt einer Schiene, Oberleitung, Schwellen, Befestigungseinheit zum Anbringen einer Schiene an einer Schwelle, Oberleitungsmast, wobei erste Messwerte, welche erste Messwerte mittels eines ersten Sensors und/oder durch eine erste Eingabe erstellte erste Messwertattribute und ein erstes Messortattribut umfassen, welche ersten Messwerte unter Verwendung eines absoluten ersten Koordinatenreferenzsystems und/oder eines relativen ersten Koordinatenreferenzsystems als Messortattribut verortet werden, und zweite Messwerte, welche zweiten Messwerte mittels eines zweiten Sensors und/oder durch eine zweite Eingabe erstellte zweite Messwertattribute und ein zweites Messortattribut umfassen, welche zweite Messwerte unter Verwendung eines absoluten zweiten Koordinatenreferenzsystems und/oder relativen zweiten Koordinatenreferenzsystems verortet werden, welche Messwerte einen Zustand der Eisenbahnstrecke oder eines auf der Eisenbahnstrecke fahrenden Fahrzeuges beschreiben, welche Messwerte und die zweiten Messwerte heterogen sind, wobei zumindest das erste Koordinatenreferenzsystem und das zweite Koordinatenreferenzsystem unterschiedlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass unter Durchführung einer Koordinatentransformation des gegebenenfalls relativen Koordinatenreferenzsystems und des gegebenenfalls absoluten Koordinatenreferenzsystems in ein vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem, welches vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem zu dem ersten Koordinatenreferenzsystem und/oder zu dem zweiten Koordinatenreferenzsystem unterschiedlich ist, welches vereinheitlichtes Koordinatenreferenzsystem zumindest einen Referenzpunkt umfasst, unter Generierung eines vereinheitlichten Messwertesatzes umfassend die ersten Messwerte und/oder die zweiten Messwerte in der Datenbank abgespeichert werden, wobei bei der Generierung des Messwertesatzes die Messwertattribute der Messwerte in einer definierten Struktur im vereinheitlichten Messwertesatz in einer Datenbank abgespeichert werden, welche Struktur eines vereinheitlichten Messwertesatzes zumindest ein strukturiertes Abspeichem des Messwertattributes, der Vorortung des Messwertes unter Verwendung des vereinheitlichten Koordinatenreferenzsystem umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messmethode und die zweite Messmethode unterschiedlich sind.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Erstellungszeitpunkt und der zweite Erstellungszeitpunkt unterschiedlich sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Messwert einen ersten Erstellungszeitpunkt als erstes Zeitattribut in einem ersten Zeitformat und der zweite Messwert einen zweiten Erstellungszeitpunkt als zweites Zeitattribut in einem zweiten Zeitformat umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitformat der Erstellungszeitpunkte in ein vereinheitlichtes Zeitformat umgerechnet wird und das Abspeichem der vereinheitlichten Messwertesätze in der Datenbank unter Angabe des Erstellungszeitpunktes in dem vereinheitlichten Zeitformat erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das vereinheitlichte Koordinatenreferenzsystem zumindest zwei Referenzpunkte umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte mit Referenzmesswerten verglichen werden, welche Referenzmesswerte einem Referenzobjekt zugordnet sind, wobei bei einer definierten Ähnlichkeit der Messwerte und der Referenzmesswerte die Messwerte einem Objekt zugeordnet werden, welches Objekt dem Referenzobjekt ähnlich ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertesatz mit einem Referenzmesswertesatz verglichen wird, welcher Referenzmesswertesatz einem Referenzobjekt zugeordnet ist, wobei bei einer definierten Ähnlichkeit des Messwertesatzes und des Referenzmesswertesatzes der Messwertesatz einem Objekt zugeordnet wird, welches Objekt dem Referenzobjekt ähnlich ist.
8 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertesatz um ein Zeitattribut beschreibend die Erstellung der Messwerte und/oder die Erstellung einer Messmarke, welche Messmarke durch die Messwerte beschrieben ist oder an welcher Messmarke die Messwerte erstellt werden, ergänzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertesatz um ein Erstellungszeitattribut beschreibend den Zeitpunkt der Erstellung des Messwertesatzes ergänzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertesatz um ein mathematisches Modell beschreibend die Messwerte ergänzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte aus einer weiteren Datenbank und/oder aus einem Pufferspeicher ausgelesen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Messwertesatz oder den vom Messwertesatz umfassten Messwerten jeweils ein Prioritätsfaktor zugewiesen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Messwerte und die zweiten Messwerte abgeglichen werden und/oder ein erstes Messattribut mit einem weiteren ersten Messattribut aus der Menge der ersten Messwertattribute abgeglichen werden und/oder ein zweites Messattribut mit einem weiteren zweiten Messattribut aus der Menge der zweiten Messwertattribute abgeglichen werden und/oder ein erstes Messattribut mit einem zweiten Messattribut abgeglichen werden und/oder die Messwerte mit Referenzmesswerten abgeglichen werden und/oder ein Messwertsatz mit einem Referenzmesswertsatz abgeglichen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ersten Messwerten ergänzende erste Messwerte oder aus den ersten Messwertattributen ergänzende erste Messwertattribute errechnet werden und/oder aus den zweiten Messwerten ergänzende zweite Messwerte oder aus den zweiten Messwertattributen ergänzende zweite Messwertattribute errechnet werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein mathematisches Modell beschreibend die einzelnen Messwertesätze und/oder mehrere Messwertesätze erstellt wird.
16. Datenbank, welche Datenbank durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 erstellt wird, welche Datenbank benutzerspezifische Schreibrechte und Leserechte aufweist.
17. Datenbank nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbank auf einem Speichermedium oder auf mehreren Speichermedien abgespeichert ist.
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