EP4331940A1 - Method and evaluation unit for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train - Google Patents
Method and evaluation unit for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train Download PDFInfo
- Publication number
- EP4331940A1 EP4331940A1 EP22193208.0A EP22193208A EP4331940A1 EP 4331940 A1 EP4331940 A1 EP 4331940A1 EP 22193208 A EP22193208 A EP 22193208A EP 4331940 A1 EP4331940 A1 EP 4331940A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- property
- vehicle
- time
- route
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims description 29
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 28
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 16
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 101000879675 Streptomyces lavendulae Subtilisin inhibitor-like protein 4 Proteins 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
- B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
- B61L25/021—Measuring and recording of train speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
- B61L15/0054—Train integrity supervision, e.g. end-of-train [EOT] devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or train for signalling purposes
- B61L15/0072—On-board train data handling
Definitions
- the invention relates to a multi-part vehicle, in particular a railway train; a method for its operation, an evaluation device for a vehicle and a software program product for a vehicle.
- ECS European Train Control System
- Level 3 track clearance notification and train completeness control should no longer be carried out by signal boxes, but by a so-called Radio Block Center with the participation of the train.
- Track-side track clearance notification which is still necessary in Level 2, for example through axle counters or track circuits, is no longer necessary.
- the invention is based on the object of specifying an operating method that delivers at least one measured value based on which A reliable completeness check can be carried out on a basis.
- a property dependent on the respective location of the route traveled is measured over time to form a first characteristic curve with a front sensor arranged in the area of a front end of the vehicle, while the vehicle is traveling with a rear sensor arranged in the area of a rear end of the vehicle, the property dependent on the respective location of the route traveled is measured over time to form a second property curve, the first and second property curves are subjected to a correlation test to form a time distance value which is the time distance between a second time at which the rear sensor passes or has already passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which the front sensor has already passed the said location, and based on the time distance value, the length of the vehicle is determined by forming a length value.
- a significant advantage of the method according to the invention is that it enables the length of the vehicle to be determined in a particularly simple manner, even when cornering.
- the length measurement value determined in the manner according to the invention can advantageously be used, for example, to check the completeness of the vehicle.
- a train completeness signal is generated when the length value corresponds to a predetermined target value or at least does not deviate from this beyond a specified level.
- an alarm signal is generated if the length value deviates from the predetermined target value beyond the predetermined amount.
- a cross-correlation function is determined with the first and second characteristic curves and the time distance value is determined using the cross-correlation function.
- the formation of the length value preferably includes the multiplication of the time distance value by a speed value indicating the speed of the vehicle.
- the correlation test includes a correction of acceleration-related signal influences on the first and second property curves by spreading acceleration-related signal compressions over time, for example on the computer side, and acceleration-related signal spreads, for example, compressing them on the computer side.
- the correlation test for the purpose of correcting signal spreads and/or signal compressions includes a conversion of the first measured property curve into a first speed-normalized property curve and a conversion of the second measured property curve into a second speed-normalized property curve and the correlation test also includes, to determine a cross-correlation function with the first and second speed-normalized property curves and to determine the time distance value using this cross-correlation function.
- the conversion of the first measured property curve into the first speed-normalized property curve and the conversion of the second measured property curve into the second speed-normalized property curve is preferably carried out on the basis of a predetermined normalization speed value; the formation of the length value preferably includes the multiplication of the time distance value by the normalization speed value.
- the measurement of the property measurement values for the first and second property curves takes place at fixed local intervals or fixed local distances, i.e. equidistant in terms of location.
- the recording of the measured values is not equidistant in time, but rather variable depending on the speed.
- the acquisition of the property measurement values for the first and second property curves can, for example, be triggered on the travel pulse generator side at fixed distances or fixed local distances.
- the front sensor is preferably attached to the first car of the multi-section vehicle or railway train and the rear sensor is preferably attached to the last car of the multi-section vehicle or railway train in order to be able to determine the total length particularly accurately.
- the speed value can be measured or calculated from measured values, for example taking measured values into account distance increments traveled and related time intervals, Doppler radar measurement values and/or measured acceleration values.
- the speed value is determined by means of two sensors that are offset in the longitudinal direction of the vehicle but are closely adjacent and are preferably attached to different ends of the same car at a known distance from one another and each have a property that depends on the respective location of the route traveled over time measure while forming property curves.
- a time distance value can then be determined - as explained above in connection with the length determination - which is the time distance between a second point in time at which the rear of the latter two sensors passes a location previously passed by the front of the latter two sensors or has happened, and indicates a first time at which the front of the latter two sensors has already passed the named location.
- the speed value can then be calculated on the basis of this time distance value and the known distance between the sensors.
- the front of the two sensors used for speed measurement can be the sensor that is used as the front sensor for length measurement;
- the rear sensor used for speed measurement would then be a sensor in addition to the rear sensor used for length measurement.
- the rear of the two sensors used for speed measurement can alternatively be used be the rear sensor used for length measurement;
- the front sensor used for speed measurement would then be an additional sensor, in addition to the front sensor used for length measurement.
- the property that is dependent on the location of the route being traveled and which is measured by the sensors can be a property of a radar reception signal that has penetrated a floor of the route being traveled over.
- the last-mentioned variant can be based, for example, on sensors, as described in the publication " "Localizing Ground Penetrating RADAR: A Step Toward Robust Autonomous Ground Vehicle Localization” (Matthew Cornick, Jeffrey Koechling, Byron Stanley, and Beijia Zhang MIT Lincoln Laboratory, 244 Wood St. Lexington, Massachusetts 02420, Received May 21, 2014 ) are described.
- other properties can be measured by the sensors for generating the property curves, such as a property of a received Doppler signal from a constant wave radar, which sends a radar signal at least in the direction of the track floor, a property of a magnetic field, which is preferably generated on the track side and detected on the vehicle side the permeability of a rail on the route traveled and/or the roughness of the rail.
- a property of a received Doppler signal from a constant wave radar which sends a radar signal at least in the direction of the track floor
- a property of a magnetic field which is preferably generated on the track side and detected on the vehicle side the permeability of a rail on the route traveled and/or the roughness of the rail.
- the determination of the length value indicating the length of the vehicle does not have to be based solely on a single property; For example, property progressions can be determined on the basis of two or more properties and length values can be determined for each of the properties. If two or more length values are available, they can be compared and subjected to a plausibility check. For example, a warning signal can be generated if the length values deviate from one another by a predetermined amount.
- the invention also relates to a multi-part vehicle, in particular a railway train.
- a front sensor is arranged in the area of a front end of the vehicle, which measures a property dependent on the respective location of a route traveled over time to form a first property curve
- a rear sensor in the area of a rear end of the vehicle Sensor is arranged, which measures the property dependent on the respective location of the route traveled over time to form a second property curve
- an evaluation device connected to the first and second sensors is present, which uses the first and second property curves of a correlation test to form a temporal distance value, which indicates the time interval between a second time at which the rear sensor passes or has already passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which the front sensor has already passed the named location, and based on the time distance value, the length of the vehicle is determined to form a length value.
- the invention also relates to an evaluation device for a vehicle, in particular a vehicle as described above.
- the evaluation device is designed to subject a first property curve, which was detected by a front sensor, and a second property curve, which was detected by a rear sensor, to a correlation test to form a time distance value the time interval between a second point in time at which the rear sensor passes or has passed a location previously passed by the front sensor, and a first point in time at which the front sensor Sensor has already passed the named location and determines the length of the vehicle based on the time distance value, forming a length value.
- the evaluation device is preferably integrated into a vehicle computer of a vehicle, in particular a rail vehicle.
- the evaluation device preferably comprises a correlation module for checking the correlation and forming the time distance value and a multiplication module for forming the length value by multiplying the time distance value with a speed value indicating the speed of the vehicle.
- the invention also relates to a software program product. According to the invention, it is provided with regard to the software program product that, when executed by a computing device, this causes the latter to form an evaluation device as described, i.e. a first characteristic curve that was detected by a front sensor and a second characteristic curve that was detected by a rear sensor , to subject a correlation test to form a time distance value, which is the time distance between a second time at which the rear sensor passes or has passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which the front sensor passes the said location Place has already passed, and based on the time distance value to determine the length of the vehicle to form a length value.
- an evaluation device i.e. a first characteristic curve that was detected by a front sensor and a second characteristic curve that was detected by a rear sensor
- a correlation test to form a time distance value, which is the time distance between a second time at which the rear sensor passes or has passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which
- the software program product is preferably in the software of a vehicle computer of a vehicle, in particular a rail vehicle, integrated or at least installed on such a vehicle computer. Alternatively, it can also be installed on a trackside computer to which the sensor data is transmitted, for example by radio. As an alternative to the above-mentioned embodiment, the software program product can also have program instructions for carrying out the method according to the invention according to one of the above-mentioned embodiments.
- the Figure 1 shows an exemplary embodiment of a multi-unit vehicle according to the invention in the form of a railway train 10.
- the front car in the direction of travel F is formed by a locomotive 11;
- the remaining wagons can be freight wagons, for example.
- the last car is marked with the reference number 12.
- a front sensor 21 is arranged on the locomotive 11, which measures a property dependent on the respective location of a route 30 being traveled over time, forming a first property curve EV1.
- the property can be, for example, a property of a rail on the route traveled, for example the permeability or roughness of the rail.
- a rear sensor 22 In the area of the last car 12 seen in the direction of travel F, a rear sensor 22 is arranged, which measures the same property as the front sensor 21 and detects a second property profile EV2.
- An evaluation device 40 is connected to the first and second sensors, for example via radio, which in the exemplary embodiment according to Figure 1 is arranged in the locomotive 11; Alternatively, the evaluation device 40 could also be located in another car of the railway train 10.
- FIG. 3 An exemplary embodiment of an evaluation device 40 is shown in Figure 3 shown, so that with regard to the operation of the evaluation device 40 according to Figure 1 In the following, parallel reference is also made to the Figure 3 is taken.
- the Figure 2 shows an example of the first and second property curves EV1 and EV2 over time t under the assumption that that the railway train 10 travels at a constant speed in the time window shown. It can be seen that the first property curve EV1 and the second property curve EV2 are offset in time or have a time gap; the time distance value dT is determined by a second time t2, at which the rear sensor 22 passes or has already passed a location previously passed by the front sensor 21, and a first time t1, at which the front sensor 21 has already passed the location mentioned, Are defined.
- the evaluation device 40 evaluates the two property curves EV1 and EV2 by subjecting them to a correlation test; Such a correlation check can be carried out, for example, in a correlation module 41 (cf. Figure 3 ) of the evaluation device 40.
- the correlation module 41 can, for example, form a cross-correlation function with the two property curves EV1 and EV2 and use this to determine the time offset or the time distance value dT.
- a test module 43 (cf. Figure 3 ) the evaluation device 40 generates a train completeness signal Sv when the length value LZ corresponds to a predetermined target value LZsoll or at least does not deviate from it by more than a predetermined amount. If the length value LZ deviates from the target value LZsoll beyond the specified dimension, for example because a train has separated and the last car 12 is separated from the Locomotive 11 is disconnected, it generates an alarm signal Sa.
- position pulse generators can be used, for example, which locally trigger the measurement recording.
- the rotation of a wheel can be detected with a position pulse generator and a pulse can be generated each time a position increment of a predetermined length has been traveled.
- the measurement resolution of the displacement pulse generator is sufficiently large, the measurement data acquisition for the property curves can be triggered directly via the pulses of such a displacement pulse generator, so that the measurements are no longer equidistant in time, but spatially equidistant over the distance traveled; With such locally equidistant measured value acquisition, vehicle accelerations have no influence on the property curves EV1 and EV2, so subsequent correction is not necessary.
- the Figure 4 shows an example of location-related or distance-triggered measurement data acquisition over time t and over the location coordinate x. Controlled by the travel pulse generator When measuring measured values, local signal distortion is avoided; the temporal signal distortion that occurs is irrelevant.
- s(k) v k + v k ⁇ 1 / 2 * t k ⁇ t k ⁇ 1 .
- the path is obtained by summing the path increments. If the measured signal is now displayed over the path, it is equalized, i.e. freed from acceleration and changes in speed.
- the Figure 5 shows a preferred embodiment of the evaluation device 40 according to Figure 2 .
- the evaluation device 40 comprises a computing device 410 and a memory 420.
- a software program product SPM is stored in the memory 420, which, when executed by a computing device 410, causes it to carry out the functions of the evaluation device 40 described above.
- the software program product SPM includes a correlation software module M41, which forms the above-described correlation module 41 when executed by the computing device 410, a multiplication software module M42, which forms the above-described multiplication module 42 when executed by the computing device 410, and a test module software module M43, which when executed by the Computing device 410 forms the test module module 43 described above.
- the Figure 6 shows a further exemplary embodiment of a railway train 10 according to the invention.
- the railway train 10 according to Figure 6 corresponds to railway train 10 Figure 1 with the difference that a third sensor 23 is present, which measures the property dependent on the location of the route 30 being traveled over time, forming a third property curve EV3.
- the third sensor 23 is arranged on the locomotive 11 and therefore has a small sensor distance LS from the front sensor 21 compared to the train length LZ, so that changes in speed do not lead to any relevant signal distortions.
- the speed value V can be used together with the first and second property curves EV1 and EV2 to calculate the length value LZ, as explained above.
- the time offset ZV13 can be determined in the same way as explained above in connection with the property curves EV1 and EV2 to determine the time distance value dT.
- the Figure 7 shows an exemplary embodiment of a sensor 200, which can be used as a front sensor 21, rear sensor 22 or third sensor 23.
- the sensor includes, among other things, an antenna 201, a mixer 202, a filter 203, an oscillator 204 and a transmit/receive switch 205.
- the antenna mounted on the railway train 10 201 emits a continuous wave microwave signal generated by the oscillator 204 at a predetermined angle. When it hits the ground, the signal is diffusely scattered by scattering bodies SK along the route 30. The backscattered signal components are superimposed on the antenna 201 and are mixed down with the transmission frequency into a baseband using the mixer 202 and then filtered using the filter 203.
- the Figures 8 and 9 show an example of the time course of the amplitude A(t) and the frequency course of the power density spectrum P(f) of a typical Doppler signal.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf ein Verfahren zum Betrieb eines mehrgliedrigen Fahrzeugs, insbesondere Eisenbahnzugs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass während der Fahrt des Fahrzeugs mit einem im Bereich eines vorderen Endes des Fahrzeugs angeordneten vorderen Sensor (21) eine vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines ersten Eigenschaftsverlaufs (EV1) gemessen wird, während der Fahrt des Fahrzeugs mit einem im Bereich eines hinteren Endes des Fahrzeugs angeordneten hinteren Sensor (22) die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines zweiten Eigenschaftsverlaufs (EV2) gemessen wird, der erste und zweite Eigenschaftsverlauf (EV1, EV2) einer Korrelationsprüfung unter Bildung eines zeitlichen Abstandswerts (dT) unterzogen werden, der den zeitlichen Abstand zwischen einem zweiten Zeitpunkt (t2), an dem der hintere Sensor (22) einen vom vorderen Sensor (21) bereits zuvor passierten Ort passiert oder passiert hat, und einem ersten Zeitpunkt (t1), an dem der vordere Sensor (21) den genannten Ort bereits passiert hat, angibt, und auf der Basis des zeitlichen Abstandswerts (dT) die Länge des Fahrzeugs unter Bildung eines Längenwerts (LZ) ermittelt wird.The invention relates, among other things, to a method for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train. According to the invention, while the vehicle is traveling, a property dependent on the respective location of the route (30) being traveled is measured over time using a front sensor (21) arranged in the area of a front end of the vehicle, forming a first property curve (EV1). , while the vehicle is traveling, the property dependent on the respective location of the route (30) being traveled is measured over time with a rear sensor (22) arranged in the area of a rear end of the vehicle, forming a second property curve (EV2), the first and second property curve (EV1, EV2) is subjected to a correlation test to form a time distance value (dT), which is the time distance between a second point in time (t2) at which the rear sensor (22) has already passed one of the front sensor (21). location has passed or has passed, and indicates a first time (t1) at which the front sensor (21) has already passed the said location, and based on the time distance value (dT), the length of the vehicle is formed, forming a length value ( LZ) is determined.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrgliedriges Fahrzeug, insbesondere Eisenbahnzug; ein Verfahren zu dessen Betrieb, eine Auswerteinrichtung für ein Fahrzeug und ein Softwareprogrammprodukt für ein Fahrzeug.The invention relates to a multi-part vehicle, in particular a railway train; a method for its operation, an evaluation device for a vehicle and a software program product for a vehicle.
Im Bereich der Eisenbahntechnik ist das europäische Zugbeeinflussungssystem European Train Control System (ETCS) bekannt, in dessen sogenanntem Level 3 eine Gleisfreimeldung und Zugvollständigkeitskontrolle nicht mehr durch Stellwerke, sondern durch ein sogenanntes Radio Block Centre unter Mitwirkung des Zuges erfolgen soll. Eine in Level 2 noch notwendige streckenseitige Gleisfreimeldung, beispielsweise durch Achszähler oder Gleisstromkreise, ist nicht mehr notwendig.In the field of railway technology, the European train control system European Train Control System (ETCS) is known, in its so-called
Um Eisenbahnzügen eine Fahrt in Level 3 zu ermöglichen, müssen diese über ein eigenes System zur Zugvollständigkeitskontrolle verfügen (vgl. ETCS-Spezifikation, Subset 026, 3.6.0, Abschnitt 2.6.7.2.3). Die Sicherheitsanforderungen hieran entsprechen der Sicherheitsstufe SIL4.In order to enable railway trains to travel in
Zur Umsetzung einer zuverlässigen, robusten zugseitigen Vollständigkeitsmeldung für Züge mit variabler Zugbildung, insbesondere Güterzüge, wurden bereits unterschiedliche Verfahren diskutiert, beispielsweise Verfahren auf der Basis einer Überwachung des Drucks und des Massenstroms in der Hauptluftleitung, einer Laufzeitmessung über Ultraschall in der Hauptdruckleitung, einer zusätzlichen Verkabelung entlang des Zuges oder einer Abstandsmessung zu einem End-of-Train (EoT) Device per Funk, wie es beispielsweise in der europäischen Patentschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren anzugeben, das zumindest einen Messwert liefert, auf dessen Basis eine zuverlässige Vollständigkeitskontrolle erfolgen kann.The invention is based on the object of specifying an operating method that delivers at least one measured value based on which A reliable completeness check can be carried out on a basis.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention by a method with the features according to
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass während der Fahrt des Fahrzeugs mit einem im Bereich eines vorderen Endes des Fahrzeugs angeordneten vorderen Sensor eine vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines ersten Eigenschaftsverlaufs gemessen wird, während der Fahrt des Fahrzeugs mit einem im Bereich eines hinteren Endes des Fahrzeugs angeordneten hinteren Sensor die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines zweiten Eigenschaftsverlaufs gemessen wird, der erste und zweite Eigenschaftsverlauf einer Korrelationsprüfung unter Bildung eines zeitlichen Abstandswerts unterzogen werden, der den zeitlichen Abstand zwischen einem zweiten Zeitpunkt, an dem der hintere Sensor einen vom vorderen Sensor bereits zuvor passierten Ort passiert oder passiert hat, und einem ersten Zeitpunkt, an dem der vordere Sensor den genannten Ort bereits passiert hat, angibt, und auf der Basis des zeitlichen Abstandswerts die Länge des Fahrzeugs unter Bildung eines Längenwerts ermittelt wird.According to the invention, it is then provided that, while the vehicle is traveling, a property dependent on the respective location of the route traveled is measured over time to form a first characteristic curve with a front sensor arranged in the area of a front end of the vehicle, while the vehicle is traveling with a rear sensor arranged in the area of a rear end of the vehicle, the property dependent on the respective location of the route traveled is measured over time to form a second property curve, the first and second property curves are subjected to a correlation test to form a time distance value which is the time distance between a second time at which the rear sensor passes or has already passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which the front sensor has already passed the said location, and based on the time distance value, the length of the vehicle is determined by forming a length value.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass dieses eine Längenbestimmung des Fahrzeugs in besonders einfacher Weise auch bei Kurvenfahrten ermöglicht. Der in der erfindungsgemäßen Weise ermittelte Längenmesswert kann in vorteilhafter Weise beispielsweise herangezogen werden, um die Vollständigkeit des Fahrzeugs zu überprüfen.A significant advantage of the method according to the invention is that it enables the length of the vehicle to be determined in a particularly simple manner, even when cornering. The length measurement value determined in the manner according to the invention can advantageously be used, for example, to check the completeness of the vehicle.
Vorzugsweise wird ein Zugvollständigkeitssignal erzeugt, wenn der Längenwert einem vorgegebenen Sollwert entspricht oder zumindest nicht über ein vorgegebenes Maß hinaus von diesem abweicht. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Alarmsignal erzeugt wird, wenn der Längenwert von dem vorgegebenen Sollwert über das vorgegebene Maß hinaus abweicht.Preferably, a train completeness signal is generated when the length value corresponds to a predetermined target value or at least does not deviate from this beyond a specified level. Alternatively or additionally, it can be provided that an alarm signal is generated if the length value deviates from the predetermined target value beyond the predetermined amount.
Vorteilhaft ist es, wenn im Rahmen der Korrelationsprüfung mit dem ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf eine Kreuzkorrelationsfunktion bestimmt wird und anhand der Kreuzkorrelationsfunktion der zeitliche Abstandswert ermittelt wird.It is advantageous if, as part of the correlation test, a cross-correlation function is determined with the first and second characteristic curves and the time distance value is determined using the cross-correlation function.
Die Bildung des Längenwerts schließt vorzugsweise die Multiplikation des zeitlichen Abstandswerts mit einem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angebenden Geschwindigkeitswert ein.The formation of the length value preferably includes the multiplication of the time distance value by a speed value indicating the speed of the vehicle.
Werden zur Messung der Eigenschaftsverläufe die Messwerte in konstanten zeitlichen Abständen erfasst, so können Beschleunigungen, bei denen die Geschwindigkeit erhöht wird, Signalstauchungen im zeitlichen Verlauf der Eigenschaftsverläufe hervorrufen; Beschleunigungen, bei denen die Geschwindigkeit reduziert wird, können Signalspreizungen im zeitlichen Verlauf der Eigenschaftsverläufe hervorrufen. Aus diesem Grunde wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Korrelationsprüfung eine Korrektur beschleunigungsbedingter Signalbeeinflussung des ersten und zweiten Eigenschaftsverlaufs umfasst, indem beschleunigungsbedingte Signalstauchungen im zeitlichen Verlauf beispielsweise rechnerseitig gespreizt und beschleunigungsbedingte Signalspreizungen beispielsweise rechnerseitig gestaucht werden.If the measured values are recorded at constant time intervals to measure the property curves, accelerations at which the speed is increased can cause signal compression in the time course of the property curves; Accelerations at which the speed is reduced can cause signal spreads in the time course of the property curves. For this reason, it is considered advantageous if the correlation test includes a correction of acceleration-related signal influences on the first and second property curves by spreading acceleration-related signal compressions over time, for example on the computer side, and acceleration-related signal spreads, for example, compressing them on the computer side.
Vorteilhaft ist es, wenn die Korrelationsprüfung zwecks Korrektur von Signalspreizungen und/oder Signalstauchungen eine Umrechnung des ersten gemessenen Eigenschaftsverlaufs in einen ersten geschwindigkeitsnormierten Eigenschaftsverlauf und eine Umrechnung des zweiten gemessenen Eigenschaftsverlaufs in einen zweiten geschwindigkeitsnormierten Eigenschaftsverlauf einschließt und die Korrelationsprüfung außerdem einschließt, mit dem ersten und zweiten geschwindigkeitsnormierten Eigenschaftsverlauf eine Kreuzkorrelationsfunktion zu bestimmen und anhand dieser Kreuzkorrelationsfunktion den zeitlichen Abstandswert zu ermitteln.It is advantageous if the correlation test for the purpose of correcting signal spreads and/or signal compressions includes a conversion of the first measured property curve into a first speed-normalized property curve and a conversion of the second measured property curve into a second speed-normalized property curve and the correlation test also includes, to determine a cross-correlation function with the first and second speed-normalized property curves and to determine the time distance value using this cross-correlation function.
Die Umrechnung des ersten gemessenen Eigenschaftsverlaufs in den ersten geschwindigkeitsnormierten Eigenschaftsverlauf und die Umrechnung des zweiten gemessenen Eigenschaftsverlaufs in den zweiten geschwindigkeitsnormierten Eigenschaftsverlauf erfolgt vorzugsweise auf der Basis eines vorgegebenen Normierungsgeschwindigkeitswerts; die Bildung des Längenwerts schließt vorzugsweise die Multiplikation des zeitlichen Abstandswerts mit dem Normierungsgeschwindigkeitswert ein.The conversion of the first measured property curve into the first speed-normalized property curve and the conversion of the second measured property curve into the second speed-normalized property curve is preferably carried out on the basis of a predetermined normalization speed value; the formation of the length value preferably includes the multiplication of the time distance value by the normalization speed value.
Alternativ kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Messung der Eigenschaftsmesswerte für den ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf in festen örtlichen Abständen bzw. festen örtlichen Distanzen, also ortsbezogen äquidistant, erfolgt. Die Aufnahme der Messwerte ist in diesem Falle also zeitlich nicht äquidistant, sondern in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit variabel. Die Erfassung der Eigenschaftsmesswerte für den ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf kann zum Beispiel wegimpulsgeberseitig in festen Distanzen bzw. festen örtlichen Abständen getriggert werden. Der Vorteil der letztgenannten Ausgestaltung besteht darin, dass die angesprochenen Signalstauchungen und Signalspreizungen bei Geschwindigkeitswechseln vermieden werden und auf eine diesbezügliche nachträgliche Korrektur verzichtet werden kann.Alternatively, it can advantageously be provided that the measurement of the property measurement values for the first and second property curves takes place at fixed local intervals or fixed local distances, i.e. equidistant in terms of location. In this case, the recording of the measured values is not equidistant in time, but rather variable depending on the speed. The acquisition of the property measurement values for the first and second property curves can, for example, be triggered on the travel pulse generator side at fixed distances or fixed local distances. The advantage of the last-mentioned embodiment is that the aforementioned signal compressions and signal spreads are avoided during speed changes and a subsequent correction in this regard can be dispensed with.
Der vordere Sensor ist vorzugsweise an dem ersten Wagen des mehrgliedrigen Fahrzeugs bzw. Eisenbahnzugs und der hintere Sensor vorzugsweise an dem letzten Wagen des mehrgliedrigen Fahrzeugs bzw. Eisenbahnzugs angebracht, um die Gesamtlänge besonders genau ermitteln zu können.The front sensor is preferably attached to the first car of the multi-section vehicle or railway train and the rear sensor is preferably attached to the last car of the multi-section vehicle or railway train in order to be able to determine the total length particularly accurately.
Der Geschwindigkeitswert kann gemessen bzw. aus Messwerten errechnet werden, beispielsweise unter Einbezug von gemessenen zurückgelegten Weginkrementen und diesbezüglichen Zeitintervallen, Dopplerradarmesswerten und/oder gemessenen Beschleunigungswerten.The speed value can be measured or calculated from measured values, for example taking measured values into account distance increments traveled and related time intervals, Doppler radar measurement values and/or measured acceleration values.
Vorteilhaft ist beispielsweise, wenn der Geschwindigkeitswert mittels zweier Sensoren ermittelt wird, die in Fahrzeuglängsrichtung versetzt, aber dicht benachbart sind und vorzugsweise an unterschiedlichen Enden desselben Wagens in einem bekannten Abstand zueinander angebracht sind und jeweils eine vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung von Eigenschaftsverläufen messen. Durch eine Korrelationsprüfung kann dann - wie oben im Zusammenhang mit der Längenbestimmung erläutert - ein zeitlicher Abstandswert bestimmt werden, der den zeitlichen Abstand zwischen einem zweiten Zeitpunkt, an dem der hintere der zwei letztgenannten Sensoren einen vom vorderen der zwei letztgenannten Sensoren bereits zuvor passierten Ort passiert oder passiert hat, und einem ersten Zeitpunkt, an dem der vordere der zwei letztgenannten Sensoren den genannten Ort bereits passiert hat, angibt. Auf der Basis dieses zeitlichen Abstandswerts und dem bekannten Abstand zwischen den Sensoren kann dann der Geschwindigkeitswert berechnet werden.It is advantageous, for example, if the speed value is determined by means of two sensors that are offset in the longitudinal direction of the vehicle but are closely adjacent and are preferably attached to different ends of the same car at a known distance from one another and each have a property that depends on the respective location of the route traveled over time measure while forming property curves. By means of a correlation test, a time distance value can then be determined - as explained above in connection with the length determination - which is the time distance between a second point in time at which the rear of the latter two sensors passes a location previously passed by the front of the latter two sensors or has happened, and indicates a first time at which the front of the latter two sensors has already passed the named location. The speed value can then be calculated on the basis of this time distance value and the known distance between the sensors.
Möglich ist es also, dass zwei Sensoren zur Messung des Geschwindigkeitswerts und zwei Sensoren zur Längenmessung vorhanden sind, also vier Sensoren. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn ein Sensor eingespart wird und einer der Sensoren sowohl zur Geschwindigkeitsmessung als auch zur Längenmessung eingesetzt wird.It is therefore possible that there are two sensors for measuring the speed value and two sensors for measuring length, i.e. four sensors. However, it is advantageous if one sensor is saved and one of the sensors is used for both speed measurement and length measurement.
So kann der vordere der zwei zur Geschwindigkeitsmessung herangezogenen Sensoren der Sensor sein, der als der vordere Sensor für die Längenmessung verwendet wird; der hintere der zur Geschwindigkeitsmessung herangezogenen Sensoren wäre dann ein Sensor zusätzlich zu dem hinteren Sensor, der zur Längenmessung verwendet wird. Entsprechend kann alternativ der hintere der zwei zur Geschwindigkeitsmessung herangezogenen Sensoren der hintere Sensor sein, der für die Längenmessung verwendet wird; der vordere der zur Geschwindigkeitsmessung herangezogenen Sensoren wäre dann ein zusätzlicher Sensor, zusätzlich zu dem vorderen zur Längenmessung herangezogenen Sensor.The front of the two sensors used for speed measurement can be the sensor that is used as the front sensor for length measurement; The rear sensor used for speed measurement would then be a sensor in addition to the rear sensor used for length measurement. Accordingly, the rear of the two sensors used for speed measurement can alternatively be used be the rear sensor used for length measurement; The front sensor used for speed measurement would then be an additional sensor, in addition to the front sensor used for length measurement.
Die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke abhängige Eigenschaft, die von den Sensoren gemessen wird, kann eine Eigenschaft eines Radarempfangssignals sein, das einen überfahrenen Boden der Strecke durchdrungen hat. Die letztgenannte Variante kann zum Beispiel auf Sensoren basieren, wie sie in der Druckschrift "
Alternativ oder zusätzlich können von den Sensoren zur Erzeugung der Eigenschaftsverläufe andere Eigenschaften gemessen werden, wie zum Beispiel eine Eigenschaft eines empfangenen Dopplersignals eines Gleichstrichradars, das ein Radarsignal zumindest auch in Richtung des Streckenbodens sendet, eine Eigenschaft eines Magnetfeldes, das vorzugsweise streckenseitig erzeugt und fahrzeugseitig erfasst wird, die Permeabilität einer Schiene der befahrenen Strecke und/oder die Rauigkeit der Schiene.Alternatively or additionally, other properties can be measured by the sensors for generating the property curves, such as a property of a received Doppler signal from a constant wave radar, which sends a radar signal at least in the direction of the track floor, a property of a magnetic field, which is preferably generated on the track side and detected on the vehicle side the permeability of a rail on the route traveled and/or the roughness of the rail.
Die Ermittlung des die Länge des Fahrzeugs angebenden Längenwerts muss im Übrigen nicht allein auf der Basis einer einzige Eigenschaft erfolgen; beispielsweise können auf der Basis zweier oder mehr Eigenschaften jeweils Eigenschaftsverläufe ermittelt werden und für jede der Eigenschaften jeweils Längenwerte ermittelt werden. Sind zwei oder mehr Längenwerte vorhanden, so können diese verglichen und einer Plausibilitätsprüfung unterzogen werden. Beispielsweise kann ein Warnsignal erzeugt werden, wenn die Längenwerte über ein vorgegebenes Maß voneinander abweichen.The determination of the length value indicating the length of the vehicle does not have to be based solely on a single property; For example, property progressions can be determined on the basis of two or more properties and length values can be determined for each of the properties. If two or more length values are available, they can be compared and subjected to a plausibility check. For example, a warning signal can be generated if the length values deviate from one another by a predetermined amount.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein mehrgliedriges Fahrzeug, insbesondere Eisenbahnzug. Erfindungsgemäß ist bezüglich des Fahrzeugs vorgesehen, dass im Bereich eines vorderen Endes des Fahrzeugs ein vorderer Sensor angeordnet ist, der eine vom jeweiligen Ort einer befahrenen Strecke abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines ersten Eigenschaftsverlaufs misst, im Bereich eines hinteren Endes des Fahrzeugs ein hinterer Sensor angeordnet ist, der die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines zweiten Eigenschaftsverlaufs misst, und eine mit dem ersten und zweiten Sensor in Verbindung stehende Auswerteinrichtung vorhanden ist, die den ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf einer Korrelationsprüfung unter Bildung eines zeitlichen Abstandswerts unterzieht, der den zeitlichen Abstand zwischen einem zweiten Zeitpunkt, an dem der hintere Sensor einen vom vorderen Sensor bereits zuvor passierten Ort passiert oder passiert hat, und einem ersten Zeitpunkt, an dem der vordere Sensor den genannten Ort bereits passiert hat, angibt, und auf der Basis des zeitlichen Abstandswerts die Länge des Fahrzeugs unter Bildung eines Längenwerts ermittelt. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugs und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen.The invention also relates to a multi-part vehicle, in particular a railway train. According to the invention, it is provided with regard to the vehicle that a front sensor is arranged in the area of a front end of the vehicle, which measures a property dependent on the respective location of a route traveled over time to form a first property curve, and a rear sensor in the area of a rear end of the vehicle Sensor is arranged, which measures the property dependent on the respective location of the route traveled over time to form a second property curve, and an evaluation device connected to the first and second sensors is present, which uses the first and second property curves of a correlation test to form a temporal distance value, which indicates the time interval between a second time at which the rear sensor passes or has already passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which the front sensor has already passed the named location, and based on the time distance value, the length of the vehicle is determined to form a length value. With regard to the advantages of the vehicle according to the invention and its advantageous embodiments, reference is made to the above statements in connection with the method according to the invention and its advantageous embodiments.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Auswerteinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrzeug wie oben beschrieben. Erfindungsgemäß ist bezüglich der Auswerteinrichtung vorgesehen, dass die Auswerteinrichtung dazu ausgestaltet ist, einen ersten Eigenschaftsverlauf, der von einem vorderen Sensor erfasst wurde, und einen zweiten Eigenschaftsverlauf, der von einem hinteren Sensor erfasst wurde, einer Korrelationsprüfung unter Bildung eines zeitlichen Abstandswerts zu unterziehen, der den zeitlichen Abstand zwischen einem zweiten Zeitpunkt, an dem der hintere Sensor einen vom vorderen Sensor bereits zuvor passierten Ort passiert oder passiert hat, und einem ersten Zeitpunkt, an dem der vordere Sensor den genannten Ort bereits passiert hat, angibt, und auf der Basis des zeitlichen Abstandswerts die Länge des Fahrzeugs unter Bildung eines Längenwerts zu ermitteln. Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Auswerteinrichtung und deren vorteilhafter Ausgestaltungen sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen.The invention also relates to an evaluation device for a vehicle, in particular a vehicle as described above. According to the invention, with regard to the evaluation device, it is provided that the evaluation device is designed to subject a first property curve, which was detected by a front sensor, and a second property curve, which was detected by a rear sensor, to a correlation test to form a time distance value the time interval between a second point in time at which the rear sensor passes or has passed a location previously passed by the front sensor, and a first point in time at which the front sensor Sensor has already passed the named location and determines the length of the vehicle based on the time distance value, forming a length value. With regard to the advantages of the evaluation device according to the invention and its advantageous embodiments, reference is made to the above statements in connection with the method according to the invention and its advantageous embodiments.
Die Auswerteinrichtung ist vorzugsweise in einen Fahrzeugrechner eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, integriert.The evaluation device is preferably integrated into a vehicle computer of a vehicle, in particular a rail vehicle.
Die Auswerteinrichtung umfasst vorzugsweise ein Korrelationsmodul zur Korrelationsprüfung und Bildung des zeitlichen Abstandswerts sowie ein Multiplikationsmodul zur Bildung des Längenwerts durch Multiplikation des zeitlichen Abstandswerts mit einem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angebenden Geschwindigkeitswert.The evaluation device preferably comprises a correlation module for checking the correlation and forming the time distance value and a multiplication module for forming the length value by multiplying the time distance value with a speed value indicating the speed of the vehicle.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Softwareprogrammprodukt. Erfindungsgemäß ist bezüglich des Softwareprogrammprodukts vorgesehen, dass dieses bei Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese dazu veranlasst, eine Auswerteinrichtung wie beschrieben zu bilden, also einen ersten Eigenschaftsverlauf, der von einem vorderen Sensor erfasst wurde, und einen zweiten Eigenschaftsverlauf, der von einem hinteren Sensor erfasst wurde, einer Korrelationsprüfung unter Bildung eines zeitlichen Abstandswerts zu unterziehen, der den zeitlichen Abstand zwischen einem zweiten Zeitpunkt, an dem der hintere Sensor einen vom vorderen Sensor bereits zuvor passierten Ort passiert oder passiert hat, und einem ersten Zeitpunkt, an dem der vordere Sensor den genannten Ort bereits passiert hat, angibt, und auf der Basis des zeitlichen Abstandswerts die Länge des Fahrzeugs unter Bildung eines Längenwerts zu ermitteln.The invention also relates to a software program product. According to the invention, it is provided with regard to the software program product that, when executed by a computing device, this causes the latter to form an evaluation device as described, i.e. a first characteristic curve that was detected by a front sensor and a second characteristic curve that was detected by a rear sensor , to subject a correlation test to form a time distance value, which is the time distance between a second time at which the rear sensor passes or has passed a location previously passed by the front sensor, and a first time at which the front sensor passes the said location Place has already passed, and based on the time distance value to determine the length of the vehicle to form a length value.
Das Softwareprogrammprodukt ist vorzugsweise in Software eines Fahrzeugrechners eines Fahrzeugs, insbesondere Schienenfahrzeugs, integriert oder zumindest auf einem solchen Fahrzeugrechner installiert. Alternativ kann es auch auf einem streckenseitigen Rechner, zu dem die Sensordaten beispielsweise per Funk übertragen werden, installiert sein. Das Softwareprogrammprodukt kann alternativ zur oben genannten Ausführungsform auch Programmbefehle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einer der zuvor genannten Ausführungsformen aufweisen.The software program product is preferably in the software of a vehicle computer of a vehicle, in particular a rail vehicle, integrated or at least installed on such a vehicle computer. Alternatively, it can also be installed on a trackside computer to which the sensor data is transmitted, for example by radio. As an alternative to the above-mentioned embodiment, the software program product can also have program instructions for carrying out the method according to the invention according to one of the above-mentioned embodiments.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, dabei zeigen beispielhaft:
Figur 1- ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes mehrgliedriges Fahrzeug,
Figur 2- Eigenschaftsverläufe, die von einem vorderen und einem hinteren Sensor des Fahrzeugs gemäß
gemessen werden,Figur 1 Figur 3- ein Ausführungsbeispiel für eine Auswerteinrichtung des Fahrzeugs gemäß
,Figur 1 Figur 4- eine distanzgetriggerte Messwertaufnahme zum Erzeugen von beschleunigungsunabhängigen Eigenschaftsverläufen,
- Figur 5
- eine vorteilhafte technische Realisierung der Auswerteinrichtung gemäß
,Figur 3 Figur 6- ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes mehrgliedriges Fahrzeug,
- Figur 7
- ein Ausführungsbeispiel für einen Sensor, der bei den
Fahrzeugen gemäß Figur 1 und6 eingesetzt werden kann, und - Fig. 8-10
- Messwerte des Sensors gemäß
Figur 7 und eine daraus abgeleitete Kreuzkorrelationsfunktion.
- Figure 1
- an exemplary embodiment of a multi-unit vehicle according to the invention,
- Figure 2
- Property curves from a front and a rear sensor of the vehicle according to
Figure 1 be measured, - Figure 3
- an embodiment of an evaluation device of the vehicle according to
Figure 1 , - Figure 4
- a distance-triggered measurement recording to generate acceleration-independent property curves,
- Figure 5
- an advantageous technical implementation of the evaluation device
Figure 3 , - Figure 6
- a further exemplary embodiment of a multi-part vehicle according to the invention,
- Figure 7
- an embodiment of a sensor in the vehicles according to
Figure 1 and6 can be used, and - Fig. 8-10
- Measured values of the sensor according to
Figure 7 and a cross-correlation function derived from it.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet.In the figures, for the sake of clarity, the same reference numbers are used for identical or comparable components.
Die
An der Lokomotive 11 ist ein vorderer Sensor 21 angeordnet, der eine vom jeweiligen Ort einer befahrenen Strecke 30 abhängige Eigenschaft im zeitlichen Verlauf unter Bildung eines ersten Eigenschaftsverlaufs EV1 misst. Bei der Eigenschaft kann es sich beispielsweise um eine Eigenschaft einer Schiene der befahrenen Strecke handeln, beispielsweise um die Permeabilität oder Rauigkeit der Schiene.A
Im Bereich des in Fahrtrichtung F gesehen letzten Wagens 12 ist ein hinterer Sensor 22 angeordnet, der dieselbe Eigenschaft wie der vordere Sensor 21 misst und einen zweiten Eigenschaftsverlauf EV2 erfasst.In the area of the
Mit dem ersten und zweiten Sensor steht beispielsweise über Funk eine Auswerteinrichtung 40 in Verbindung, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Ein Ausführungsbeispiel für eine Auswerteinrichtung 40 ist in
Die
Die Auswerteinrichtung 40 wertet die beiden Eigenschaftsverläufe EV1 und EV2 aus, indem sie diese einer Korrelationsprüfung unterzieht; eine solche Korrelationsprüfung kann beispielsweise in einem Korrelationsmodul 41 (vgl.
Auf der Basis des zeitlichen Abstandswerts dT errechnet die Auswerteinrichtung 40 nachfolgend die Länge des Eisenbahnzugs 10 unter Bildung eines Längenwerts LZ; beispielsweise kann ein Multiplikationsmodul 42 der Auswerteinrichtung 40 den zeitlichen Abstandswert dT mit einem die Geschwindigkeit des Eisenbahnzugs 10 angebenden Geschwindigkeitswert V multiplizieren, um den Längenwert LZ zu errechnen gemäß
Ein Prüfmodul 43 (vgl.
Im Zusammenhang mit der
Um den Effekt der beschleunigungsbedingten Signalverzerrung zu vermeiden, können beispielsweise Wegimpulsgeber eingesetzt werden, die die Messwertaufnahme örtlich triggern. Zum Beispiel kann mit einem Wegimpulsgeber die Drehung eines Rades erfasst werden und jeweils ein Impuls erzeugt werden, wenn ein Weginkrement vorgegebener Länge gefahren wurde. Bei hinreichend großer messtechnischer Auflösung des Wegimpulsgebers kann die Messdatenerfassung für die Eigenschaftsverläufe unmittelbar über die Pulse eines solchen Wegimpulsgebers ausgelöst werden, sodass die Messungen nicht mehr zeitlich äquidistant sind, sondern örtlich äquidistant über dem zurückgelegten Weg vorliegen; Beschleunigungen des Fahrzeugs haben bei einer solchen örtlich äquidistanten Messwerterfassung keinen Einfluss auf die Eigenschaftsverläufe EV1 und EV2, sodass eine nachträgliche Korrektur nicht nötig ist.In order to avoid the effect of signal distortion caused by acceleration, position pulse generators can be used, for example, which locally trigger the measurement recording. For example, the rotation of a wheel can be detected with a position pulse generator and a pulse can be generated each time a position increment of a predetermined length has been traveled. If the measurement resolution of the displacement pulse generator is sufficiently large, the measurement data acquisition for the property curves can be triggered directly via the pulses of such a displacement pulse generator, so that the measurements are no longer equidistant in time, but spatially equidistant over the distance traveled; With such locally equidistant measured value acquisition, vehicle accelerations have no influence on the property curves EV1 and EV2, so subsequent correction is not necessary.
Die
Alternativ kann zur Kompensation oder Vermeidung von Signalverzerrungen vorgesehen sein, zu jedem Messzeitpunkt t(k) neben dem eigentlichen Messwert auch die Fahrzeuggeschwindigkeit v(k) zu erfassen. Bei einem Schienenfahrzeug kann bei hohen Abtastraten über 1kHz das Bewegungsmodell mit konstanter Beschleunigung angesetzt werden. Das zwischen zwei Messungen zurückgelegte Weginkrement s(k) ergibt sich mit:
Durch Summation der Weginkremente ergibt sich der Weg. Wird das gemessene Signal nun über dem Weg abgebildet, so ist es entzerrt, also von Beschleunigung und Geschwindigkeitsänderung befreit.The path is obtained by summing the path increments. If the measured signal is now displayed over the path, it is equalized, i.e. freed from acceleration and changes in speed.
Die
Das Softwareprogrammprodukt SPM umfasst ein Korrelationssoftwaremodul M41, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung 410 das oben beschriebene Korrelationsmodul 41 bildet, ein Multiplikationssoftwaremodul M42, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung 410 das oben beschriebene Multiplikationsmodul 42 bildet, und ein Prüfmodulsoftwaremodul M43, das bei Ausführung durch die Recheneinrichtung 410 das oben beschriebene Prüfmodulmodul 43 bildet.The software program product SPM includes a correlation software module M41, which forms the above-described
Die
Der dritte Sensor 23 ist an der Lokomotive 11 angeordnet und weist somit einen im Vergleich zur Zuglänge LZ kleinen Sensorabstand LS zu dem vorderen Sensor 21 auf, so dass Geschwindigkeitsänderungen zu keinen relevanten Signalverzerrungen führen. Anhand des ersten und dritten Eigenschaftsverlaufs EV1 und EV3 kann die Auswerteinrichtung 40 die Geschwindigkeit des Eisenbahnzugs 10 unter Bildung eines Geschwindigkeitswerts V ermitteln, indem sie den Sensorabstand LS durch den Zeitversatz zwischen dem ersten Eigenschaftsverlauf EV1 und dem dritten Eigenschaftsverlauf EV3 teilt gemäß
Der Geschwindigkeitswert V kann gemeinsam mit dem ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf EV1 und EV2 zur Berechnung des Längenwerts LZ herangezogen werden, wie dies oben erläutert wurde. Die Ermittlung des Zeitversatzes ZV13 kann genauso erfolgen, wie dies oben im Zusammenhang mit den Eigenschaftsverläufen EV1 und EV2 zur Bestimmung des zeitlichen Abstandswerts dT erläutert wurde.The speed value V can be used together with the first and second property curves EV1 and EV2 to calculate the length value LZ, as explained above. The time offset ZV13 can be determined in the same way as explained above in connection with the property curves EV1 and EV2 to determine the time distance value dT.
Die
Der Sensor umfasst unter anderem eine Antenne 201, einen Mischer 202, ein Filter 203, einen Oszillator 204 und eine Sende-/Empfangsweiche 205. Die am Eisenbahnzug 10 montierte Antenne 201 strahlt ein von dem Oszillator 204 erzeugtes "continuous wave"-Mikrowellensignal unter einem vorgegebenen Winkel aus. Bei Auftreffen auf dem Untergrund wird das Signal diffus an Streukörpern SK der Strecke 30 gestreut. Die zurückgestreuten Signalanteile überlagern sich an der Antenne 201 und werden mittels des Mischers 202 mit der Sendefrequenz in ein Basisband heruntergemischt und anschließend mit dem Filter 203 gefiltert. Im Stillstand ergibt sich eine konstante Phasenlage, in Fahrt ergibt sich eine Relativbewegung der Streukörper SP zur Antenne 201, wodurch eine kontinuierliche Änderung der Phasenlage auftritt. Die
In
Abschließend sei erwähnt, dass die Merkmale aller oben beschriebenen Ausführungsbeispiele untereinander in beliebiger Weise kombiniert werden können, um weitere andere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu bilden.Finally, it should be mentioned that the features of all of the exemplary embodiments described above can be combined with one another in any way to form further other exemplary embodiments of the invention.
Auch können alle Merkmale von Unteransprüchen jeweils für sich mit jedem der nebengeordneten Ansprüche kombiniert werden, und zwar jeweils für sich allein oder in beliebiger Kombination mit einem oder anderen Unteransprüchen, um weitere andere Ausführungsbeispiele zu erhalten.All features of subclaims can also be combined with each of the subordinate claims, each alone or in any combination with one or other subclaims, in order to obtain further other exemplary embodiments.
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass die Korrelationsprüfung einschließt, mit dem ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf (EV1, EV2) eine Kreuzkorrelationsfunktion (K12) zu bestimmen und anhand der Kreuzkorrelationsfunktion (K12) den zeitlichen Abstandswert (dT) zu ermitteln.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the correlation test includes determining a cross-correlation function (K12) with the first and second property curves (EV1, EV2) and determining the time distance value (dT) using the cross-correlation function (K12).
dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung des Längenwerts (LZ) die Multiplikation des zeitlichen Abstandswerts (dT) mit einem Geschwindigkeitswert (V) einschließt.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the formation of the length value (LZ) includes the multiplication of the time distance value (dT) by a speed value (V).
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft, die von dem vorderen und hinteren Sensor (21, 22) gemessen wird, eine Eigenschaft eines Radarempfangssignals ist, das einen überfahrenen Boden der Strecke (30) durchdrungen hat.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the property dependent on the respective location of the route (30) being traveled, which is measured by the front and rear sensors (21, 22), is a property of a radar reception signal that has penetrated a floor of the route (30) being traveled over.
dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft, die von dem vorderen und hinteren Sensor (21, 22) gemessen wird, eine Eigenschaft eines empfangenen Dopplersignals eines Gleichstrichradars, der ein Radarsignal zumindest auch in Richtung des Streckenbodens sendet, ist.Method according to one of the preceding claims 1 to 5,
characterized in that the property dependent on the respective location of the route (30) being traveled, which is measured by the front and rear sensors (21, 22), is a property of a received Doppler signal from a constant wave radar, which also sends a radar signal at least in the direction of the ground of the route , is.
dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft, die von dem vorderen und hinteren Sensor (21, 22) gemessen wird, eine Eigenschaft eines Magnetfeldes ist.Method according to one of the preceding claims 1 to 5,
characterized in that the property dependent on the respective location of the route (30) being traveled, which is measured by the front and rear sensors (21, 22), is a property of a magnetic field.
dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft, die von dem vorderen und hinteren Sensor (21, 22) gemessen wird, die Permeabilität einer Schiene der befahrenen Strecke (30) ist.Method according to one of the preceding claims 1 to 5,
characterized in that the property dependent on the respective location of the route (30) being traveled, which is measured by the front and rear sensors (21, 22), is the permeability of a rail on the route (30) being traveled.
dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Ort der befahrenen Strecke (30) abhängige Eigenschaft, die von dem vorderen und hinteren Sensor (21, 22) gemessen wird, die Rauigkeit einer Schiene der befahrenen Strecke (30) ist.Method according to one of the preceding claims 1 to 5,
characterized in that the property dependent on the respective location of the route (30) being traveled, which is measured by the front and rear sensors (21, 22), is the roughness of a rail on the route (30) being traveled.
dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Eigenschaftsmesswerte für den ersten und zweiten Eigenschaftsverlauf (EV1, EV2) in festen räumlichen Distanzen erfolgt.Method according to one of the preceding claims,
characterized in that the measurement of the property measurements for the first and second property progression (EV1, EV2) takes place at fixed spatial distances.
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass das Softwareprogrammprodukt (SPM) bei Ausführung durch eine Recheneinrichtung (410) diese dazu veranlasst, eine Auswerteinrichtung (40) nach Anspruch 14 zu bilden.Software Program Product (SPM),
characterized in that the software program product (SPM), when executed by a computing device (410), causes it to form an evaluation device (40) according to claim 14.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP22193208.0A EP4331940A1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Method and evaluation unit for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP22193208.0A EP4331940A1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Method and evaluation unit for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP4331940A1 true EP4331940A1 (en) | 2024-03-06 |
Family
ID=83151666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP22193208.0A Pending EP4331940A1 (en) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | Method and evaluation unit for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4331940A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018118661A1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for determining the distance between two trains or two train parts of a train |
EP3337708B1 (en) | 2015-09-30 | 2021-10-27 | Siemens Mobility, Inc. | Remotely arming a head of train device and an end of train device. |
DE102021101958B3 (en) * | 2021-01-28 | 2021-12-30 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method and system for determining the distance or the current relative speed of at least two route-bound, in particular rail-bound, mobile objects |
-
2022
- 2022-08-31 EP EP22193208.0A patent/EP4331940A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3337708B1 (en) | 2015-09-30 | 2021-10-27 | Siemens Mobility, Inc. | Remotely arming a head of train device and an end of train device. |
DE102018118661A1 (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-07 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for determining the distance between two trains or two train parts of a train |
DE102021101958B3 (en) * | 2021-01-28 | 2021-12-30 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method and system for determining the distance or the current relative speed of at least two route-bound, in particular rail-bound, mobile objects |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MATTHEW CORNICKJEFFREY KOECHLINGBYRON STANLEYBEIJIA ZHANG, LOCALIZING GROUND PENETRATING RADAR: A STEP TOWARD ROBUST AUTONOMOUS GROUND VEHICLE LOCALIZATION, 21 May 2014 (2014-05-21) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012107445B4 (en) | 2Method for classifying moving vehicles | |
EP2684070A1 (en) | Method for detecting a parking space, parking assist system and motor vehicle comprising a parking assist system | |
DE102018118661B4 (en) | Method for determining the distance between two trains or two parts of a train | |
EP2698646A1 (en) | Method for classifying moving vehicles by tracking a position size of the vehicle | |
DE102016108273A1 (en) | Method for evaluating signals of at least one vibration sensor | |
DE102008058244A1 (en) | System for analyzing the state of the chassis of rail vehicles | |
EP3374246B1 (en) | Method and device for comparison-controlled detection of derailing | |
EP2812647B1 (en) | Method and arrangement for measurement of distances between a rail vehicle and objects arranged to the side of the rail vehicle | |
DE102015120533B4 (en) | Device and method for acoustic traffic data acquisition | |
WO2020173646A1 (en) | Device and method for ascertaining acoustic events in a track using acoustic sensors | |
DE102010015571A1 (en) | System and method for determining the center of gravity of rail vehicles | |
EP4331940A1 (en) | Method and evaluation unit for operating a multi-unit vehicle, in particular a railway train | |
DE19729990A1 (en) | Traversed distance and/or speed determination method for rail-bound vehicle | |
DE102006061927A1 (en) | Method and device for measuring the pole angle of a magnetic levitation vehicle of a magnetic levitation railway | |
EP0891911B1 (en) | Method and device for determining the distance travelled by a body | |
DE102010051486A1 (en) | Method for ultrasound-based measurement of e.g. front portion of motor car, involves utilizing ultrasound measurement device with transducer device for sending and receiving ultrasonic signal, where running time is considered as signal | |
EP2225568A1 (en) | Method and device for detecting the travel direction of a vehicle | |
DE102014215791A1 (en) | Arrangement and method for detecting the completeness of a, in particular rail, vehicle arrangement | |
DE102007019137B4 (en) | Device and method for monitoring a rail-bound vehicle association | |
DE4302426A1 (en) | Positioning and=or speed measurement of bodies producing signature signal | |
DE10315666A1 (en) | Calibration method for a wheel force measuring installation for railway vehicles in which a calibration factor is calculated from the ratio of the difference between maximum and minimum applied loads and the applied load | |
WO2020025239A1 (en) | Method for producing movement information | |
DE19736711C1 (en) | Measurement method for axle speed vehicle axle | |
DE1170445B (en) | Method and device for determining the arrow height of flat spots on rolling railway wheels | |
DE102006006388A1 (en) | Correction method for data offset of inertial sensor in motor vehicle, involves determining correction in electronic evaluation unit after collection of pre-determined number of measured values or after driving distance by motor vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |