RU2624358C1 - Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter - Google Patents

Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter Download PDF

Info

Publication number
RU2624358C1
RU2624358C1 RU2016134291A RU2016134291A RU2624358C1 RU 2624358 C1 RU2624358 C1 RU 2624358C1 RU 2016134291 A RU2016134291 A RU 2016134291A RU 2016134291 A RU2016134291 A RU 2016134291A RU 2624358 C1 RU2624358 C1 RU 2624358C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wheel
sensor
passage
extrema
rail vehicle
Prior art date
Application number
RU2016134291A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ростислав Васильевич Гнитько
Андрей Андреевич Курганский
Вадим Вадимович Ляной
Игорь Германович Тильк
Original Assignee
Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника" filed Critical Акционерное Общество "Научно-Производственный Центр "Промэлектроника"
Priority to RU2016134291A priority Critical patent/RU2624358C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624358C1 publication Critical patent/RU2624358C1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: method comprises application of a wheel sensor and determining the speed of the wheel passage. The sensor contains a detection zone, and for the zone response function with respect to the wheel passage and/or its derivative there are two extrema, the difference in the appearance moments of which at a certain fixed speed depends only on the passing wheel diameter. In the sensor memory a set of master values of the differences in the appearance moments of extrema is recorded which is calculated from the static characteristics of the interaction of the master wheels of different diameters with the sensor detection zones. When the wheel passes, the response values in the form of response function are recorded to the sensor memory, taking into account the wheel passage speed the difference in the extrema appearance moments of the response function and/or its derivative is calculated, when the calculated value of the difference in the moments coincides with one of the values of the differences from the set stored in the sensor memory, the fact of the passage of the wheel is registered. The diameter of the passing wheel is determined according to the table of compliant master values of the differences in the extrema appearance moments recorded in the memory of the passage sensor.
EFFECT: increased reliability of registration of the wheel passage and accuracy of determining the diameter.
2 cl

Description

Изобретение относится к управлению движением поездов, а именно к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом, посредством которых определяют факт прохода колеса рельсового транспортного средства и его диаметр.The invention relates to the control of the movement of trains, and in particular to track devices interacting with a train, by which the fact of passage of a rail vehicle wheel and its diameter is determined.

Прототипом предлагаемого изобретения в части способа регистрации прохода колеса рельсового транспортного средства является способ фиксации проследования колеса рельсового транспортного средства, в котором факт проследования колеса определяют при проследовании колеса над первым и вторым рельсовыми датчиками, в момент появления экстремального значения выходного напряжения на выходе первого рельсового датчика путем сравнения значения выходного напряжения на выходе второго рельсового датчика с пороговыми диапазонами напряжений (патент RU 2323120, опубликовано 27.04.2008).The prototype of the invention in terms of the method of registering the passage of the wheel of a rail vehicle is a method of fixing the track of the wheel of a rail vehicle, in which the fact of the wheel is determined when the wheel is tracked over the first and second rail sensors, at the time of the appearance of an extreme value of the output voltage at the output of the first rail sensor by comparing the value of the output voltage at the output of the second rail sensor with threshold voltage ranges (pa tent RU 2323120, published 04/27/2008).

Прототипом к способу определения диаметра колеса рельсового транспортного средства является способ определения диаметра колеса железнодорожного подвижного состава, согласно которому используют датчик определения прохода колеса, расположенный на рельсе под проезжающим колесом и имеющий две зоны детектирования, расположенные вдоль рельса, каждая из которых генерирует отклик при проходе колеса. Расстояние между зонами детектирования выбирают таким образом, чтобы функции отклика двух зон детектирования имели точку пересечения, по которой и вычисляют диаметр колеса проходящего подвижного состава (ЕР 1630518 А2, опубликовано 01.03.2006).The prototype of the method for determining the wheel diameter of a rail vehicle is a method for determining the wheel diameter of a railway rolling stock, according to which a wheel passage detection sensor is used located on the rail under the passing wheel and having two detection zones located along the rail, each of which generates a response when the wheel passes . The distance between the detection zones is chosen so that the response functions of the two detection zones have an intersection point from which the wheel diameter of the passing rolling stock is calculated (EP 1630518 A2, published 01.03.2006).

Недостатками данных технических решений являются недостаточная надежность регистрации факта прохода именно колеса железнодорожного транспортного средства и недостаточная точность определения диаметра колеса при смещении реборды колеса относительно боковой поверхности головки рельса и/или при различной степени износа колеса рельсового транспортного средства.The disadvantages of these technical solutions are the insufficient reliability of registering the fact of passage of a particular wheel of a railway vehicle and the insufficient accuracy of determining the diameter of the wheel when the wheel flange is displaced relative to the side surface of the rail head and / or with varying degrees of wear of the rail vehicle wheel.

Техническим результатом, на который направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности регистрации факта прохода колеса и повышение точности определения диаметра колеса, в том числе при смещении реборды колеса относительно боковой поверхности головки рельса и при различной степени износа колеса рельсового транспортного средства.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to increase the reliability of registering the fact of the passage of the wheel and to increase the accuracy of determining the diameter of the wheel, including when the wheel flanges are offset relative to the side surface of the rail head and with varying degrees of wear of the rail vehicle wheel.

В соответствии с предлагаемым изобретением способ регистрации прохода колеса рельсового транспортного средства включает использование датчика колеса и определение скорости прохода колеса, при этом датчик содержит по меньшей мере одну зону детектирования, а для функции отклика каждой зоны детектирования на проход колеса и/или производной этой функции существует по меньшей мере два экстремума, разность моментов появления которых при некоторой фиксированной скорости зависит только от диаметра проходящего колеса, в память датчика предварительно заносят набор эталонных значений разностей моментов появления экстремумов, вычисленных по статическим характеристикам взаимодействия эталонных колес разного диаметра с зонами детектирования датчика, во время работы датчика при проходе колеса в каждой зоне детектирования в режиме реального времени в память датчика записывают значения отклика в виде некоторой функции отклика, с учетом фактически определенной скорости прохода колеса вычисляют разность моментов появления по меньшей мере двух экстремумов функции отклика и/или производной этой функции, при совпадении с заданной точностью вычисленного значения разности моментов появления экстремумов с одним из значений разностей из набора, хранимого в памяти датчика, устанавливают факт прохода именно колеса рельсового транспортного средства.In accordance with the invention, a method for detecting a wheel passage of a rail vehicle includes using a wheel sensor and determining a wheel passage speed, the sensor comprising at least one detection zone, and for the response function of each detection zone to the wheel passage and / or a derivative of this function, at least two extrema, the difference in the moments of occurrence of which at a certain fixed speed depends only on the diameter of the passing wheel, The set of reference values of the differences in the times of occurrence of extrema calculated by the static characteristics of the interaction of the reference wheels of different diameters with the detection zones of the sensor is recorded, while the sensor passes through the wheels in each detection zone in real time, the response values are written in the form of a response function , taking into account the actually determined speed of passage of the wheel, the difference in the moments of occurrence of at least two extrema of the response function and / and and the derivative of this function, in coincidence with the predetermined accuracy of the calculated difference values of moments of occurrence of extrema with one of differences from the set values stored in the sensor memory, the passage is set fact wheels of the rail vehicle.

Для определения диаметра проходящего колеса набор эталонных значений разностей моментов появления экстремумов, вычисленных по статическим характеристикам взаимодействия эталонных колес разного диаметра с зонами детектирования датчика, заносят в память датчика в виде таблицы соответствия, в которой каждой разности соответствует определенный диаметр колеса, при совпадении с заданной точностью вычисленного значения разности моментов появления экстремумов с одним из значений набора из таблицы соответствия, хранимой в памяти датчика, определяют соответствующий диаметр колеса рельсового транспортного средства.To determine the diameter of the passing wheel, a set of reference values of the differences in the times of occurrence of extrema calculated from the static characteristics of the interaction of reference wheels of different diameters with the detection zones of the sensor are entered into the sensor memory in the form of a correspondence table in which each difference corresponds to a specific wheel diameter, if it matches the specified accuracy the calculated value of the difference in the moments of occurrence of extrema with one of the values of the set from the correspondence table stored in the sensor’s memory, determine the corresponding wheel diameter of the rail vehicle.

Например, отклик рельсового датчика в приведенных прототипах можно описать функцией Гаусса. Функция Гаусса содержит один экстремум, момент появления которого соответствует ее математическому ожиданию μ. Производная функции Гаусса обладает двумя экстремумами, моменты появления которых соответствуют μ-σ и μ+σ, где σ - среднеквадратическое отклонение функции Гаусса. При смещении реборды колеса относительно боковой поверхности головки рельса и/или при проходе колеса различной степени износа меняется амплитуда значений отклика, но значение разности моментов появления экстремумов при фиксированной скорости зависит только от диаметра проходящего колеса.For example, the response of the rail sensor in the above prototypes can be described by the Gauss function. The Gauss function contains one extremum, the moment of occurrence of which corresponds to its mathematical expectation μ. The derivative of the Gauss function has two extrema, the moments of occurrence of which correspond to μ-σ and μ + σ, where σ is the standard deviation of the Gaussian function. When the flange of the wheel is shifted relative to the side surface of the rail head and / or when the wheel passes with varying degrees of wear, the amplitude of the response values changes, but the value of the difference in the moments of occurrence of extrema at a fixed speed depends only on the diameter of the passing wheel.

Предварительно в память датчика заносят набор эталонных значений разности моментов появления экстремумов ΔD(n), n∈1…N, где N - количество колес с различными диаметрами, вычисленных по статическим характеристикам взаимодействия колес различного диаметра с зоной детектирования датчика.Previously, a set of reference values of the difference in the times of the appearance of extrema Δ D (n), n∈1 ... N, where N is the number of wheels with different diameters calculated from the static characteristics of the interaction of wheels of different diameters with the detection zone of the sensor, is recorded in the sensor memory.

Данный набор, согласно способу определения диаметра колеса рельсового транспортного средства, заносят в память датчика в виде таблицы соответствия, в которой каждому значению ΔD(n) соответствует определенный диаметр колеса.This set, according to the method for determining the wheel diameter of a rail vehicle, is recorded in the sensor memory in the form of a correspondence table in which each value Δ D (n) corresponds to a certain wheel diameter.

Статическая характеристика взаимодействия колеса с зоной детектирования датчика представляет собой зависимость величины отклика зоны детектирования на присутствие колеса в определенных пространственных точках зоны детектирования при некотором постоянном смещении реборды колеса относительно боковой поверхности головки рельса.The static characteristic of the interaction of the wheel with the detection zone of the sensor is the dependence of the response of the detection zone to the presence of the wheel at certain spatial points of the detection zone with a certain constant offset of the wheel flange relative to the side surface of the rail head.

Во время работы датчика при проходе колеса в память датчика записывают значения откликов каждой зоны детектирования в виде функции отклика ƒ(t) и определяют фактическую скорость υф прохода колеса рельсового транспортного средства.During the operation of the sensor during the passage of the wheel, the response values of each detection zone are recorded in the sensor memory as a response function и (t) and the actual passage speed υ f of the wheel of the rail vehicle is determined.

Для определения скорости υф прохода колеса можно использовать вторую зону детектирования (как это описано, например, в US 6371417, опубликовано 16.04.2002), или дополнительные устройства определения скорости υф прохода колеса (как это описано, например, в RU 2586099, опубликовано 10.06.2016) и др.To determine the speed υ f of the passage of the wheel, you can use the second detection zone (as described, for example, in US 6371417, published April 16, 2002), or additional devices for determining the speed υ f of the passage of the wheel (as described, for example, in RU 2586099, published 06/10/2016) and others.

По функции отклика ƒ(t) и/или ее производной вычисляют временную разность моментов появления экстремумов Δƒ(t). Затем вычисляют пространственную разность моментов появления экстремумов как Δ=Δƒ(t)⋅υф.Using the response function ƒ (t) and / or its derivative, the time difference of the times of the appearance of extrema Δ ƒ (t) is calculated. Then calculate the spatial difference of the moments of occurrence of extrema as Δ = Δ ƒ (t) ⋅υ f .

При совпадении с заданной точностью вычисленного значения пространственной разности моментов появления экстремумов Δ с одним из значений разности из набора ΔD(n), хранимого в памяти датчика, устанавливают факт прохода именно колеса рельсового транспортного средства. А по таблице соответствия, в которой каждой разности ΔD(n) соответствует определенный диаметр колеса, определяют соответствующий диаметр колеса рельсового транспортного средства.If the calculated value of the spatial difference in the moments of the appearance of the extrema Δ with one of the difference values from the set Δ D (n) stored in the sensor’s memory coincides with the given accuracy, the fact of passage of the rail vehicle’s wheel is established. And according to the correspondence table in which each difference Δ D (n) corresponds to a certain wheel diameter, the corresponding wheel diameter of the rail vehicle is determined.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность регистрации прохода именно колеса рельсового транспортного средства и повысить точность определения его диаметра, в том числе при смещении реборды колеса относительно боковой поверхности головки рельса и при различной степени износа колеса рельсового транспортного средства.Thus, the present invention improves the reliability of registering the passage of a particular wheel of a rail vehicle and improves the accuracy of determining its diameter, including when shifting the flanges of the wheel relative to the side surface of the rail head and with varying degrees of wear on the wheels of the rail vehicle.

Claims (2)

1. Способ регистрации прохода колеса рельсового транспортного средства, включающий использование датчика колеса и определение скорости прохода колеса, отличающийся тем, что датчик регистрации прохода колеса содержит по меньшей мере одну зону детектирования, для функции отклика каждой зоны детектирования на проход колеса и/или для производной этой функции существует по меньшей мере два экстремума, разность моментов появления которых при некоторой фиксированной скорости зависит только от диаметра проходящего колеса, в память датчика предварительно заносят набор эталонных значений разностей моментов появления экстремумов, вычисленных по статическим характеристикам взаимодействия эталонных колес разного диаметра с зонами детектирования датчика, во время работы датчика при проходе колеса в каждой зоне детектирования в режиме реального времени в память датчика записывают значения отклика в виде некоторой функции отклика, с учетом фактически определенной скорости прохода колеса вычисляют разность моментов появления по меньшей мере двух экстремумов функции отклика и/или производной этой функции, при совпадении с заданной точностью вычисленного значения разности моментов появления экстремумов с одним из значений разностей из набора, хранимого в памяти датчика, устанавливают факт прохода колеса рельсового транспортного средства.1. A method of detecting a wheel passage of a rail vehicle, comprising using a wheel sensor and determining a wheel passage speed, characterized in that the wheel passage registration sensor comprises at least one detection zone for a function of the response of each detection zone to the wheel passage and / or for the derivative of this function, there are at least two extrema, the difference in the moments of occurrence of which at a certain fixed speed depends only on the diameter of the passing wheel, in the sensor’s memory the set of reference values of the differences in the times of occurrence of extrema, calculated from the static characteristics of the interaction of the reference wheels of different diameters with the detection zones of the sensor, is entered, while the sensor passes through the wheels in each detection zone in real time, the response values are written in the form of a response function , taking into account the actually determined speed of passage of the wheel, the difference in the moments of occurrence of at least two extrema of the response function is calculated and / or a derivative of this function, if the calculated value of the difference between the times of occurrence of the extrema coincides with a given accuracy with one of the differences from the set stored in the sensor’s memory, the fact of the passage of the wheel of the rail vehicle is established. 2. Способ определения диаметра колеса рельсового транспортного средства, заключающийся в том, что регистрируют проход колеса рельсового транспортного средства по п. 1, при этом набор эталонных значений разностей моментов появления экстремумов, вычисленных по статическим характеристикам взаимодействия эталонных колес разного диаметра с зонами детектирования датчика, заносят в память датчика в виде таблицы соответствия, в которой каждой разности соответствует определенный диаметр колеса, при совпадении с заданной точностью вычисленного значения разности моментов появления экстремумов с одним из значений разности таблицы соответствия, хранимой в памяти датчика, определяют соответствующий диаметр колеса рельсового транспортного средства.2. The method of determining the diameter of the wheel of a rail vehicle, which consists in registering the passage of the wheel of a rail vehicle according to claim 1, wherein the set of reference values of the differences in the times of occurrence of extrema calculated from the static characteristics of the interaction of the reference wheels of different diameters with the detection zones of the sensor, recorded in the sensor’s memory in the form of a correspondence table, in which each difference corresponds to a certain wheel diameter, with coincidence with a given accuracy, it is calculated values of timing difference of occurrence of extrema with a correspondence table of the difference values stored in the sensor memory, determine the appropriate diameter of the wheel of the rail vehicle.
RU2016134291A 2016-08-22 2016-08-22 Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter RU2624358C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134291A RU2624358C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134291A RU2624358C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624358C1 true RU2624358C1 (en) 2017-07-03

Family

ID=59312608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134291A RU2624358C1 (en) 2016-08-22 2016-08-22 Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624358C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323120C1 (en) * 2006-08-11 2008-04-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") Method of and device for detecting passing of vehicle wheel along section of track
RU2372232C1 (en) * 2008-06-02 2009-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Track transducer
CA2685575A1 (en) * 2009-12-08 2011-06-08 Brian N. Southon Vital wayside train detection system
RU2564553C2 (en) * 2013-12-17 2015-10-10 Акционерное общество "Научно-производственный центр "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА" (АО "НПЦ "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА") Method to record travel of rolling stock wheelsets and device for its realisation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2323120C1 (en) * 2006-08-11 2008-04-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Промэлектроника" (ЗАО "НПЦ "Промэлектроника") Method of and device for detecting passing of vehicle wheel along section of track
RU2372232C1 (en) * 2008-06-02 2009-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Track transducer
CA2685575A1 (en) * 2009-12-08 2011-06-08 Brian N. Southon Vital wayside train detection system
RU2564553C2 (en) * 2013-12-17 2015-10-10 Акционерное общество "Научно-производственный центр "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА" (АО "НПЦ "ПРОМЭЛЕКТРОНИКА") Method to record travel of rolling stock wheelsets and device for its realisation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017215777A3 (en) Method and system for the maintenance of a travel path for rail vehicles
BR112018074698A2 (en) object detection method and object detection apparatus
US20150035694A1 (en) Object determination using a radar sensor
DE102016203723A1 (en) Method and system for determining the pose of a vehicle
US20090093924A1 (en) Vehicle State Quantity Predicting Apparatus and Vehicle Steering Controller Using the Same, and a Method for Predicting a Vehicle State Quantity and Vehicle Steering Controlling Method Using the Same
US20160318531A1 (en) Location and/or direction of travel detection system and method
EP2756264B1 (en) Method for determining position data of a vehicle
ATE543149T1 (en) CLASSIFICATION OF OBJECTS AND DETECTION OF THEIR POSITION AND ORIENTATION IN SPACE
CN105867408B (en) It can travel space judgment means and its method
CN109615903A (en) Parking stall recognition methods
RU2624358C1 (en) Method for registration of rail vehicle wheel passage and method for determining rail vehicle wheel diameter
KR20200002257A (en) Corner detection-based road sign detecting method and apparatus
DE102014007794A1 (en) Method for operating a vehicle control system
BR112017022085A2 (en) A vehicles peripheral information verification device and a method
Spindler et al. Low power and low cost sensor for train velocity estimation
DE102012206212A1 (en) Method for determining the orientation of at least one running rail of a measuring station and device for carrying out the method
WO2023102585A1 (en) Method for determining the speed and/or direction of motion of a vehicle
CO2019001638A1 (en) Method of determining the location of a rail vehicle and associated system
EP4279914A1 (en) System for detecting road damage by vehicles which can be operated in an automated manner
RU2624140C1 (en) Method for registration of the rail vehicle wheel passage
RU2628621C1 (en) Method for determining wheel diameter of railway vehicle
JP6836431B2 (en) Information processing equipment, estimation method, program and storage medium
EP3594624A3 (en) Method for measuring distance, and system for measuring distance
DE102014225683A1 (en) Method for position data acquisition and related rail vehicle
Choi et al. Evaluation of dynamic behavior of rail joints on personal rapid transit track