RU2454498C1 - System to control alignment of railway track - Google Patents
System to control alignment of railway track Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454498C1 RU2454498C1 RU2011104400/11A RU2011104400A RU2454498C1 RU 2454498 C1 RU2454498 C1 RU 2454498C1 RU 2011104400/11 A RU2011104400/11 A RU 2011104400/11A RU 2011104400 A RU2011104400 A RU 2011104400A RU 2454498 C1 RU2454498 C1 RU 2454498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- track
- satellite positioning
- positioning system
- unit
- frame
- Prior art date
Links
Landscapes
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути и может быть использовано, в частности, при постановке пути в проектное положение.The invention relates to devices for the construction and repair of railway tracks and can be used, in particular, when setting the track in the design position.
Система для управления выправкой железнодорожного пути, принятая в качестве прототипа, содержит: путевую машину, состоящую из рамы, опирающуюся на ходовые тележки, смонтированные на раме устройства для измерения стрел изгиба пути в плане и/или продольном профиле и/или возвышения одного рельса относительно другого, включающие в себя соответствующие измерительные базы и датчики; выправочное устройство, включающее в себя приводы и соединенное с устройством для управления выправкой пути; устройство для управления выправкой пути, соединенное с указанными устройствами для измерения, которое состоит из вычислительного блока, датчика пути, блока ввода априорной информации и блока сравнения, причем вычислительный блок выполнен с возможностью определения величин смещений пути относительно неподвижных координат, определяющих положение пути в пространстве; входы вычислительного блока и блока сравнения соединены с выходами датчика пути и блока ввода априорной информации через переключатель для избирательного соединения их с соответствующим блоком, а выходы - с другими входами блока сравнения, выходы которого соединены с соответствующими приводами исполнительного органа для выправки пути (RU 2098538, Е01В 29/04, 10.12.97).The prototype rail track alignment control system includes: a track machine consisting of a frame supported by running trolleys mounted on the frame of a device for measuring bending arrows of a track in a plan and / or longitudinal profile and / or elevation of one rail relative to another including appropriate measuring bases and sensors; a straightening device including actuators and connected to a device for controlling track straightening; a device for controlling the alignment of a path connected to said measuring devices, which consists of a computing unit, a path sensor, an a priori information input unit, and a comparison unit, the computing unit being configured to determine the values of the path offsets relative to the fixed coordinates that determine the position of the path in space; the inputs of the computing unit and the comparison unit are connected to the outputs of the path sensor and the a priori information input unit through a switch for selectively connecting them to the corresponding unit, and the outputs to the other inputs of the comparison unit, the outputs of which are connected to the corresponding actuator actuators for straightening the path (RU 2098538, EB01 29/04, 12/10/97).
Известная система обеспечивает выправку длинных неровностей с повышенной плавностью, не зависящей от исходного положения пути, с учетом фактического положения пути в кривых участках и переломах продольного профиля, обеспечивая установку начала и конца переходных кривых в зависимости от технологических требований по проекту или с привязкой к фактическому положению пути.The known system provides the correction of long irregularities with increased smoothness, not depending on the initial position of the track, taking into account the actual position of the track in the curved sections and fractures of the longitudinal profile, providing the installation of the beginning and end of the transition curves depending on the technological requirements of the project or with reference to the actual position the way.
К недостаткам известной системы для управления выправкой железнодорожного пути следует отнести использование в ней относительной системы измерения геометрии пути, основанной на измерениях стрел изгиба пути хордовым методом. На больших расстояниях такая система измерений дает существенные погрешности, приводящие к возникновению длинных неровностей в плане и профиле пути, то есть неровностей, длина которых больше длины базы путевыправочной машины. При использовании относительной системы измерений проект выполняется в адаптированном виде, в котором указываются линейные координаты начала и конца кривых и параметры кривых. В условиях неточности работы используемого датчика пути, основанной на проскальзывании ролика относительно рельса, а также разности длин внешней и внутренней рельсовых нитей на кривых, исполненная геометрия пути отклоняется от проектной, а отсутствие средств координатной привязки приводит к нарушению габаритов пути относительно других путей (если они есть), балластной призмы и объектов инфраструктуры.The disadvantages of the known system for controlling the alignment of a railway track include the use in it of a relative system for measuring the geometry of the track, based on measurements of the arrows of the bend of the track using the chord method. At large distances, such a measurement system gives significant errors, leading to the appearance of long irregularities in the plan and profile of the path, that is, irregularities whose length is greater than the length of the base of the voyage machine. When using the relative measurement system, the project is carried out in an adapted form, which indicates the linear coordinates of the beginning and end of the curves and the parameters of the curves. In conditions of inaccuracy in the operation of the used track sensor, based on the slippage of the roller relative to the rail, as well as the difference in the lengths of the outer and inner rail threads on the curves, the executed track geometry deviates from the design, and the absence of coordinate referencing leads to a violation of the track dimensions relative to other tracks (if they have), ballast and infrastructure.
Относительные методы выправки не используют в исходном виде проектные данные, содержащие взаимное расположение железнодорожного пути и иных объектов инфраструктуры. При постановке пути в проектное положение после замены рельсошпальной решетки и балласта эти методы неэффективны, так как не существует надежных средств контроля местоположения в пространстве в реальном масштабе времени.Relative straightening methods do not use in the initial form design data containing the relative position of the railway track and other infrastructure facilities. When setting the path to the design position after replacing the rail sleeper and ballast, these methods are ineffective, since there are no reliable means of controlling the location in space in real time.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности положения железнодорожного пути относительно проектного с обеспечением правильного расположения пути относительно полотна дороги и объектов инфраструктуры.The technical result of the invention is to improve the accuracy of the position of the railway track relative to the design, ensuring the correct location of the track relative to the roadbed and infrastructure.
Технический результат достигается тем, что в систему для управления выправкой железнодорожного пути, содержащую путевую машину, рама которой опирается на ходовые тележки, и смонтированное на раме устройство для выправки железнодорожного пути, включающее в себя подъемно-рихтовочное устройство с блоком управления и измерительную тележку, определяющую положение оси пути и вычислительный блок, с подключенными к нему блоком памяти и блоком отображения информации, согласно изобретению введены мобильная референцная станция, спутниковая система позиционирования, размещенная на путевой машине, на крыше которой установлены антенна спутниковой системы позиционирования и датчик угла наклона, соединенный с вычислительным блоком, к которому подключены выход приемника спутниковой системы позиционирования и устройство определения пространственного положения измерительной тележки относительно антенны, размещенное под рамой путевой машины, мобильная референцная станция и спутниковая система позиционирования соединены между собой каналом связи посредством установленных на них радиомодемов, а в блок памяти записана электронная модель проекта положения пути в трехмерной пространственной системе координат.The technical result is achieved by the fact that in the system for controlling the straightening of the railway track, comprising a track machine, the frame of which is supported by running trolleys, and a device for straightening the railway track mounted on the frame, including a lifting and leveling device with a control unit and a measuring trolley defining the position of the axis of the path and the computing unit, with a memory unit and an information display unit connected to it, according to the invention, a mobile reference station, satellite system a positioning topic placed on a track machine, on the roof of which a satellite antenna of the positioning system and an angle sensor are connected, connected to a computing unit to which the output of the receiver of the satellite positioning system and a device for determining the spatial position of the measuring trolley relative to the antenna are located under the track machine frame, the mobile reference station and the satellite positioning system are interconnected by a communication channel by means of radio modems, and an electronic model of the project of the position of the path in a three-dimensional spatial coordinate system is recorded in the memory unit.
На чертеже представлена функциональная схема системы для управления выправкой железнодорожного пути.The drawing shows a functional diagram of a system for controlling the alignment of a railway track.
Система для управления выправкой железнодорожного пути содержит мобильную референцную станцию 1, размещенный на путевой машине вычислительный блок 2, с подключенными к нему блоком 3 памяти и блоком 4 отображения информации, спутниковая система 5 позиционирования, размещенная на путевой машине, на крыше которой установлены антенна 6 спутниковой системы позиционирования и датчик 7 угла наклона, соединенный с вычислительным блоком 2, к которому подключены выход приемника спутниковой системы 5 позиционирования и устройство 8 определения пространственного положения измерительной тележки 9, размещенное под рамой путевой машины, мобильная референцная станция 1 и спутниковая система 5 позиционирования соединены между собой каналом 10 связи посредством установленных на них радиомодемов 11 и 12, а в блок 3 памяти записана электронная модель проекта положения пути в трехмерной пространственной системе координат.The system for controlling the rail track straightening comprises a mobile reference station 1, a computing unit 2 located on the track machine, with a memory unit 3 and an information display section 4 connected to it, a satellite positioning system 5, located on the track machine, on the roof of which a satellite antenna 6 is installed positioning systems and a sensor 7 of the angle of inclination connected to the computing unit 2, to which the output of the receiver of the satellite positioning system 5 and the device 8 for determining the position of the measuring cart 9, located under the track machine frame, the mobile reference station 1 and the satellite positioning system 5 are interconnected by a communication channel 10 by means of the installed radio modems 11 and 12, and an electronic model of the project of the track position in three-dimensional spatial is recorded in the memory unit 3 coordinate system.
Система для управления выправкой железнодорожного пути работает следующим образом.The system for controlling the alignment of the railway works as follows.
Функционирование системы основано на использовании пространственных систем координат. Местоположение измерительной тележки путевой машины определяется в реальном масштабе времени не относительно базы машины, а относительно трехмерной пространственной системы координат. Поскольку электронная модель проекта положения пути записана в блоке 3 памяти в той же системе координат, в каждый момент времени вычислительный блок 2 производит расчет смещения текущего положения пути в плане и профиле относительно проектного, а оператор машины на экране блока 4 отображения информации видит величины этих смещений и посредством блока 13 управления воздействует на управляющие механизмы путевой машины (подъемно-рихтовочного устройства) и стремится свести эти смещения к нулю, приводя тем самым геометрию пути к проектной. Если необходимые величины изгиба превышают возможности машины, то приведение положения пути к проектному производится в несколько проходов. Подтвержденная точность постановки пути составляет 3 см и является постоянной по всей длине участка ремонта. Для окончательной выправки пути необходимо на последнем этапе использовать какой-либо из существующих методов сглаживания, работающих в относительных координатах. При этом путь остается в проектном положении, но его геометрия становится более монотонной с меньшими отклонениями от проектной линии на малых расстояниях.The functioning of the system is based on the use of spatial coordinate systems. The location of the measuring carriage of the track machine is determined in real time not relative to the base of the machine, but relative to the three-dimensional spatial coordinate system. Since the electronic model of the project of the position of the path is recorded in the memory unit 3 in the same coordinate system, at each moment of time, the computing unit 2 calculates the displacement of the current position of the path in plan and profile relative to the project, and the machine operator sees the magnitude of these displacements on the screen of the information display unit 4 and through the control unit 13 acts on the control mechanisms of the track machine (lifting-leveling device) and seeks to reduce these displacements to zero, thereby leading to the geometry of the path to the design. If the required bending values exceed the capabilities of the machine, then the position of the path to the design is reduced in several passes. The confirmed accuracy of setting the path is 3 cm and is constant along the entire length of the repair site. For the final straightening of the path, it is necessary at the last stage to use any of the existing smoothing methods working in relative coordinates. At the same time, the path remains in the design position, but its geometry becomes more monotonous with less deviations from the design line at small distances.
Перед началом работы системы в блок 3 памяти вычислительного блока 2 заносятся исходные данные - электронная модель проекта положения пути. Референцная станция 1 устанавливается на одну из точек с известными координатами, используемую при подготовке проекта в качестве реперной. Связь между референцной станцией 1 и приемником спутниковой системы 5 позиционирования осуществляется по каналу 10 связи посредством установленных на них радиомодемов 11 и 12.Before the system starts, the source data is entered into the memory block 3 of the computing block 2 — an electronic model of the project of the position of the path. Reference station 1 is installed at one of the points with known coordinates, used in the preparation of the project as a reference. The communication between the reference station 1 and the receiver of the satellite positioning system 5 is carried out on the communication channel 10 by means of the installed radio modems 11 and 12.
Уточненные координаты вырабатываются совместно приемником и референцной станцией и указывают местоположение фазового центра антенны 6, находящейся на крыше путевой машины. Поэтому необходимо определять пространственный вектор смещения измерительной тележки 9 относительно антенны 6. Для этого используются промеры неизменяемых величин расстояний от фазового центра антенны 6 до устройства 8 определения пространственного положения (смещения) измерительной тележки, а также показания датчиков смещения измерительной тележки относительно путевой машины, входящих в устройство 8 определения пространственного положения (смещения) измерительной тележки относительно фазового центра антенны 6 спутниковой системы 5 позиционирования. Устройство определения 8 пространственного положения измерительной тележки размещено под рамой путевой машины. Устройство предназначено для определения смещений Δl осей измерительной тележки 9 и антенны 6, а также высоты h, которая необходима для вычисления расстояния от измерительной тележки 9 до антенны 6. Величины Δl и h вычисляются по трем сторонам треугольника - одной постоянной и двум измеряемым. Кроме того, в расчете используется информация о величине крена, которая поступает в вычислительный блок 2 с датчика 7 угла наклона. Данные с приемника спутниковой системы 5 позиционирования, датчика 7 угла наклона и устройства 8 определения пространственного положения (смещения) измерительной тележки поступают на вход вычислительного блока 2, который на основании этих данных рассчитывает текущее положение пути и сравнивает его с проектным положением. Информация об отклонении текущего и проектного положения пути в плане и профиле отображается на экране блока 4 отображения информации и оператор путевой машины с помощью блока 16 управления воздействует на управляющие органы подъемно-рихтовочного устройства путевой машины с целью минимизации или полного устранения отклонения пути от проектного. Процесс происходит до момента достижения путевой машиной границы фронта работ.The adjusted coordinates are worked out jointly by the receiver and the reference station and indicate the location of the phase center of the antenna 6 located on the roof of the track machine. Therefore, it is necessary to determine the spatial displacement vector of the measuring trolley 9 relative to the antenna 6. For this, measurements are taken of unchanged distances from the phase center of the antenna 6 to the device 8 for determining the spatial position (displacement) of the measuring trolley, as well as the readings of the displacement sensors of the measuring trolley relative to the track machine included in device 8 for determining the spatial position (offset) of the measuring trolley relative to the phase center of the antenna 6 of the satellite system 5 positioning. The device for determining the 8 spatial position of the measuring trolley is located under the track machine frame. The device is designed to determine the displacements Δl of the axes of the measuring cart 9 and antenna 6, as well as the height h, which is necessary to calculate the distance from the measuring cart 9 to the antenna 6. The values Δl and h are calculated on three sides of the triangle - one constant and two measured. In addition, the calculation uses information about the amount of roll, which enters the computing unit 2 from the sensor 7 of the angle of inclination. Data from the receiver of the satellite positioning system 5, the angle sensor 7 and the device 8 for determining the spatial position (displacement) of the measuring trolley are fed to the input of the computing unit 2, which, based on these data, calculates the current position of the path and compares it with the design position. Information about the deviation of the current and projected position of the track in plan and profile is displayed on the screen of the information displaying unit 4 and the operator of the track machine, using the control unit 16, acts on the governing bodies of the track leveling device of the track machine in order to minimize or completely eliminate the track deviation from the project. The process occurs until the track machine reaches the frontier of the work front.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011104400/11A RU2454498C1 (en) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | System to control alignment of railway track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011104400/11A RU2454498C1 (en) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | System to control alignment of railway track |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2454498C1 true RU2454498C1 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=46681907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011104400/11A RU2454498C1 (en) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | System to control alignment of railway track |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2454498C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565429C1 (en) * | 2014-08-07 | 2015-10-20 | Акционерное общество "Транспутьстрой" | System to control railway track alignment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066645C1 (en) * | 1995-05-05 | 1996-09-20 | Забайкальская железная дорога | Mobile control-and-computing diagnostic complex |
| AU1904597A (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-30 | Nordco Inc. | Fully automatic, multiple operation rail maintenance apparatus |
| RU2098538C1 (en) * | 1996-08-27 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "МАТЕСС" | Method of track levelling, track machine and device to control track levelling |
| RU2230848C2 (en) * | 2001-07-31 | 2004-06-20 | Ершова Кира Борисовна | Method of, device for, and machine for track maintenance |
-
2011
- 2011-02-08 RU RU2011104400/11A patent/RU2454498C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2066645C1 (en) * | 1995-05-05 | 1996-09-20 | Забайкальская железная дорога | Mobile control-and-computing diagnostic complex |
| AU1904597A (en) * | 1996-04-24 | 1997-10-30 | Nordco Inc. | Fully automatic, multiple operation rail maintenance apparatus |
| RU2098538C1 (en) * | 1996-08-27 | 1997-12-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "МАТЕСС" | Method of track levelling, track machine and device to control track levelling |
| RU2230848C2 (en) * | 2001-07-31 | 2004-06-20 | Ершова Кира Борисовна | Method of, device for, and machine for track maintenance |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2565429C1 (en) * | 2014-08-07 | 2015-10-20 | Акционерное общество "Транспутьстрой" | System to control railway track alignment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106794851B (en) | Method for the track geometry shape for measuring and showing track equipment | |
| AU649339B2 (en) | A method for determining the deviations of the actual position of a track section | |
| CN101392481B (en) | Track panel measurement positioning system and measurement positioning method thereof | |
| US20230365170A1 (en) | Method and system for determining a target profile of the track to correct the geometry | |
| CN111527264B (en) | Track maintenance machine and method for leveling a track | |
| CN102230311B (en) | Precision detection method applicable to slab ballastless track plate | |
| AU2017315963B2 (en) | Inertial track measurement system and methods | |
| WO1989007688A1 (en) | A method of and an equipment for determining the position of a track | |
| JP2022545942A (en) | Method and measuring vehicle for determining the actual position of a track | |
| CN110749297A (en) | Mobile platform limit measuring instrument and measuring method | |
| RU2454498C1 (en) | System to control alignment of railway track | |
| US20230406377A1 (en) | Method and system for determining correction values for correcting the position of a track | |
| US20210156094A1 (en) | Method and machine of tamping a track in the area for a switch | |
| CN201301422Y (en) | Track panel measuring and positioning system | |
| CN112539702A (en) | Automatic centering method and system for rail flaw detection vehicle | |
| CN107901946A (en) | A kind of subway train Clearance Detection | |
| CN103255689A (en) | Ballastless track bed plate elevation rapid inspection vehicle | |
| RU2565429C1 (en) | System to control railway track alignment | |
| RU2465385C1 (en) | Method to repair and reconstruct railway infrastructure using digital track model | |
| RU2551637C2 (en) | Device to straighten railway track and method to straighten railway track | |
| CN104132644B (en) | Tunnel cross-section measurement point laying out apparatus and tunnel cross-section measurement point setting out method | |
| RU147033U1 (en) | RAILWAY CORRECTION SYSTEM | |
| CN112464425A (en) | Rail inspection trolley detection data error judgment method | |
| RU136048U1 (en) | DEVICE FOR CORRECTING RAILWAY | |
| CN110799705B (en) | Procedure for controlling a guidance system of a railway working machine, associated method and associated guidance system |