EP4763656A1 - Verfahren und vorrichtung zur fahrwerksparametrisierung von schienenfahrzeugen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur fahrwerksparametrisierung von schienenfahrzeugen

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Publication number
EP4763656A1
EP4763656A1 EP25224374.6A EP25224374A EP4763656A1 EP 4763656 A1 EP4763656 A1 EP 4763656A1 EP 25224374 A EP25224374 A EP 25224374A EP 4763656 A1 EP4763656 A1 EP 4763656A1
Authority
EP
European Patent Office
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track
parameters
rail vehicle
map
sensors
Prior art date
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Pending
Application number
EP25224374.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schnapka
Stefan Weissenböck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/22—Guiding of the vehicle underframes with respect to the bogies
    • B61F5/24—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes
    • B61F5/245—Means for damping or minimising the canting, skewing, pitching, or plunging movements of the underframes by active damping, i.e. with means to vary the damping characteristics in accordance with track or vehicle induced reactions, especially in high speed mode
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrwerksparametrisierung (2) von Schienenfahrzeugen (1) mit einem Fahrwerk (2) mit steuerbaren Eigenschaften, das Verfahren umfassend die Schritte:
- Bestimmen von Geometrieparametern (G) einer Gleisanlage (5) während der Fahrt einer Anzahl von Schienenfahrzeugen (1), wobei Sensoren (4) am jeweiligen Schienenfahrzeug (1) wiederholt einen Bereich der Gleisanlage (5) im Umfeld des Schienenfahrzeugs (1) vermessen und aus den Messwerten Geometrieparameter (G) bestimmt werden,
- Bestimmen einer Gleisposition (P) der betreffenden Vermessungen, wobei die Gleisposition (P) der vermessenen Position der Gleisanlage (5) entspricht,
- Erstellen einer Zustandskarte (Z) der Gleisanlage (5) indem die Geometrieparameter (G) an Positionen der Zustandskarte (Z) eingetragen werden, die ihrer Gleisposition (P) entsprechen,
- Einstellen von Parametern eines Fahrwerks (2) eines fahrenden Schienenfahrzeugs (1) basierend auf der Zustandskarte (Z), wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage (5) das Fahrwerk (2) basierend auf den Geometrieparametern (G) an der entsprechenden Position der Zustandskarte (Z) eingestellt wird.
Des Weiteren umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, ein Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeugsystem.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrwerksparametrisierung von Schienenfahrzeugen, ein Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeugsystem.
  • Schienenfahrzeuge können neben rein passiven oder angetriebenen Fahrwerken auch Fahrwerke aufweisen, die durch aktive Elemente den Fahrkomfort erhöhen. Bei Fahrwerken wird häufig zwischen passiven, aktiven und semi-aktiven Systemen unterschieden. Bei passiven Systemen erfolgt eine einmalige Auslegung der Fahrwerksparemeter basierend auf einer Kompromisslösung zwischen verschiedenen Auslegungsthemen. Bei aktiven und semi-aktiven Systemen werden die Fahrwerksparameter situationsabhängig eingestellt. Beispielsweise kann mithilfe geeigneter Sensoren ein Regelkreislauf geschlossen werden, um eine situationsabhängige Einstellung der Parameter vorzunehmen. So werden beispielsweise beim Shinkansen Dämpfungssysteme mit variabler einstellbarer Dämpfung dazu verwendet, um die Einwirkung von Schwingungen auf Passagiere zu reduzieren und somit einen verbesserten Fahrkomfort zu erreichen. Wiederum andere Systeme werden zur aktiven Kompensation auftretender Neigewinkel (auch bezeichnet als "Wankkompensation") oder zur aktiven Radsatzsteuerung in Gleisbögen zur Verschleißreduktion von Rad und Schiene eingesetzt.
  • Beispielsweise kann bei einem Schienenfahrzeug das Fahrwerk Stöße und Vibrationen absorbieren, die durch unebene Gleise oder Weichen verursacht werden. Damit sorgt es für einen gleichmäßigen Fahrkomfort für Passagiere und schützt eine Fracht vor Beschädigungen. Je nach Gleisqualität, Geschwindigkeit und Beladung muss das Fahrwerk flexibel reagieren. Dafür müssen die Dämpfung und Federung passend einstellt sein, um unter anderem Fahrkomfort, Sicherheit gegen Entgleisen und die Einhaltung des Lichtraumprofils zu gewährleisten.
  • Nach derzeitigem Stand der Technik erfolgt bei Systemen mit aktiver, bzw. semi-aktiver Fahrwerkfederung oftmals eine Einstellung der Fahrwerkparameter ohne Kenntnis des vorliegenden Gleiszustands. Die Messgrößen im Regelsystem bilden entsprechend ausschließlich den Zustand des isolierten Systems Fahrzeug-Fahrwerk ab. "Träge" Systeme, wie beispielsweise eine Wankkompensation anhand einer Luftfedersteuerung stoßen dabei häufig schnell an ihre Grenzen, da ein vorausschauendes Verhalten auch im Hinblick auf einen möglichst geringen Luftverbrauch nur beschränkt möglich ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrwerksparametrisierung von Schienenfahrzeugen, ein Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeugsystem anzugeben, mit denen die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Methode zum Abspeichern, Austauschen und Monitoring der Gleislagenqualität über eine virtuelle Karte zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 10, ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 11 und ein Schienenfahrzeugsystem gemäß Patentanspruch 12 gelöst.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Fahrwerksparametrisierung von Schienenfahrzeugen mit einem Fahrwerk mit steuerbaren Eigenschaften. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • Bestimmen von Geometrieparametern einer Gleisanlage während der Fahrt einer Anzahl von Schienenfahrzeugen, wobei Sensoren am jeweiligen Schienenfahrzeug wiederholt einen Bereich der Gleisanlage im Umfeld des Schienenfahrzeugs vermessen und aus den Messwerten Geometrieparameter bestimmt werden,
    • Bestimmen einer (jeweiligen) Gleisposition der betreffenden Vermessungen, wobei die Gleisposition der vermessenen Position der Gleisanlage entspricht,
    • Erstellen einer Zustandskarte der Gleisanlage indem die Geometrieparameter an Positionen der Zustandskarte eingetragen werden, die ihrer Gleisposition entsprechen,
    • Einstellen von Parametern eines Fahrwerks eines fahrenden Schienenfahrzeugs basierend auf der Zustandskarte, wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage das Fahrwerk basierend auf den Geometrieparametern an der entsprechenden Position der Zustandskarte eingestellt wird.
  • Ziel des Verfahrens zur dynamischen Anpassung von Fahrwerken in Schienenfahrzeugen ist, eine optimale Fahrt anhand der aktuellen Geometrie der Gleisanlage zu gewährleisten. Wie bereits gesagt, sind die Fahrwerke mit steuerbaren Eigenschaften an sich bekannt. Sie umfassen bevorzugt eine steuerbare Dämpfung und/oder Federung und/oder eine steuerbare Neigung, z.B. bei einem Fahrwerk mit einer aktiven Neigetechnik, und/oder eine Lenkung bei einem Fahrwerk mit "active steering"-Eigenschaften. Der Begriff "Steuerung" umfasst hier sowohl eine aktive Steuerung von Aktuatoren als auch eine semi-aktive Steuerung zur Einstellung. Es sei angemerkt, dass selbst bei einer semi-aktiven Steuerung eine (wie auch immer gestaltete) Komponente zu irgendeinem Zeitpunkt aktiv gesteuert wird.
  • Dazu wird das Gleis ortsaufgelöst vermessen und eine Karte mit den Vermessungsergebnissen erstellt (Zustandskarte). Ist nun die Position eines Schienenfahrzeugs und dessen Geschwindigkeit bekannt, dann kann mit der Karte auf einfache Weise festgestellt werden, wie der als nächstes zu befahrende Gleisabschnitt aussieht und das Fahrwerk entsprechend angesteuert werden. Ist z.B. eine Kurve zu erwarten, kann eine aktive Lenkung das Fahrwerk durch die Kurve lenken, um Verschleiß zu minimieren oder eine Neigetechnik entsprechend ansteuern, um den Fliehkräften entgegen zu wirken. Ist z.B. eine Unebenheit im Gleis zu erwarten, kann eine Federung oder Dämpfung entsprechend eingestellt werden. Durch die Karte ist genau bekannt, wie das Gleis vor dem Schienenfahrzeug aussieht. Jedoch muss dazu die Zustandskarte erstellt werden. Zudem ist es vorteilhaft, wenn Änderungen der Gleisanlage in eine bereits bestehende Zustandskarte aufgenommen werden.
  • Dazu werden (bevorzugt fortwährend) Geometrieparameter der Gleisanlage bestimmt. Mit "Geometrieparametern" sind Werte der Form des Gleisverlaufs gemeint. Sie umfassen Parameter, welche die Fahrt des Schienenfahrzeugs beeinflussen, wie z.B. Unebenheiten, Kurvenradien und sonstige geometrische Eigenschaften der Gleisanlage. Die Geometrieparameter geben im Grunde die Qualität der Gleisanlage bzw. den Verlauf der Gleisanlage mit ihren Besonderheiten wieder und könnten auch als "Geometriedaten" bezeichnet werden. Es können dabei direkt Messwerte als Geometrieparameter angesehen werden oder aber Geometrieparameter aus Messwerten berechnet werden. Als Geometrieparameter sind insbesondere Parameter zu einer Trassierung und/oder zu Gleislagefehlern gemeint. Die Trassierung beschreibt dabei den Sollverlauf eines idealen Gleises bestehend aus Geradenstücken, Weichen, Bogenradien, vertikale Ausrundungen und darüber hinaus Überhöhungen und Übergangsbögen. Unter Gleislagefehlern wird in der Regel die Abweichung des realen Gleises zur idealen Solllinie verstanden. Hierzu gibt es je nach Betrachtungsweise (Gleislage oder Schienenlage) Richtungsfehler, Höhenfehler, Überhöhungsfehler und Spurweitenfehler. Bevorzugt werden sowohl die Trassierung als auch Gleislagefehler vermessen, um möglichst viele wertige Informationen zu erhalten.
  • Während Schienenfahrzeuge ihre Route befahren, führen Sensoren an diesen Fahrzeugen wiederholt eine Vermessung eines bestimmten Bereichs der Gleisanlage in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Fahrzeugs durch. Dies kann der Bereich vor dem Schienenfahrzeug sein, der z.B. durch Kameras vermessen wird aber auch ein Bereich unter dem Schienenfahrzeug, der z.B. durch Vibrationssensoren vermessen wird. Auch der Bereich hinter dem Schienenfahrzeug kann theoretisch vermessen werden. Durch die Analyse dieser Messwerte, z.B. die Auswertung der Bilder oder eines Vibrationsmusters können Geometrieparameter der Gleisanlage bestimmt werden, wie beispielsweise Krümmungsradien, Neigungswinkel und Abweichungen von der Idealgeometrie sowie Schäden.
  • Für die durchgeführten Vermessungen wird noch die Position auf der Gleisanlage ("Gleisposition") ermittelt. Hier sollte beachtet werden, dass nicht die Position des Schienenfahrzeugs ausschlaggebend ist, sondern die Position des vermessenen Gleisabschnitts. In den vorangehend genannten Beispielen wäre die Gleisposition bei der Kameraaufnahme des vorausliegenden Gleisabschnitts die Position des entsprechenden Gleisabschnitts vor dem Schienenfahrzeug und bei der Vermessung mittels Vibrationssensoren die aktuelle Position des jeweils überwachten Fahrwerks. Eine Positionsbestimmung erfolgt bevorzugt mittels satellitenbasierter Positionsbestimmung (GNSS), Fahrzeugodometrie oder Balisensignale. Im Grunde ist eine Positionsbestimmung eines Schienenfahrzeugs im Stand der Technik bekannt. Im Rahmen der Erfindung wird jedoch stets die Position des aktuell vermessenen Gleisabschnitts benötigt. Bei den beiden Beispielen (und vielen andere Fällen) kann in der Praxis die Positionsbestimmung mittels eines GNSS-Sensors am Schienenfahrzeug durchgeführt werden. Ist die absolute Position eines Punktes des Schienenfahrzeugs bekannt, dann ist auch die absolute Position des betreffenden Fahrwerks bekannt, da die relative Position des betreffenden Fahrwerks zum GNSS-Sensor bekannt ist. Auch kann aus dem Blickwinkel eine Kamera die relative Position eines aufgenommenen Gleisabschnitts zum GNSS-Sensor des Schienenfahrzeugs bestimmt werden und damit wieder die absolute Position des Gleisabschnitts. Es ist aber auch möglich, andere Positionssensorik zu verwenden.
  • Alle bestimmten Geometrieparameter werden in einer detaillierten Karte, der "Zustandskarte", an ihren jeweiligen Gleispositionen eingetragen. Diese Karte bietet somit einen aktuellen und umfassenden Überblick über den Zustand und die Geometrie der gesamten Gleisanlage. Die Fahrwerksparameter können entweder online im Fahrzeug basierend auf den Geometrieparametern bestimmt werden, alternativ können die Fahrwerksparameter aber auch offline berechnet werden und in der Karte abgespeichert sein.
  • Die aktuelle Gleislagenqualität wird also in der Zustandskarte für einen bestimmten Ort abgespeichert, um diese Informationen bei der nächsten Durchfahrt für eine "prädiktive" Parametrisierung zu nutzen. Hinsichtlich Sicherheitsanforderungen ist es sinnvoll, bei der Parametersteuerung für jeden Parameter eine vordefinierte Bandbreite festzulegen. In der technischen Nachweisführung muss voraussichtlich die für den jeweiligen Nachweis ungünstigste Konstellation von möglichen Drehgestell-Parameterkombinationen (falls mehrere Komponenten angesteuert werden) herangezogen werden.
  • Sollte aufgrund von Fehlstellen in der virtuellen Karte (z.B. Fehlmessung, oder Erreichen der Instandhaltungsgrenzen am Gleis) eine Parametereinstellung errechnet werden, welche außerhalb der vordefinierten Bandbreite liegt, so soll der Parameter auf einen Sicherheitswert gesetzt werden und eventuell dem Fahrer oder der Zentrale ein Fehler ausgegeben werden.
  • Nun ist also mittels der Zustandskarte bekannt, wie die Gleisanlage aussieht. Für ihre Anwendung muss die Karte nicht zwingend vollständig sein. Das Fahrwerk kann aber dennoch an alle in der Zustandskarte bekannten Besonderheiten der Gleisanlage angepasst werden. Dies geschieht wie folgt:
    Während der Fahrt des Schienenfahrzeugs wird vor dem Erreichen einer bestimmten Position auf der Gleisanlage die Zustandskarte konsultiert und ermittelt, ob an dieser Position mit Besonderheiten zu rechnen ist. Besonderheiten könnten z.B. Unebenheiten, Kurven, Weichen oder Überhöhungen sein. Wenn ja, werden Parameter des Fahrwerks des Schienenfahrzeugs dynamisch angepasst. Diese Anpassung erfolgt bevorzugt in Echtzeit, um eine optimale Fahrt unter Berücksichtigung der aktuellen Geometrie und Zustand der Gleisanlage zu gewährleisten. Beispielsweise kann eine Anpassung der Federungshärte und Dämpfung erfolgen, eine Auslenkung für eine Kurve eingestellt werden oder eine Neigung eingeleitet werden. Bevor z.B. ein Zug den Bereich einer Kurve mit einem bekannten Krümmungsradius von 500 Metern erreicht, passt das System die Federungshärte und Dämpfung des Fahrwerks an und neigt den Zug ein wenig, um eine stabile und komfortable Durchfahrt dieser Kurve zu ermöglichen.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur Fahrwerksparametrisierung von Schienenfahrzeugen mit einem Fahrwerk mit steuerbaren Eigenschaften. Die Vorrichtung umfasst die folgenden Komponenten:
    • eine Anzahl von Sensoren, ausgelegt zum Bestimmen von Geometrieparametern einer Gleisanlage während der Fahrt einer Anzahl von Schienenfahrzeugen, wobei Sensoren am jeweiligen Schienenfahrzeug wiederholt einen Bereich der Gleisanlage im Umfeld des Schienenfahrzeugs vermessen und aus den Messwerten Geometrieparameter bestimmt werden,
    • eine Positionseinheit ausgelegt zum Bestimmen von Gleispositionen der betreffenden Vermessungen, wobei die Gleisposition der vermessenen Position der Gleisanlage entspricht,
    • eine Karteneinheit ausgelegt zum Erstellen einer Zustandskarte der Gleisanlage indem die Geometrieparameter an Positionen der Zustandskarte eingetragen werden, die ihrer Gleisposition entsprechen,
    • eine Steuereinheit ausgelegt zum Einstellen von Parametern eines Fahrwerks eines fahrenden Schienenfahrzeugs basierend auf der Zustandskarte, wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage das Fahrwerk basierend auf den Geometrieparametern an der entsprechenden Position der Zustandskarte eingestellt wird.
  • Die Funktion der Komponenten der Vorrichtung wurde bereits vorangehend beschrieben. Die Vorrichtung ist bevorzugt zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
  • Die Sensoren sind am oder im Schienenfahrzeugen montiert. Während der Fahrt führen sie kontinuierliche Vermessungen eines bestimmten Gleisabschnitts im Umfeld des Fahrzeugs durch. Dies kann der Gleisabschnitt unter dem Fahrzeug, vor dem Fahrzeug aber auch (selbst wenn dies in der Praxis nur sehr selten vorkommen dürfte) hinter dem Fahrzeug. Auch ein Nebengleis kann vermessen werden. Möglich ist auch eine indirekte Messung, bei der das Verhalten des Wagenkastens in Verbindung mit einer bekannten Drehgestell-Parametrierung gemessen und daraus der Gleisverlauf abgeleitet wird. Aus den gesammelten Messdaten werden die oben beschriebenen Geometrieparameter generiert.
  • Die Positionseinheit umfasst bevorzugt Sensoren zur Positionsermittlung, dies können z.B. GNSS-Sensoren aber auch Sensoren zur Fahrzeugodometrie oder zum Empfang von Balisensignalen sein. Die Positionseinheit kann aber auch dazu ausgelegt sein, Daten zur Position des Schienenfahrzeugs von einer anderen Stelle zu empfangen. Da die Position des vermessenen Gleisabschnitts oftmals nicht mit der Position des Schienenfahrzeugs übereinstimmt, umfasst die Positionseinheit bevorzugt eine Recheneinheit, welche dazu ausgelegt ist, aus einer absoluten Position und einer bekannten relativen Position die Position eines Gleisabschnitts, bzw. die Position eines Fahrwerks oder eines Sensors zu berechnen. Die Positionseinheit kann auch dazu ausgelegt sein, aus Kamerabildern einer vorbekannt justierten Kamera oder aus Aufnahmen von LiDAR- oder RADAR-Sensoren eine Gleisposition zu berechnen. Die Positionseinheit korreliert dabei fortwährend eine erfolge Vermessung mit einer spezifischen Gleisposition, was eine präzise Zuordnung in der Zustandskarte ermöglicht. Die Positionseinheit arbeitet eng mit den Sensoren zusammen und liefert die notwendigen Koordinaten für die Karteneinheit.
  • Die Karteneinheit dient der Erstellung der Zustandskarte. Hier werden die von den Sensoren und der Positionseinheit gelieferten Daten zu der Zustandskarte der Gleisanlage zusammengestellt. Die Karte enthält relevante Geometrieparameter, zugeordnet zu ihren jeweiligen Gleispositionen. Es kann sich durchaus um eine (zwei- oder dreidimensionale) Karte der Gleisanlage handeln, in die Besonderheiten der Gleisanlage eingetragen sind. Es kann sich aber auch um eine abstrakte (ein- oder zweidimensionale) Karte handeln, in der Steuerbefehle ortsaufgelöst über einen Fahrweg hinweg angeordnet sind. Die Karteneinheit kann durch eine Recheneinheit mit einer Speichereinheit gebildet werden. Die Recheneinheit erstellt die Informationen der Zustandskarte und speichert diese in der Speichereinheit ab, wo sie abgerufen werden können.
  • Die Steuereinheit sorgt für die Anpassung der Fahrwerkparameter. Basierend auf den in der Zustandskarte gespeicherten Informationen passt die Steuereinheit die Parameter des Fahrwerks des Schienenfahrzeugs während dessen Fahrt dynamisch an. Da Orte mit Besonderheiten durch die Zustandskarte bekannt sind, kann eine Anpassung erfolgen, kurz bevor das Schienenfahrzeug eine betreffende Stelle der Gleisanlage erreicht. Dies gewährleistet eine optimale Fahrt unter Berücksichtigung der aktuellen Geometrie und des Zustands der Gleisanlage. Die Steuereinheit ist das Schlussglied, das die gesammelten und verarbeiteten Daten der anderen Einheiten in konkrete Fahrwerksanpassungen umsetzt und kann eine Recheneinheit sein, welche Informationen zur Position des Schienenfahrzeugs erhält und kontinuierlich die Zustandskarte auf vorausliegende Besonderheiten überprüft. Ist zu erwarten, dass das Schienenfahrzeug in einer vorgegebenen Zeitspanne einen vorausliegenden Gleisabschnitt mit einer Besonderheit überfährt, generiert die Steuereinheit automatisch Steuerbefehle für eine Anzahl von Aktuatoren, die eine Änderung mindestens eines Fahrwerks des Schienenfahrzeugs bewirken. Beispielsweise kann eine Neigung eingestellt werden, kurz bevor eine Kurve durchfahren wird.
  • Es sollte im Hinblick auf die Erfindung beachtet werden, dass Schienenfahrzeuge häufig dieselbe Route abfahren. Sie befahren also regelmäßig dieselben Gleisabschnitte und erfahren damit auch dieselbe Gleislagenqualität. Aus Sicht der Fahrwerksparametrisierung lässt sich dieser Umstand ausnutzen, indem die aktuelle Gleislagenqualität in der Zustandskarte abgespeichert wird, um diese Informationen bei der nächsten Durchfahrt für eine "prädiktive" Parametrisierung zu nutzen. Dazu wird die aktuelle Gleislage für unterschiedliche Orte gemessen, etwa durch Vibrationssensoren, durch Messen der Reaktion der aktiven Fahrwerkssteuerung oder auch durch eine Perzeptions-Sensorik. Zusammen mit der Ortsinformation wird diese Information in der Zustandskarte (einer digitalen Karte) hinterlegt. Einfließen können dabei z.B. statische Informationen wie Trassierungsverlauf (wie z.B. horizontaler Bogenradius, vertikale Überhöhungen oder Ausrundungen) oder dynamische Informationen wie z.B. Schienenverschleiß oder Lageabweichung.
  • Die Zustandskarte dient dann als Informationsmedium, um eine geografische Zuordnung zu diesen Größen herzustellen. Daneben kann die Zustandskarte ebenfalls als Kommunikationsmedium genutzt werden, um diese Informationen zwischen Fahrzeugen auszutauschen. Beispielsweise kann ein vorausfahrender Zug die aktuellen Schienen-Konditionen an einen nachfolgenden Zug weitergeben, damit dessen Fahrwerk entsprechend darauf reagieren kann. Zusätzlich können die ortsgebundenen Zustandsinformationen für ein Monitoring durch den Infrastrukturbetreiber genutzt werden, etwa um den aktuellen Verschleiß der Strecke zu überwachen und frühzeitig Mängel beseitigen zu können.
  • Durch Hinzunahme von Informationen über den vorliegenden Gleisverlauf und -zustand wird das Gesamtsystem Fahrzeug-Fahrwerk-Gleise als Grundlage für die Fahrwerksregelung verwendet. Im Gegensatz zu derzeitigen aktiven und semi-aktiven Systemen kann also eine genauere Messung und damit eine genauere Regelung erfolgen. Bei der Auslegung des Systems müssen ggf. weniger Sicherheitsmargen eingeplant werden, wodurch Kosten gespart werden können. Bewegt sich das Fahrzeug auf einer bereits befahrenen Strecke, kann das Fahrzeug von seiner "Erinnerung" Gebrauch machen und das Fahrwerk entsprechend auf die Strecke einstellen. Werden die Informationen zwischen den Fahrzeugen geteilt, können jeweils die aktuellen Informationen verwendet werden. Insbesondere auf viel befahrenen Korridoren stehen damit immer aktuelle Streckeninformationen zur Verfügung. Ebenfalls kann die gemessene Lage aufgezeichnet und zur Diagnose der Strecke an den Infrastrukturbetreiber weitergegeben werden, um eine kontinuierliche Schienenzustandsüberwachung zu ermöglichen. Dadurch wird nicht nur der Fahrkomfort sowie Geschwindigkeit und Sicherheit optimiert, es kann sich dadurch auch eine Verschleißreduktion der Gleisbögen und eine reduzierte Schwingungseinwirkung in die umliegende Umgebung (z.B. in dichtbesiedeltem Gebiet) ergeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug umfasst eine Anzahl von aktiven oder semi-aktiven Fahrwerken und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Anzahl der Fahrwerke einzustellen.
  • Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeugsystem umfasst eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugen, wobei die Schienenfahrzeuge dazu ausgelegt sind, Messdaten bzw. Geometrieparameter untereinander zu versenden. Dies hat den großen Vorteil, dass eine Zustandskarte in Gemeinschaftsarbeit und damit schneller und sicherer erstellt werden kann. Bevorzugt umfasst das Schienenfahrzeugsystem zusätzlich eine Zentrale, welche dazu ausgelegt ist, Messdaten und/oder Geometrieparameter der Schienenfahrzeuge zu empfangen und eine Zustandskarte zu erstellen. Die Zentrale kann z.B. eine zentrale Überwachungsstelle oder Leitstelle sein. Auch ein Stellwerk kann eine Zentrale für einen bestimmten Gleisbereich sein.
  • Die Funktion der Komponenten des Schienenfahrzeugsystems wurde bereits vorangehend beschrieben. Das Schienenfahrzeugsystem ist bevorzugt zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
  • Die Erfindung kann insbesondere in Form einer Rechnereinheit mit geeigneter Software realisiert sein. Die Rechnereinheit kann z.B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen. Insbesondere kann sie in Form von geeigneten Softwareprogrammteilen in der Rechnereinheit realisiert sein. Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher verwendete Rechnereinheiten auf einfache Weise durch ein Software- bzw. Firmware-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung einer Rechnereinheit ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Rechnereinheit ausgeführt wird. Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile wie z.B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
  • Zum Transport zur Rechnereinheit und/oder zur Speicherung an oder in der Rechnereinheit kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind.
  • Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den Ansprüchen und Beschreibungsteilen zu einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden zusätzlich vorbekannte Informationen über Geometrieparameter der Gleisanlage in die Zustandskarte aufgenommen, bevorzugt Informationen über einen Trassierungsverlauf, insbesondere über horizontale Bogenradien von Kurven, vertikale Ausrundungen oder Überhöhungen, Lage von Weichen. Auf diese Weise kann sehr schnell eine Zustandskarte mit allgemeinen Informationen erstellt werden, in die dann Besonderheiten, z.B. Gleisfehler, eingetragen werden können.
  • Es ist bevorzugt, dass bei einer Ausführungsform des Verfahrens Geometrieparameter Werte von mindestens einem Parameter der Gruppe Unebenheiten der Gleise, Bogenradien, Überhöhungen, Ausrundungen, Schienenverschleiß, Lageabweichung, Weichen, Schäden am Gleis und ebene Gleisführung (also optimale Fahrt) umfassen. Dies sind wichtige Besonderheiten, die durch eine Einstellung des Fahrwerks kompensiert werden können.
  • Es ist bevorzugt, dass bei einer Ausführungsform des Verfahrens eines oder mehrere Schienenfahrzeuge die Gleislage während ihrer Fahrt vermessen und die daraus generierten Geometrieparameter der Schienenfahrzeuge zusammen in zumindest eine Zustandskarte eingetragen werden. Es kann dabei eine Zustandskarte gemeinsam genutzt werden, wobei diese Zustandskarte bevorzugt durch eine Zentrale gehostet und verwaltet wird. Es ist aber auch möglich, dass jedes Schienenfahrzeug Werte in seine eigene Zustandskarte einträgt. Es sind auch Mischformen möglich, bei denen eine Karte gemeinschaftlich erstellt wird, aber jedes Schienenfahrzeug diese Karte onboard hat. Es ist dabei bevorzugt, dass die Schienenfahrzeuge Messwerte oder Geometrieparameter untereinander austauschen oder an eine Zentrale senden.
  • Es ist bevorzugt, dass bei einer Ausführungsform des Verfahrens eine Zustandskarte an einer Zentrale erstellt und bereitgehalten wird. Es ist dabei bevorzugt, dass Schienenfahrzeuge Informationen der Zustandskarte von der Zentrale abrufen. Die ortsgebundenen Zustandsinformationen können für ein Monitoring durch den Infrastrukturbetreiber genutzt werden, etwa um den aktuellen Verschleiß der Strecke zu überwachen und frühzeitig Mängel beseitigen zu können.
  • Es ist bevorzugt, dass bei einer Ausführungsform des Verfahrens eine Zustandskarte in einem der Schienenfahrzeuge erstellt und verwendet wird. Es ist dabei bevorzugt, dass mehrere Zustandskarten in unterschiedlichen Schienenfahrzeugen erstellt und verwendet werden. Beispielsweise kann ein vorausfahrender Zug die aktuellen Schienen-Konditionen an einen nachfolgenden Zug weitergeben, damit dessen Fahrwerk entsprechend darauf reagieren kann.
  • Es ist bevorzugt, dass bei einer Ausführungsform des Verfahrens der festgelegte Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Trägheit der Wirkung einer Einstellung von Parametern eines Fahrwerks bis zu dessen Zustandsänderung entspricht. Das Fahrwerk sollte am Ort einer Anomalie der Gleisanlage entsprechend eingestellt sein.
  • Es ist bevorzugt, dass bei einer Ausführungsform des Verfahrens zur Vermessung der Gleisanlage eine Anzahl von Sensoren der Gruppe Vibrationssensoren, Schwerkraftsensoren, Kameras, Perzeptionssensoren, Lichtschnittsensoren, Trägheitsnavigationssysteme, GNSS-Sensoren, Bewegungssensoren zur Messung einer Eigenbewegung eines Wagenkastens und Neigungssensoren verwendet wird. Es ist insbesondere bevorzugt, eine inertiale Messeinheit IMU (dies ist Zusammensetzung aus Beschleunigungs- und Drehrratensensoren zu verwenden.
  • Es ist bevorzugt, dass in dem Fall, dass neue Geometrieparameter für eine Gleisposition ermittelt werden, diese mit den entsprechenden bereits vorhandenen Geometrieparametern verglichen werden. Auf diese Weise können Änderungen der Gleisanlage, z.B. neue Schäden oder Reparaturen, berücksichtigt werden. Im Falle einer Abweichung können die alten Geometrieparameter durch die neuen ersetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann im Falle einer Abweichung ein Mittelwert aus den alten und den neuen Geometrieparametern bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann im Falle einer Abweichung beim Vorliegen von mehr als zwei entsprechenden Geometrieparametern ein Geometrieparameter ausgewählt werden, der der Mehrheit der Geometrieparameter von mehreren Messungen an dieser Gleisposition entspricht.
  • Alternativ oder zusätzlich kann im Falle einer Abweichung, ein entsprechender Hinweis an einen Infrastrukturbetreiber ausgegeben werden, damit dieser auf die Zustandsänderung reagieren kann. Es kann dabei auch der Grad der Abweichung berücksichtigt werden und erst bei einem bestimmten Grad der Abweichung eine Anomalie (Besonderheit) aufgenommen werden.
  • Bevorzugt wird ein Bereich der Gleisanlage mehrfach bei unterschiedlichen Positionen des Schienenfahrzeugs vermessen. Der Zustand dieses Bereichs wird dann durch Zusammenschau dieser mehreren Vermessungen ermittelt. Beispielsweise nimmt eine Perzeptions-Sensorik stetig Aufnahmen auf. Dabei werden Teile des Gleises vor dem Schienenfahrzeug mehrfach aufgenommen. Da aus unterschiedlichen Blickwinkeln Fehler unterschiedlich gut gesehen werden, erscheint es vorteilhaft zu sein, mehrere Aufnahmen für ein und dasselbe Teilstück auszuwerten.
  • Bevorzugt ist der Einsatz von Kl-basierten Verfahren (Kl: "Künstliche Intelligenz") für das erfindungsgemäße Verfahren. Eine künstliche Intelligenz basiert auf dem Prinzip des maschinenbasierten Lernens, und wird in der Regel mit einem lernfähigen Algorithmus durchgeführt der entsprechend trainiert worden ist. Für maschinenbasiertes Lernen wird häufig der englische Ausdruck "Machine Learning" verwendet, wobei hier auch das Prinzip des "Deep Learning" mit umfasst wird. Die KI kann insbesondere zur Klassifizierung von Geometrieparametern verwendet werden, zur Segmentierung von Bildern oder sonstigen Aufnahmen und Klassifikation von segmentierten Elementen oder für eine Einschätzung, wann welche Steuerbefehle an Aktuatoren gesendet werden sollen.
  • Bevorzugt liegen Komponenten der Erfindung, insbesondere die Zustandskarte als ein "Cloud-Dienst" vor. Ein solcher Cloud-Dienst dient der Bearbeitung von Daten, insbesondere mittels einer künstlichen Intelligenz, kann aber auch ein Dienst basierend auf herkömmlichen Algorithmen sein oder ein Dienst, bei dem im Hintergrund eine Auswertung durch Menschen stattfindet. Generell ist ein Cloud-Dienst (im Folgenden auch kurz als "Cloud" bezeichnet) eine IT-Infrastruktur, bei der über ein Netzwerk z.B. Speicherplatz oder Rechenleistung und/oder eine Anwendungssoftware zur Verfügung gestellt wird. Die Kommunikation zwischen dem Anwender und der Cloud erfolgt dabei mittels Datenschnittstellen und/oder Datenübertragungsprotokollen. Im hier vorliegenden Fall ist besonders bevorzugt, dass der Cloud-Dienst sowohl Rechenleistung als auch Anwendungssoftware zur Verfügung stellt.
  • Im Rahmen eines bevorzugten Verfahrens erfolgt eine Bereitstellung von Daten, die im Rahmen der Erfindung erhalten werden, über das Netzwerk an den Cloud-Dienst. Dieser umfasst ein Rechensystem, das in der Regel nicht den lokalen Rechner des Benutzers umfasst. Das Verfahren kann dabei mittels einer Befehlskonstellation in einem Netzwerk realisiert werden. Die in der Cloud berechneten Daten werden später wieder über das Netzwerk zu dem lokalen Rechner des Anwenders gesendet.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
    • Figur 1 ein Schienenfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Figur 2 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    • Figur 3 eine Gleisanlage mit einem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugsystem,
    • Figur 4 ein Beispiel für eine Vermessung einer Gleisanlage.
  • Figur 1 zeigt ein Schienenfahrzeug 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 zur Fahrwerksparametrisierung des Schienenfahrzeugs 1. Die Vorrichtung 3 umfasst eine Anzahl von Sensoren 4 (hier z.B. Perzeptions-Sensoren vorne und hinten), eine Positionseinheit 6, eine Karteneinheit 7 und eine Steuereinheit 8. Die Steuereinheit 8 wirkt dabei auf Fahrwerk-Steuermodule 8*, welche die Aktuatoren der aktiv gesteuerten Fahrwerke 2 steuern. Die Fahrwerk-Steuermodule 8* können als eigenständige Einheiten angesehen werden, die angesteuert werden oder auch als Teil der Steuereinheit 8.
  • Die Sensoren 4 dienen zum Bestimmen von Geometrieparametern G einer Gleisanlage (s. Figur 2) während der Fahrt des Schienenfahrzeugs 1, wobei die Sensoren 4 fortwährend einen Bereich der Gleisanlage vor dem Schienenfahrzeug 1 vermessen (s. z.B. Figur 4). Die zwei Sensoren 4 sind dabei für unterschiedliche Fahrtrichtungen positioniert. Aus den Messwerten werden dann Geometrieparameter G bestimmt. Die Positionseinheit 6 dient zum Bestimmen von Gleispositionen P der betreffenden Vermessungen, wobei die Gleisposition P der vermessenen Position der Gleisanlage entspricht. Die Karteneinheit 7 dient zum Erstellen einer Zustandskarte Z der Gleisanlage indem die Geometrieparameter G an Positionen der Zustandskarte Z eingetragen werden, die ihrer Gleisposition P entsprechen. Die Steuereinheit 8 dient zum Einstellen von Parametern eines Fahrwerks 2 eines fahrenden Schienenfahrzeugs 1 basierend auf der Zustandskarte Z, wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage das Fahrwerk 2 basierend auf den Geometrieparametern G an der entsprechenden Position der Zustandskarte Z eingestellt wird.
  • Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fahrwerksparametrisierung von Schienenfahrzeugen 1.
  • In Schritt I werden Geometrieparameter G einer Gleisanlage 5 bestimmt, die bevorzugt ihre Besonderheiten darstellen. Es sollte hier sowohl die Trassierung als auch der Gleislagefehler 5 vermessen werden, um möglichst ein breites Feld abzudecken. Dies erfolgt während der Fahrt einer Anzahl von Schienenfahrzeugen 1, wobei Sensoren 4 am jeweiligen Schienenfahrzeug 1 wiederholt einen Bereich der Gleisanlage im Umfeld des Schienenfahrzeugs 1 vermessen und aus den Messwerten Geometrieparameter G bestimmt werden.
  • In Schritt I wird zusätzlich auch eine Gleisposition P der betreffenden Vermessungen bestimmt, wobei die Gleisposition P der vermessenen Position der Gleisanlage entspricht.
  • In Schritt II erfolgt ein Erstellen einer Zustandskarte Z der Gleisanlage indem die Geometrieparameter G an Positionen der Zustandskarte Z eingetragen werden, die ihrer Gleisposition P entsprechen.
  • In Schritt III erfolgt ein Einstellen von Parametern eines Fahrwerks 2 eines fahrenden Schienenfahrzeugs 1 basierend auf der Zustandskarte Z, wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage das Fahrwerk 2 basierend auf den Geometrieparametern G an der entsprechenden Position der Zustandskarte Z eingestellt wird.
  • Figur 3 zeigt eine Gleisanlage 5 mit einem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugsystem 9. Das Schienenfahrzeugsystem 9 besteht in diesem Beispiel aus drei Schienenfahrzeugen 1, die diese Gleisanlage 5 befahren. Jedes Schienenfahrzeug 1 vermisst jeweils einen Bereich der Gleisanlage 5, den es gerade durchfährt und sendet seine Geometrieparameter G an die übrigen erreichbaren Schienenfahrzeuge 1 und an eine Zentrale 10. Hier ist zu sehen, dass die Schienenfahrzeuge 1 ganz rechts und ganz links keinen Kontakt zueinander haben. Sie erhalten aber über die Zentrale 10 alle notwendigen Informationen.
  • Figur 4 zeigt ein Beispiel für eine Vermessung einer Gleisanlage 5. Es ist die Aufnahme A von Perzeptions-Sensoren 4 zu erkennen, die den vorausliegenden Gleisbereich darstellt. Zu erkennen ist links ein Bild, welches einen Blick auf den Bereich vor dem Schienenfahrzeug 1 darstellt. Zu erkennen ist ein Hindernis auf den Gleisen sowie Punkte, welche Gleispositionen P angeben. Rechts ist eine berechnete Darstellung von oben auf die Szene dargestellt, die sich ebenfalls aus den Daten der Perzeptions-Sensoren 4 ergibt. Zu erkennen sind insgesamt zwei Hindernisse auf dem Gleis. Die Erkennung von Hindernissen ist die primäre Aufgabe der Perzeptions-Sensoren 4. Im Rahmen der Erfindung können sie aber auch genutzt werden, um die Gleisanlage 5 selbst zu vermessen.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Erfindung lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel "ein" bzw. "eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen Begriffe wie "Einheit" nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die ggf. auch räumlich verteilt sein können. Der Begriff "eine Anzahl" ist als "mindestens ein(e)" zu lesen. Unabhängig vom grammatikalischen Geschlecht eines bestimmten Begriffes sind Personen mit männlicher, weiblicher oder anderer Geschlechteridentität mit umfasst.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schienenfahrzeug
    2
    Fahrwerk
    3
    Vorrichtung
    4
    Sensor
    5
    Gleisanlage
    6
    Positionseinheit
    7
    Karteneinheit
    8
    Steuereinheit
    8*
    Fahrwerk-Steuermodul
    9
    Schienenfahrzeugsystem
    10
    Zentrale
    A
    Aufnahme
    G
    Geometrieparameter
    P
    Gleisposition
    Z
    Zustandskarte

Claims (14)

  1. Verfahren zur Fahrwerksparametrisierung (2) von Schienenfahrzeugen (1) mit einem Fahrwerk (2) mit steuerbaren Eigenschaften, das Verfahren umfassend die Schritte:
    - Bestimmen von Geometrieparametern (G) einer Gleisanlage (5) während der Fahrt einer Anzahl von Schienenfahrzeugen (1), wobei Sensoren (4) am jeweiligen Schienenfahrzeug (1) wiederholt einen Bereich der Gleisanlage (5) im Umfeld des Schienenfahrzeugs (1) vermessen und aus den Messwerten Geometrieparameter (G) bestimmt werden,
    - Bestimmen einer Gleisposition (P) der betreffenden Vermessungen, wobei die Gleisposition (P) der vermessenen Position der Gleisanlage (5) entspricht,
    - Erstellen einer Zustandskarte (Z) der Gleisanlage (5) indem die Geometrieparameter (G) an Positionen der Zustandskarte (Z) eingetragen werden, die ihrer Gleisposition (P) entsprechen,
    - Einstellen von Parametern eines Fahrwerks (2) eines fahrenden Schienenfahrzeugs (1) basierend auf der Zustandskarte (Z), wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage (5) das Fahrwerk (2) basierend auf den Geometrieparametern (G) an der entsprechenden Position der Zustandskarte (Z) eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zusätzlich vorbekannte Informationen über Geometrieparameter (G) der Gleisanlage (5) in die Zustandskarte (Z) aufgenommen werden, bevorzugt Informationen über einen Trassierungsverlauf, insbesondere über horizontale Bogenradien von Kurven, vertikale Ausrundungen oder Überhöhungen, Lage von Weichen.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Geometrieparameter (G) Werte von mindestens einem Parameter der Gruppe Unebenheiten der Gleise, Bogenradien, Ausrundungen, Überhöhungen, Schienenverschleiß, Lageabweichung, Weichen, Schäden am Gleis und ebene Gleisführung umfassen.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eines oder mehrere Schienenfahrzeuge (1) die Gleislage (5) während ihrer Fahrt vermessen und die daraus generierten Geometrieparameter (G) der Schienenfahrzeuge (1) zusammen in zumindest eine Zustandskarte (Z) eingetragen werden,
    bevorzugt wobei die Schienenfahrzeuge (1) Messwerte oder Geometrieparameter (G) untereinander austauschen oder an eine Zentrale (10) senden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Zustandskarte (Z) an einer Zentrale (10) erstellt und bereitgehalten wird, bevorzugt wobei Schienenfahrzeuge (1) Informationen der Zustandskarte (Z) von der Zentrale (10) abrufen.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Zustandskarte (Z) in einem der Schienenfahrzeuge (1) erstellt und verwendet wird, bevorzugt wobei mehrere Zustandskarten (Z) in unterschiedlichen Schienenfahrzeugen (1) erstellt und verwendet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der festgelegte Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Trägheit der Wirkung einer Einstellung von Parametern eines Fahrwerks (2) bis zu dessen Zustandsänderung entspricht.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zur Vermessung der Gleisanlage (5) eine Anzahl von Sensoren (4) der Gruppe Vibrationssensoren, Schwerkraftsensoren, Kameras, Perzeptionssensoren, Lichtschnittsensoren, Trägheitsnavigationssysteme, GNSS-Sensoren (4), Bewegungssensoren zur Messung einer Eigenbewegung eines Wagenkastens und Neigungssensoren verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Fall, dass neue Geometrieparameter (G) für eine Gleisposition (P) ermittelt werden, diese mit den entsprechenden bereits vorhandenen Geometrieparametern (G) verglichen werden und im Falle einer Abweichung
    - die alten Geometrieparameter (G) durch die neuen ersetzt werden, und/oder
    - ein Mittelwert aus den alten und den neuen Geometrieparametern (G) bestimmt wird, und/oder
    - beim Vorliegen von mehr als zwei entsprechenden Geometrieparametern (G) ein Geometrieparameter (G) ausgewählt wird, der der Mehrheit der Geometrieparameter (G) entspricht, und/oder
    - ein entsprechender Hinweis an einen Infrastrukturbetreiber ausgegeben wird.
  10. Vorrichtung (3) zur Fahrwerksparametrisierung (2) von Schienenfahrzeugen (1) mit einem Fahrwerk (2) mit steuerbaren Eigenschaften, die Vorrichtung (3) umfassend:
    - eine Anzahl von Sensoren (4), ausgelegt zum Bestimmen von Geometrieparametern (G) einer Gleisanlage (5) während der Fahrt einer Anzahl von Schienenfahrzeugen (1), wobei Sensoren (4) am jeweiligen Schienenfahrzeug (1) wiederholt einen Bereich der Gleisanlage (5) im Umfeld des Schienenfahrzeugs (1) vermessen und aus den Messwerten Geometrieparameter (G) bestimmt werden,
    - eine Positionseinheit (6) ausgelegt zum Bestimmen von Gleispositionen (P) der betreffenden Vermessungen, wobei die Gleisposition (P) der vermessenen Position der Gleisanlage (5) entspricht,
    - eine Karteneinheit (7) ausgelegt zum Erstellen einer Zustandskarte (Z) der Gleisanlage (5) indem die Geometrieparameter (G) an Positionen der Zustandskarte (Z) eingetragen werden, die ihrer Gleisposition (P) entsprechen,
    - eine Steuereinheit (8) ausgelegt zum Einstellen von Parametern eines Fahrwerks (2) eines fahrenden Schienenfahrzeugs (1) basierend auf der Zustandskarte (Z), wobei in einem festgelegten Zeitraum vor Durchfahren einer Position der Gleisanlage (5) das Fahrwerk (2) basierend auf den Geometrieparametern (G) an der entsprechenden Position der Zustandskarte (Z) eingestellt wird.
  11. Schienenfahrzeug (1) umfassend eine Anzahl von aktiven oder semi-aktiven Fahrwerken (2) und eine Vorrichtung (3) nach Anspruch 10, wobei die Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, die Anzahl der Fahrwerke (2) einzustellen.
  12. Schienenfahrzeugsystem (9) umfassend eine Mehrzahl von Schienenfahrzeugen (1) nach Anspruch 11, wobei die Schienenfahrzeuge (1) dazu ausgelegt sind, Messdaten und/oder Geometrieparameter (G) untereinander zu versenden,
    bevorzugt wobei das Schienenfahrzeugsystem (9) zusätzlich eine Zentrale (10) umfasst, welche dazu ausgelegt ist, Messdaten und/oder Geometrieparameter (G) der Schienenfahrzeuge (1) zu empfangen und eine Zustandskarte (Z) zu erstellen.
  13. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
  14. Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20100004804A1 (en) * 2008-07-01 2010-01-07 Todd Alan Anderson Apparatus and method for monitoring of infrastructure condition
EP2990294A1 (de) * 2014-08-25 2016-03-02 Schweizerische Bundesbahnen SBB Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Federung von Schienenfahrzeugen
DE102018222763A1 (de) * 2018-12-21 2020-06-25 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Bereitstellung eines Oberflächenprofils durch ein Erfassungsfahrzeug sowie Erfassungsfahrzeug, Empfängerfahrzeug und Analyseeinrichtung

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