WO2022238307A1 - Computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle travelling on a track - Google Patents

Computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle travelling on a track Download PDF

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WO2022238307A1
WO2022238307A1 PCT/EP2022/062446 EP2022062446W WO2022238307A1 WO 2022238307 A1 WO2022238307 A1 WO 2022238307A1 EP 2022062446 W EP2022062446 W EP 2022062446W WO 2022238307 A1 WO2022238307 A1 WO 2022238307A1
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WO
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time
value
sensor
measurement data
measurement
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PCT/EP2022/062446
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Matthias Lehner
Benjamin STUNTNER
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Track Machines Connected Gesellschaft M.B.H.
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle traveling on a track, measurement values being determined by means of a sensor arranged on the vehicle or on the track.
  • railway network can essentially be understood to mean the track body with the rails and sleepers laid in the track body, together with switches, overhead lines, masts and other systems.
  • the concept of the railway network can also include the environment around the track.
  • the question of the definition of the term railway network can also be answered as a possible measuring space, which measuring space around a sensor can be described by the measured values determined by the sensor.
  • vehicle includes any vehicle that can be moved on the track.
  • vehicle can be, for example, a locomotive, a wagon, a measuring car or a measuring wheel.
  • the vehicle can also be moved along a path that is not predetermined by the track.
  • the vehicle can be, for example, a drone, a flying object or a car driving on a road.
  • the sensor can be arranged either in a fixed location on the track or in a location-independent manner on the vehicle.
  • a sensor arranged on the track acquires measured values which describe a current condition of the track or a condition of the track over a measurement period.
  • a sensor arranged on the track can, for example, determine measured values describing a deformation and/or an acceleration and/or a force state of the track and of a part of the track such as a rail.
  • a sensor arranged on the vehicle can, for example, determine measured values describing an acceleration state and/or an operating state such as the energy consumption of the vehicle and of a part of the vehicle.
  • the measured values given here as examples are in no way to be understood as limiting.
  • the person skilled in the art is able to select a suitable sensor for determining a desired measured value of the track or the vehicle or a part of the track or the vehicle.
  • the method according to the invention can also be applied to the measured values created by a plurality of sensors.
  • the invention disclosed here sets itself the technical task of offering a method for creating synchronized measured values.
  • the invention disclosed here sets itself the technical task of offering a method for creating measured values that are synchronized over time and/or over a location. This enables the measured values to be compared. 2
  • the solution of the method according to the invention is that the measured values are linked to a single time value and/or a position value. This solution can be achieved in several ways, which are described below.
  • the solution presented below provides that the measured values created by a sensor at a point in time t are linked to a single time value specified by a single computing unit.
  • a single time value specified by a computing unit is linked to the measured values created by the sensors at a point in time t.
  • a point in time t is described by a single time value.
  • the time value can be increased by time increments to describe a period of time, with only one time value always being present at each point in time t+1.
  • a point in time t is described by a single time value, while further points in time t+1 or t-1 are described by further single time values.
  • These single time values are output by a single arithmetic unit.
  • this is achieved in that a single time value describing a point in time t is requested by a sensor processing unit in communication with the sensor from a processing unit arranged on the vehicle and the time value is transmitted from the processing unit to the sensor processing unit, with a measured value of the sensor processing unit being assigned in the sensor processing unit single time value describing the time t is assigned, so that the time value describes a measurement time or a measurement position, and measurement data including the measured value and the time value are stored in a database.
  • the basic technical solution of the method according to the invention in contrast to methods according to the prior art, provides that no sensor time values specified by the individual sensor are processed as relevant time values.
  • the sensor time values are not sufficiently accurate because the sensor measurement values according to the prior art are not linked to selected, in principle any and not comprehensible time values, or are subject to fluctuations caused by the operation of the sensor.
  • the processing of a large number of sensor time values describing a point in time t, which sensor time values are specified by an individual sensor or by groups of sensors, can lead to measured values which measured values actually being at the same point in time be carried out as to - Measured values taken at 3 different points in time are included in a procedure because the sensor time values output by the individual sensors are different.
  • the solution according to the invention provides that the measured values are linked to a single time value which describes a point in time t and is predetermined by the processing unit.
  • the person skilled in the art can design the one computing unit in such a way that the time values output by the possibly one computing unit are sufficiently accurate.
  • a sufficiently precise configuration of the generation of the individual sensor time values would be a complex and simply not executable process in comparison to the sufficiently precise configuration of the single time value output by the computing unit.
  • the method according to the invention thus has the technical effect of efficiency.
  • the above description of the advantageous effect of the method according to the invention relates essentially to a vehicle with a computing unit.
  • the technical effect of efficiency can also be achieved in a broader sense if there are several vehicles and a computing unit is arranged on each vehicle.
  • the advantageous efficiency can also be achieved in that, for example, if there are a number of vehicles, only such a number of computing units has to be controlled in such a way that the time values are output with sufficient accuracy.
  • the measurement data created with the individual vehicles or by the individual computing units are comparable.
  • a position in a railway network can also be determined using a time value t.
  • the linking of a measured value with a single time value that describes a point in time t with sufficient accuracy allows the measurement position to be determined with sufficient accuracy. If necessary, the determination of the position by means of, among other things, the time value can be supplemented by other methods according to the prior art.
  • the linking of the time value with the measured value can be designed in such a way that the sensor processing unit controlling the sensor requests the single time value from the processing unit and links this time value with the measured value after the transmission of the single time value from the processing unit to the sensor processing unit.
  • the measured value created in this way is a value which is independent of the sensor time value possibly created by the sensor.
  • a method downstream of the method according to the invention can be characterized in that only time values specified by the computing unit are processed.
  • a synchronization of the measured values can be achieved by the output of the single time value by the computing unit and the linking of the measured values with the single time value.
  • the measured values can be synchronized at the individual points in time of a time span that encompasses the points in time.
  • the determination of a first measured value determined by a first sensor and the determination of one by a second sensor are synchronized 4 determined second measured value reachable. Furthermore, the first measured value and the second measured value, which measured values are determined at a point in time t described by the single time value, are comparable.
  • the method according to the invention is not limited to sensors which output a sensor time value with the measured value.
  • the method according to the invention can be carried out independently of a property of a sensor for outputting sensor time values.
  • sensors which sensors also output a sensor time value in addition to the measured value.
  • this sensor time value is not sufficiently accurate for processing railroad-specific applications, which is why it is proposed to link the measured value to a time value created by the computing unit.
  • the sensor time value created by the sensor is basically irrelevant when using the method according to the invention.
  • the sensor time value can be deleted when carrying out the method according to the invention.
  • the measurement data can also include the sensor time value.
  • the process according to the invention is characterized at best by a high level of efficiency.
  • the individual sensor time values are not synchronized, but rather the measured values are linked to a single time value that is centrally specified by a computing unit and describes a point in time t, so that the step of synchronizing the sensor time values can be omitted.
  • the advantageous effect of the method according to the invention will be described using the example of determining the position of a vehicle in a route network.
  • the person skilled in the art can also achieve this advantageous effect by using sensors other than sensors for position determination, in order to achieve this advantageous effect for the operation of the other sensors as well.
  • the position of a vehicle in a route network can be determined by a number of sensors.
  • the individual position values determined via the individual sensors or the individual position values that can be derived from the individual measured values are compared with one another using methods according to the prior art in order to be able to determine the position of the vehicle with sufficient accuracy.
  • these methods are not sufficiently accurate, since the methods according to the prior art are all based on localization using the individual sensor time values of the individual sensors. According to the experience of the inventors, the individual sensor time values have time differences, which time differences make the localization methods according to the prior art inaccurate.
  • a possible application of the method according to the invention for locating a vehicle is that the measured values, which measured values are determined using sensors for position determination, are assigned a single time value, which single time value is specified by the computing unit.
  • a single time value is thus assigned to all measured values for position determination, which measured values are determined by a plurality of sensors or also by one sensor. Referring to the discussion here, the assignment of the single time value also includes the creation of the - 5 -
  • Measured values at a point in time t which point in time in the method according to the invention is defined exclusively by the single time value.
  • the sclerosing of the vehicle can be carried out more precisely when using the method according to the invention.
  • the solution according to the invention can also be achieved in that a single position value describing a position is requested by a sensor processing unit in communication with the sensor from a processing unit arranged on the vehicle and the position data is transmitted from the processing unit to the sensor processing unit, with the sensor processing unit a measurement value is assigned to the position value, so that the position value describes a measurement position and measurement data including the measurement value and the time value and/or the position value and/or the measurement pattern are stored.
  • the single position wed describes a single position.
  • Other unique positions We described other unique positions.
  • the measurement value can be linked to a single position value, which position value is specified by the computing unit. This solves the problem described above on which the invention disclosed here is based in an equivalent manner.
  • the user can review the methods described above of linking the measurement data or the measurement data to a single time data or a single position data.
  • the measurement data created in this way can include one or more measurement values, a time value and a position value.
  • a single position word describing a position can be assigned to a measurement word or to a plurality of measurement words.
  • the solution according to the invention can be achieved in that a single measurement pattern is requested by a sensor processing unit in communication with the sensor from a processing unit arranged on the vehicle and the measurement pattern is transmitted from the processing unit to the sensor processing unit, with measured values being assigned to the measurement pattern in the sensor processing unit , so that the measurement pattern describes a measurement time or a measurement position and measurement data including the measured value and the time value and/or the position value and/or the measurement pattern are stored.
  • the above description includes the method step that a single time value and/or a single position value and/or a single measurement pattern is requested by the sensor computing unit from the computing unit. This process step can also be omitted.
  • the position of a vehicle located on a track can be determined with sufficient accuracy using the time values and/or position values.
  • the position of the computing unit can be determined with sufficient accuracy in particular if the position of the vehicle is determined via this computing unit and the processed time value is sufficiently accurate. The latter can be achieved and thus generated by the computing unit outputting the time value.
  • the specification of the single time value and/or the single position value and/or the single measurement pattern by a computing unit and a position determination by a further computing unit could entail an easily avoidable inaccuracy, since there could be operational fluctuations or a latency between the computing units used.
  • the method according to the invention has the technical effect that the position of the sensor and thus the measurement position for carrying out the measurement can be determined with sufficient accuracy, since this position determination can be made using values or mathematical functions output by the computing unit, in particular using the time value and/or or position value and/or measurement pattern.
  • the time value and/or position value and/or pattern specified by the computing unit is independent of the clocking of a sensor. 7
  • the method according to the invention can be characterized in that the time value is created according to a network protocol such as Network Time Protocol (NTP), Precision Time Protocol (PTP) or according to a predetermined time format.
  • NTP Network Time Protocol
  • PTP Precision Time Protocol
  • the single time value can exist in different time formats, with the single point in time in the different formats being specified centrally by the processing unit.
  • the step of requesting the time value described above implies that the sensor processing unit requests the time value in the required time format.
  • the method according to the invention can be characterized in that the measurement data include a uniform time format.
  • the measurement data can be saved with a time value in the format mentioned above. Converting the time format contained in the measurement data into a uniform time format has no influence on the effects of the method according to the invention described above, since the time value is not changed by the change in the time format.
  • the method according to the invention can be characterized in that the position value is a relative position statement and/or an absolute position statement and/or a position statement in the track network specified according to relevant standards.
  • the method according to the invention can be characterized in that the measurement pattern includes information about the determination of measured values per period of time or an indication of the measurement locations at which measurement locations the measured values are determined, or an indication of the determination of measured values in a route covered by the vehicle.
  • the measurement pattern can include a mathematical function at which time values and/or at which positions the measured values are determined.
  • the time values and/or the positions are specified centrally by the computing unit. There is a single time value or position.
  • the method according to the invention can be characterized in that the single time value is compared with a reference time value at a point in time t and, if necessary, a time difference between the time value and the reference time value by a change made in an adjustment period, which according to mathematics is constant, after the point in time t time increments of the time value is minimized.
  • the method proposed here of comparing the time value and the reference time value and further adjusting the time value and the reference time value can in principle be carried out independently of the above-described linking of the measured value or measured values with a single time value or a single position value or a single measurement pattern.
  • the method of adjusting the time value and the reference time value and further adjusting the time value and the reference time value can be executed as an independent method.
  • the reference time value can be defined by the atomic time clock, for example.
  • the atomic time clock can be queried via data communication means. Since such a query is not possible at all locations in a railway network, a permanent comparison between the time value and the atomic time is not possible. It may be possible for the time difference to arise.
  • the adjustment of the time value in an adjustment period is explained with reference to a figure in the figure description below.
  • the method according to the invention can be characterized in that the time increments are changed linearly or following a mathematical function. State-of-the-art methods can be used here.
  • the method according to the invention can also be distinguished, independently of the method described above for creating synchronized measured values, in that a sensor identifier is read out from the sensor by the sensor computing unit and this sensor identifier is transmitted to the computing unit.
  • Reading out the sensor identifier and transmitting the sensor identifier to the processing unit can be carried out as an independent method. This can prevent sensors from being exchanged by unauthorized persons.
  • the method according to the invention can be characterized in that improved measured values are created from first measured values, which first measured values are determined by a first sensor, and second measured values, which second measured values are determined by a second sensor, which improved measured values are determined by a mean value from the first measured values and the second measured values or by interpolating the first measured values and second measured values
  • first measurement data which comprise first measurement data by a first sensor at a point in time specified by a standardized time format
  • second measurement data which second measurement data by a second sensor at a specified by a standardized time format
  • Measurements created at the time include improved measurement data being created, which improved measurement data are determined by an average of the first measurement data and the second measurement data or by interpolation of the first measurement data and the second measurement data.
  • the mentioned first sensor and the mentioned second sensor can be different sensors.
  • the first sensor mentioned and the second sensor mentioned can relate to the same sensor, which sensor determines measured values at different points in time, for example.
  • the first sensor and the second sensor can relate to the same sensor, particularly during calibration trips. 9
  • the above method step can also relate to the comparison of first measured values or first measured data with second measured values or second measured data, with the measured values or measured data being determined using different measuring methods or measuring systems.
  • the improved measurement data are created from the first measurement data and second measurement data, with any difference between the first measurement data and second measurement data being interpolated or smoothed using mathematical methods known from the prior art.
  • the simplest form of such a mathematical smoothing is the formation of an average value from the two measured values without considering the individual measured values. This averaging can be supplemented by a first weighting of the first measured value and a second weighting of the second measured value.
  • the method according to the invention can be characterized in that the measured values are compared with reference measured values, which reference measured values describe a reference object, and the measured values are assigned to a reference object while determining a measure of similarity.
  • the above term of the measured values can be understood as the measured value or the measured values at a point in time and/or as the temporal or spatial development of the measured values in a period of time.
  • the temporal or spatial development of the measured values in a period of time can be described by means of a mathematical function, which mathematical function can be determined using current teaching.
  • the method according to the invention can be characterized in that a centrally specified time value or a centrally specified position value (or vice versa) is assigned to the measured value or the measured values.
  • the method according to the invention can be characterized in that a number of measured values are assigned to a number of centrally specified time values or to a number of centrally specified position values (or vice versa).
  • the measured values assigned to the point in time or points in time or the position are more precise, at least with regard to the assignment mentioned.
  • the possible inaccuracy is reduced to the determined measured value.
  • the reference measured value can be understood as a reference measured value determined at a reference point in time and/or as a temporal or spatial development of the reference measured values in a reference time span.
  • the temporal or spatial development of the reference measured values in a reference time period can also be described using current teaching.
  • the temporal and/or spatial development of measured values with the temporal and/or spatial development of reference time values is used, for example and thus not restrictively, when an object in the railway network is deserted. It can, for example, use a comparison 10 a temporal and/or spatial development of measured values describing the track width with corresponding reference measured values, the localization can be carried out.
  • the above-mentioned measured values describing the track width are mentioned here only as an example and not as a limitation as measured values which measured values are suitable for locating.
  • measured values such as a GPS signal can also be used according to current teaching.
  • the required measured value at a point in time can be determined more precisely by the central specification of the time value described above. Furthermore, the temporal and/or spatial development of the measured values can be determined more precisely.
  • the subsequent methods such as the localization of which methods are based on a comparison of the measured values with reference measured values, can be carried out more precisely overall because the determination of the measured values is subject to fewer inaccuracies.
  • the method according to the invention can also be characterized in that the measurement data are compared with reference measurement data, which reference measurement data describe a reference object, and measurement data are assigned to a reference object while determining a measure of similarity.
  • the measurement data differ from the measurement values in that the measurement data include a time value and/or a position value and/or a measurement pattern in addition to the measurement value or measurement values.
  • Fig. 7 illustrates the technical effect of the method according to the invention
  • the method according to the invention for creating measurement data is illustrated using a track processing machine.
  • the measured values processed in this method describe a railway network or a vehicle driving on a track.
  • the measured values can be determined by means of sensors 3 , 4 , 5 arranged on the vehicle or sensors 6 arranged on the track 7 .
  • Sensors 3, 4, 5 are arranged on the vehicle in FIG. 1 by way of example.
  • the sensors 3, 4, 5 on the vehicle can, for example, determine measured values which measured values are relevant for the desolation of the vehicle in a track network. Even if the following description mentions sensors for determining measurement data relevant to the location of the vehicle, the sensors can also provide measurement data for determining a relative or absolute position of a part of the device, which measurement data is fed into a control of a (partial) device on the vehicle.
  • the method according to the invention is not limited to the obliteration of relevant measurement paths or such sensors.
  • the method according to the invention can also be used on sensors 6 arranged on the track 7 .
  • the method according to the invention can be applied to sensors according to the prior art for determining measurement values relevant in the railway sector. 12
  • a time value describing a time t is requested by a sensor processing unit (not shown in FIG. 1) which is in communication with the sensor from a processing unit 1 arranged on the vehicle.
  • the single time value exclusively describing a point in time t in the method according to the invention is transmitted from the computing unit 1 to the sensor computing unit.
  • a measured value created by the sensor 3, 4, 5 is assigned to the time value by means of the sensor computing unit. Furthermore, measurement data can also be determined according to the above description.
  • the sensor 3 is, for example, a sensor for determining the distance covered by the vehicle. According to the current theory, the position of the vehicle in a track network can be calculated from the distance covered.
  • the sensor 4 for example, a sensor for determining the track width.
  • the change in the track width over time can be an input parameter for the obliteration of the vehicle.
  • the sensor 5 be a GPS sensor which, depending on the availability of the GPS signal, allows the vehicle to be obliterated.
  • the position of the vehicle at a point in time t can be determined from the measurement values mentioned above by way of example and/or from the temporal development of these measurement values.
  • this presupposes that the individual measurement signals are actually determined at the single point in time t.
  • the method according to the invention achieves this by creating a single time wed, which only describes the point in time t in the method according to the invention.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of the method according to the invention.
  • the essential components for carrying out the method according to the invention are also entered in FIG.
  • the arrangement of the components for carrying out the method according to the invention comprises at least one sensor for determining the measured value, a sensor processing unit and a processing unit.
  • FIG. 2 only shows a basic structure and a basic arrangement of the components mentioned. The disclosure of the invention does not exclude that the components mentioned can also be integrated into one or more electrotechnical components.
  • the measuring values describing a condition of the track or the vehicle are determined with the sensor.
  • the user can use state-of-the-art sensors to carry out the method according to the invention.
  • the sensor can be arranged on the vehicle, for example, and can measure the state of the vehicle or the railway network in a descriptive manner.
  • the sensor can also be arranged on the track - 13 - and, as a sensor arranged there, determine measured values describing the condition of the railway network, in particular the track bed or the vehicle.
  • At least one measured value and possibly a sensor time value are transmitted to the sensor processing unit.
  • this data transmission takes place preferably, but not restrictively, via a wired network after the sensor processing unit is also arranged on the vehicle.
  • this data transmission preferably takes place via radio, especially since cable-based data transmission cannot be carried out.
  • the forms and routes of data transmission used, in particular the wired forms of data transmission such as cables, switches, etc. are preferably standardized in order to prevent dangling between the data transmission paths.
  • the person skilled in the art can use his or her specialist knowledge to create the appropriate data transmission option and design it in such a way that the data transmission that is established is subject to minor disruptions such as delays.
  • the method according to the invention allows the use of sensors which supply a sensor time value or do not supply this in addition to the measured values.
  • the property of the sensor to be able to supply sensor time values is not relevant for the method according to the invention.
  • the method according to the invention can include the method step that the sensor computing unit requests the time value from the computing unit.
  • the property of the requested time value is defined so that the time value is available in the time format required for further data processing. This is done according to the common practice of defining the communication protocol, such as Network Time Protocol (NTP) or Precision Time Protocol (PTP).
  • NTP Network Time Protocol
  • PTP Precision Time Protocol
  • the time value is transmitted from the computing unit to the sensor computing unit, taking into account the required communication protocol.
  • This transmitted time value is the only relevant time value when carrying out the method according to the invention.
  • no further time values are processed in a relevant manner; these further time values such as the sensor time values have no influence on the further method steps, in particular no relevant influence on the synchronization of the measured values that can be achieved by the method according to the invention.
  • the processing unit can be controlled in such a way that the processing unit supplies the time values in the communication protocol requested by the sensor processing unit.
  • the property of the time values can be adapted to the respective request.
  • the computing unit can also be controlled in such a way that the computing unit supplies the time values in a rigid format.
  • the measured values are linked to the time value in the sensor processing unit.
  • the measurement data created from this are transmitted to the computing unit and, if necessary, stored in a database.
  • the database in FIG. 2 is not entered. 14
  • the computing unit can include several units, which units have individual tasks (pattern, database, ....) separately from one another.
  • the measurement data can in principle include sensor time values.
  • the sensor time values are no longer relevant for the basic implementation of the method according to the invention or subsequent methods. These methods can also be carried out as additional time values without the sensor time values.
  • the sensor time values can be deleted or the measurement data can be designed in such a way that the measurement data only includes measurement values and time values.
  • FIG. 2 shows an arrangement in which only one sensor 10 is coupled to the sensor computing unit 1 and only one sensor 20 to the sensor computing unit 2 .
  • This exemplary arrangement in no way excludes an arrangement of a large number of sensors with the respective sensor processing unit.
  • a multiplicity of sensor computing units can also be coupled to the computing unit, which sensor computing units are in turn coupled to one sensor or to a plurality of sensors.
  • FIG. 2 shows, by way of example, the coupling of two sensor computing units to one computing unit.
  • a sensor may require a time value in a different format, as specifically specified by the communication protocol.
  • processing of sensor 10 readings may require a time value in NTP format
  • processing of sensor 20 readings may require a PTP time value.
  • the time logs mentioned here are only to be understood as examples.
  • the processing of the measured values of a sensor can require a specified time format. The time value is created in the requested format in the arithmetic unit and transmitted to the sensor arithmetic unit.
  • the measurement data can include a uniform time format.
  • the linking of the measured values with the single time value, which single time value can be present in different time formats, allows the measurement data to be stored with a uniform time format.
  • the method step of querying a time value can be omitted.
  • the time value to which the measured value is assigned is specified by the central processing unit. This specification can, for example, be a timing or a measurement pattern or a large number of time values.
  • Clocking is understood to mean the determination of a number of measured values in a period of time. With a measurement pattern, the number of measurement values in a period of time is specified using a mathematical function. 15
  • FIG. 3 illustrates an embodiment of the method according to the invention, in which method the sensor computing unit does not query the time value.
  • the determination of measured values per period of time can be defined.
  • the determination of the measured values per distance can be defined, for example, by a distance measuring wheel or by another sensor and system for position determination.
  • FIG. 4 illustrates a further embodiment of the method according to the invention.
  • the feasibility of the method illustrated on the basis of FIG. 4 is by no means restricted to the above-restricted combination of measured values from possibly a number of sensors with a single time value (see FIG. 2).
  • the method illustrated in FIG. 4 can be viewed as a possible, advantageous effect of the method described above of linking measured values from possibly a number of sensors with a single time value.
  • the method described in FIG. 4 can also be carried out as an independent method.
  • the time value is created by the computing unit.
  • the time value output by the computing unit can be different from a reference time, such as atomic clock time.
  • the user could solve this problem of preventing such a time difference by comparing the time value and the reference time value. This adjustment is preferably carried out permanently in order to prevent the time difference from occurring.
  • a comparison requires a data connection between the computing unit and the unit creating the reference time, which is only available to a very limited extent in the railway system. Such a data connection does not exist in a tunnel, for example.
  • FIG. 4 includes a diagram in which the time value specified by the computing unit is plotted on the x-axis and the reference time value is plotted on the y-axis.
  • a graph representing a time difference between the time value and the reference time passes through the zero point when there is no time difference and has a slope of 1:1.
  • phase 1 the reference time value and the time value match.
  • the graph (or its ray) extends through the origin and has a slope of 1:1.
  • phase 2 a time difference occurs between the reference time value and the time value.
  • the graph deviates from the dashed line, which dashed line illustrates a match between the reference time value and the time value.
  • the time value is increased in smaller time increments than the reference time value.
  • the graph therefore runs below the dashed line in phase 2.
  • the graph runs in phase 2 with a lower slope than the dashed line.
  • phase 2 there is no data connection between the computing unit that outputs the time value and the reference time that outputs the reference time, so that the time difference cannot be determined.
  • the time difference can be determined.
  • the time difference is illustrated in Figure 4 by the distance of the graph from the dashed line.
  • phase 3 the time value is “slidably” adjusted to the reference time using the method according to the invention.
  • the “sliding” adjustment can be made using conventional teaching techniques.
  • the RFC 5905 method which is described for example on the website http://www.ntp.org/, is mentioned here as an example and not as a limitation.
  • a phase 4 following phase 3 is characterized in that the single time value corresponds to the reference time.
  • Methods according to the prior art are based on linking the measured values determined by individual sensors with the individual sensor time values.
  • Each individual sensor time value can have a time difference to the reference time, so that individual time values of the individual sensors have to be adjusted by a single, stand-alone method similar to the method described above.
  • a large number of sensors and the occurrence of a large number of time differences at different points in time a large number of adjustments of the sensor time values to the reference time values have to be carried out, so that the adjustments can no longer be understood by a person skilled in the art.
  • FIG. 5 and FIG. 6 illustrate methods for creating measured values by a sensor, which measured values are linked to a single time value specified by a central processing unit.
  • the communication between the sensor processing unit and the sensor is shown over the time defined by the single time value.
  • the communication between the sensor processing unit and the sensor via the position defined by the single position value would look too similar here.
  • the sensor computing unit receives the single time value (or position value).
  • the sensor computing unit issues the command to the sensor to determine a measured value at this single point in time (or at this single position value) and to transmit this measured value to the sensor computing unit.
  • the determined measured value is linked to the single time value (or to the single position value), possibly with the creation of measurement data.
  • This method shown in FIG. 5 is based on the use of sensors with a non-specified clocking of the determination of the measured values. 17
  • FIG. 6 illuminates the use of sensors with a predetermined clocking of the determination of measured values.
  • the sensor computing unit gives the command to create the measured value at a point in time TI. Since the timing and the point in time TI match, the sensor can determine a measured value at a point in time t1 equal to the point in time TI and transmit it to the computing unit.
  • a fictitious measured value created at a time t2 is transmitted to the processing unit.
  • the fictitious measured value created at the time t2 is a measured value averaged or interpolated from a number of measured values, which a number of measured values are determined in a time period encompassing the time T2 equal to t2.
  • the measured values created at a point in time t2.1 or t2.2 are entered as an example, with the points in time t2.1 and t2.2 falling within the time span.
  • measurement data comprising the measured value and the time value can be created from a measured value and a time value.
  • FIG. 7 illustrates the technical effect of the method according to the invention in the context of a comparison of determined measured values with reference measured values.
  • FIG. 7 comprises three diagrams.
  • Diagram 3 illustrates the development of measured values over time, which measured values are determined using methods according to the prior art. The time is plotted on the x-axis and the measured values are plotted on the y-axis; this principle is also observed in diagrams 1 and 2.
  • Diagram 3 comprises two graphs 8, 9, which represent graphs of measured values determined using methods according to the prior art as a function of time.
  • Diagram 2 in FIG. 7 illustrates the development over time of measured values, which measured values are created using the method according to the invention, in particular by assigning a single time value describing a point in time t1.
  • the method according to the invention has the technical effect that a point in time t1 is described by a single time value and only this single time value is assigned to the measured values. This is illustrated in Diagram 2 of FIG. 7 in such a way that the points in time t1 of the graphs 10, 11 are assigned to the same positions on the x-axis as the time axis.
  • Diagram 1 includes graphs 12, 13 as reference measured values.
  • a possible technical effect of describing a point in time t1 using several time values according to the prior art can be that the graphs 8, 9 of a time span 14 cannot be assigned to the reference graphs 12, 13 of this time span.
  • the graphs 8, 9 for example - 18 - the temporal development of measured values for describing a position such as GPS signal, track width et cetera, the vehicle could be localized only with difficulty or not at all, at best it could be imprecise. It is not possible to find a single time period in the profile of the reference graphs 12, 13 in which a single time period the graphs 8, 9 are similar to the two reference graphs 12, 13 with a high degree of similarity.
  • a localization by comparing the graphs 8, 9 with the reference graphs 12, 13 can only take place effectively if the time difference between the time t1 of the graph 8 and the time t1 of the graph 9 is minimized.
  • the process of minimizing this time difference also includes, for example, recognizing this time difference. This recognition alone is subject to an inaccuracy, which inaccuracy has an effect on the subsequent adjustments.
  • FIG. 7 is aimed at showing the measured values or reference measured values as a function of time. Those skilled in the art can also apply this description to a representation of the measurement values as a function of position.
  • FIG. 8 In addition to FIG. 2 and FIG. 3, reference is made to the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 8, which embodiment is basically similar to the embodiments shown in FIG. 2 and FIG.
  • the sensor 10, the sensor computing unit 1 and the computing unit can be designed as one component within the meaning of the disclosure of the invention.
  • the sensor 10 transmits the measured value and the sensor time value to the sensor processing unit 1.
  • the sensor processing unit 1 transmits the measured value in the form of measurement data and the sensor time value as a time value to the processing unit.
  • the central processing unit transmits the time value determined from the sensor time value to the sensor processing unit 2.
  • This method step can be carried out as a result of querying a time value; querying the time value is not absolutely necessary, as explained above in sufficient detail.
  • the method shown in FIG. 8 differs from the methods described above in that the time value is created on the basis of the sensor time value.

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Abstract

The invention relates to a computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle travelling on a track, wherein measurement values are detected by a sensor situated on the vehicle or on the track; wherein a sensor processor in communication with the sensor requests a time value describing a time point t and/or a position value describing a position and/or a measurement sample from a processor situated on the vehicle, and the time value and/or the position value and/or the measurement sample are transmitted from the processor to the sensor processor; wherein the sensor processor assigns a measurement value to the time value or the position value or the measurement sample, such that the time value and/or the position value and/or the measurement sample describe a measurement time point or measurement position, and measurement data comprising the measurement value and the time value and/or the position value and/or the measurement sample are stored in a database.

Description

- 1 - - 1 -
Computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung von Messdaten beschreibend ein Eisenbahnnetz oder ein auf einem Gleis fahrendes Fahrzeug Computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle driving on a track
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung von Messdaten beschreibend ein Eisenbahnnetz oder ein auf einem Gleis fahrenden Fahrzeuges, wobei mittels eines am Fahrzeug oder am Gleis angeordneten Sensors Messwerte ermittelt werden. The invention relates to a computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle traveling on a track, measurement values being determined by means of a sensor arranged on the vehicle or on the track.
Unter dem Begriff Eisenbahnnetz kann im Wesentlichen der Gleiskörper mit den im Gleiskörper verlegten Schienen und Schwellen mitsamt Weichen, Oberleitung, Masten und sonstigen Anlagen verstanden werden. Der Begriff des Eisenbahnnetzes kann auch die Umgebung um den Gleiskörper umfassen. Die Frage der Definition des Begriffes des Eisenbahnnetzes kann auch als ein möglicher Messraum beantwortet werden, welcher Messraum um einen Sensor durch die mittels des Sensors ermittelten Messwerte beschreibbar ist. The term railway network can essentially be understood to mean the track body with the rails and sleepers laid in the track body, together with switches, overhead lines, masts and other systems. The concept of the railway network can also include the environment around the track. The question of the definition of the term railway network can also be answered as a possible measuring space, which measuring space around a sensor can be described by the measured values determined by the sensor.
Der Begriff des Fahrzeuges umfasst jedes Fahrzeug, welches Fahrzeug auf dem Gleis bewegbar ist. Das Fahrzeug kann beispielsweise eine Lokomotive, ein Wagon, ein Messwagen oder ein Messrad sein.The term vehicle includes any vehicle that can be moved on the track. The vehicle can be, for example, a locomotive, a wagon, a measuring car or a measuring wheel.
Das Fahrzeug kann auch ein auf einem nicht durch das Gleis vorgegebenen Weg bewegbar sein. Das Fahrzeug kann beispielsweise eine Drohne, ein Flugobjekt oder ein auf einer Straße fahrendes Auto sein.The vehicle can also be moved along a path that is not predetermined by the track. The vehicle can be, for example, a drone, a flying object or a car driving on a road.
Der Sensor kann entweder ortsfest an dem Gleis oder ortsunabhängig am Fahrzeug angeordnet sein.The sensor can be arranged either in a fixed location on the track or in a location-independent manner on the vehicle.
Ein an dem Gleis angeordneter Sensor erfasst Messwerte, welche Messwerte einen aktuellen Zustand des Gleises oder einen Zustand des Gleises über eine Messzeitspanne beschreiben. Ein an dem Gleis angeordneter Sensor kann beispielsweise Messwerte beschreibend eine Deformation und/oder eine Beschleunigung und/oder einen Kraftzustand des Gleises sowie eines Teils des Gleises wie einer Schiene ermitteln. Ein an dem Fahrzeug angeordneter Sensor kann beispielsweise Messwerte beschreibend einen Beschleunigungszustand und/oder einen Betriebszustand wie Energieverbrauch des Fahrzeuges sowie eines Teiles des Fahrzeuges ermitteln. Die hier beispielhaft genannten Messwerte sind keinesfalls einschränkend zu verstehen. A sensor arranged on the track acquires measured values which describe a current condition of the track or a condition of the track over a measurement period. A sensor arranged on the track can, for example, determine measured values describing a deformation and/or an acceleration and/or a force state of the track and of a part of the track such as a rail. A sensor arranged on the vehicle can, for example, determine measured values describing an acceleration state and/or an operating state such as the energy consumption of the vehicle and of a part of the vehicle. The measured values given here as examples are in no way to be understood as limiting.
Der Fachmann ist in der Lage, einen geeigneten Sensor zur Ermittlung eines gewünschten Messwertes des Gleises oder des Fahrzeuges oder eines Teiles des Gleises beziehungsweise des Fahrzeuges auszuwählen. The person skilled in the art is able to select a suitable sensor for determining a desired measured value of the track or the vehicle or a part of the track or the vehicle.
Das erfmdungsgemäße Verfahren ist grundsätzlich auch auf die von mehreren Sensoren erstellten Messwerte anwendbar. In principle, the method according to the invention can also be applied to the measured values created by a plurality of sensors.
Die hier offenbarte Erfindung stellt sich die technische Aufgabe, ein Verfahren zur Erstellung von synchronisierten Messwerten anzubieten. Die hier offenbarte Erfindung stellt sich insbesondere die technische Aufgabe, ein Verfahren zur Erstellung von über die Zeit und/oder über einen Ort synchronisierten Messwerten anzubieten. Hierdurch wird die Vergleichbarkeit der Messwerte erreicht. 2 The invention disclosed here sets itself the technical task of offering a method for creating synchronized measured values. In particular, the invention disclosed here sets itself the technical task of offering a method for creating measured values that are synchronized over time and/or over a location. This enables the measured values to be compared. 2
Mit Hilfe dieses Verfahrens soll eine eindeutige und hinreichend genaue Zuordnung der Messwerte an einen Messort möglich sein. With the help of this method, an unambiguous and sufficiently precise assignment of the measured values to a measuring location should be possible.
Diese technische Aufgabenstellung wird durch den Anspruch 1 erreicht. Die Lösung des erfmdungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Messwerte mit einem einzigen Zeitwert und/oder einem Positionswert verknüpft werden. Diese Lösung kann auf verschiedene Weisen erreicht werden, welche im Folgenden beschrieben werden. This technical task is achieved by claim 1. The solution of the method according to the invention is that the measured values are linked to a single time value and/or a position value. This solution can be achieved in several ways, which are described below.
Die im Folgenden aufgezeigte Lösung sieht vor, dass die durch einen Sensor zu einem Zeitpunkt t erstellten Messwerte mit einem einzigen, von einer einzigen Recheneinheit vorgegebenen Zeitwert verknüpft werden. The solution presented below provides that the measured values created by a sensor at a point in time t are linked to a single time value specified by a single computing unit.
Bei einer Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens auf mehrere Sensoren wird ein einziger, von einer Recheneinheit vorgegebener Zeitwert mit den durch die Sensoren zu einem Zeitpunkt t erstellten Messwerte verknüpft. When the method according to the invention is applied to a plurality of sensors, a single time value specified by a computing unit is linked to the measured values created by the sensors at a point in time t.
Die Beschreibung, dass ein einziger, einen Zeitpunkt t beschreibender Zeitwert vorliegt, ist so zu verstehen, dass im erfmdungsgemäßen Verfahren ein Zeitpunkt t durch einen einzigen Zeitwert beschrieben ist. Der Zeitwert kann durch Zeitinkremente zur Beschreibung einer Zeitspanne erhöht werden, wobei zu jedem Zeitpunkt t+1 stets ausschließlich ein einziger Zeitwert vorliegt. Ein Zeitpunkt t wird durch einen einzigen Zeitwert beschrieben, während weitere Zeitpunkt t+1 oder t-1 durch weitere einzige Zeitwerte beschrieben werden. Diese einzigen Zeitwerte werden durch eine einzige Recheneinheit ausgegeben. The description that there is a single time value describing a point in time t is to be understood in such a way that in the method according to the invention a point in time t is described by a single time value. The time value can be increased by time increments to describe a period of time, with only one time value always being present at each point in time t+1. A point in time t is described by a single time value, while further points in time t+1 or t-1 are described by further single time values. These single time values are output by a single arithmetic unit.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass durch eine mit dem Sensor in Kommunikation stehende Sensorrecheneinheit von einer am Fahrzeug angeordneten Recheneinheit ein einziger einen Zeitpunkt t beschreibender Zeitwert angefordert wird und der Zeitwert von der Recheneinheit an die Sensorrecheneinheit übermittelt wird, wobei in der Sensorrecheneinheit einem Messwert der einzige, den Zeitpunkt t beschreibende Zeitwert zugeordnet wird, sodass der Zeitwert einen Messzeitpunkt beziehungsweise eine Messposition beschreibt, und Messdaten umfassend den Messwert und den Zeitwert in einer Datenbank abgespeichert werden. According to the invention, this is achieved in that a single time value describing a point in time t is requested by a sensor processing unit in communication with the sensor from a processing unit arranged on the vehicle and the time value is transmitted from the processing unit to the sensor processing unit, with a measured value of the sensor processing unit being assigned in the sensor processing unit single time value describing the time t is assigned, so that the time value describes a measurement time or a measurement position, and measurement data including the measured value and the time value are stored in a database.
Die grundsätzliche technische Lösung des erfmdungsgemäßen Verfahrens sieht im Unterschied zu Verfahren nach dem Stand der Technik vor, dass keine von dem einzelnen Sensor vorgegebene Sensorzeitwerte als relevante Zeitwerte verarbeitet werden. Nach dem Stand der Technik sind die Sensorzeitwerte nicht hinreichend genau, weil die Sensormesswerte nach dem Stand der Technik nicht mit ausgewählten, im Prinzip irgendwelchen und nicht nachvollziehbaren Zeitwerten verknüpft werden, oder unterliegen durch den Betrieb des Sensors bedingten Schwankungen. The basic technical solution of the method according to the invention, in contrast to methods according to the prior art, provides that no sensor time values specified by the individual sensor are processed as relevant time values. According to the prior art, the sensor time values are not sufficiently accurate because the sensor measurement values according to the prior art are not linked to selected, in principle any and not comprehensible time values, or are subject to fluctuations caused by the operation of the sensor.
Insbesondere bei der Durchführung von Messungen mit einer Vielzahl von Sensoren kann die Verarbeitung einer Vielzahl von einen Zeitpunkt t beschreibenden Sensorzeitwerten, welche Sensorzeitwerte von einem einzelnen Sensor oder von Gruppen von Sensoren vorgegeben werden, dazu führen, dass Messwerte, welche Messwerte real zu einem gleichen Zeitpunkt durchgeführt werden, als zu - 3 unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführte Messwerte in ein Verfahren eingehen, weil die von den einzelnen Sensoren ausgegeben Sensorzeitwerte unterschiedlich sind. In particular, when carrying out measurements with a large number of sensors, the processing of a large number of sensor time values describing a point in time t, which sensor time values are specified by an individual sensor or by groups of sensors, can lead to measured values which measured values actually being at the same point in time be carried out as to - Measured values taken at 3 different points in time are included in a procedure because the sensor time values output by the individual sensors are different.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass die Messwerte mit einem einzigen, durch die Recheneinheit vorgegebenen, einen Zeitpunkt t beschreibenden Zeitwert verknüpft werden. Der Fachmann kann die eine Recheneinheit so konzipieren, dass die von der gegebenenfalls einen Recheneinheit ausgegebenen Zeitwerte hinreichend genau sind. Eine hinreichend genaue Gestaltung der Generierung der einzelnen Sensorzeitwerte wäre im Vergleich zu der hinreichend genauen Gestaltung des einzigen, von der Recheneinheit ausgegebenen Zeitwertes ein aufwendiger, schlichtweg nicht ausführbarer Vorgang. Das erfmdungsgemäße Verfahren hat somit die technische Wirkung der Effizienz. The solution according to the invention provides that the measured values are linked to a single time value which describes a point in time t and is predetermined by the processing unit. The person skilled in the art can design the one computing unit in such a way that the time values output by the possibly one computing unit are sufficiently accurate. A sufficiently precise configuration of the generation of the individual sensor time values would be a complex and simply not executable process in comparison to the sufficiently precise configuration of the single time value output by the computing unit. The method according to the invention thus has the technical effect of efficiency.
Die obige Beschreibung der vorteilhaften Wirkung des erfmdungsgemäßen Verfahrens betrifft im Wesentlichen ein Fahrzeug mit einer Recheneinheit. Die technische Wirkung der Effizienz ist im weiteren Sinn auch dann erreichbar, wenn mehrere Fahrzeuge vorliegen und auf jedem Fahrzeug eine Recheneinheit angeordnet ist. Die vorteilhafte Effizienz kann auch dadurch erreicht werden, dass bei beispielsweise einer Anzahl von Fahrzeugen eben nur eine solche Anzahl an Recheneinheiten so gesteuert werden muss, dass eine hinreichend genaue Ausgabe der Zeitwerte erfolgt. Die mit den einzelnen Fahrzeugen beziehungsweise durch die einzelnen Recheneinheiten erstellten Messdaten sind vergleichbar. The above description of the advantageous effect of the method according to the invention relates essentially to a vehicle with a computing unit. The technical effect of efficiency can also be achieved in a broader sense if there are several vehicles and a computing unit is arranged on each vehicle. The advantageous efficiency can also be achieved in that, for example, if there are a number of vehicles, only such a number of computing units has to be controlled in such a way that the time values are output with sufficient accuracy. The measurement data created with the individual vehicles or by the individual computing units are comparable.
Nach der gängigen Lehre ist eine Position in einem Eisenbahnnetz auch über einen Zeitwert t bestimmbar. Die Verknüpfüng eines Messwertes mit einem einzigen einen Zeitpunkt t hinreichend genau beschreibenden Zeitwert erlaubt eine hinreichend genaue Bestimmung der Messposition. Gegebenenfalls kann die Bestimmung der Position mittels unter anderem des Zeitwertes durch weitere Verfahren nach dem Stand der Technik ergänzt werden. According to current teaching, a position in a railway network can also be determined using a time value t. The linking of a measured value with a single time value that describes a point in time t with sufficient accuracy allows the measurement position to be determined with sufficient accuracy. If necessary, the determination of the position by means of, among other things, the time value can be supplemented by other methods according to the prior art.
Die Verknüpfüng des Zeitwertes mit dem Messwert kann so gestaltet sein, dass die den Sensor steuernde Sensorrecheneinheit gegebenenfalls den einzigen Zeitwert von der Recheneinheit anfordert und diesen Zeitwert mit dem Messwert nach der Übertragung des einzigen Zeitwertes von der Recheneinheit zu der Sensorrecheneinheit verknüpft. The linking of the time value with the measured value can be designed in such a way that the sensor processing unit controlling the sensor requests the single time value from the processing unit and links this time value with the measured value after the transmission of the single time value from the processing unit to the sensor processing unit.
Der so erstellte Messwert ist ein Wert, welcher Wert von dem vom Sensor gegebenenfalls erstellten Sensorzeitwert unabhängig ist. Ein dem erfmdungsgemäßen Verfahren nachgeschaltetes Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass ausschließlich durch die Recheneinheit vorgegebene Zeitwert verarbeitet werden. The measured value created in this way is a value which is independent of the sensor time value possibly created by the sensor. A method downstream of the method according to the invention can be characterized in that only time values specified by the computing unit are processed.
Es ist durch die Ausgabe des einzigen Zeitwertes durch die Recheneinheit und die Verknüpfüng der Messwerte mit dem einzigen Zeitwert eine Synchronisierung der Messwerte erreichbar. A synchronization of the measured values can be achieved by the output of the single time value by the computing unit and the linking of the measured values with the single time value.
Bei der Betrachtung eines Sensors kann eine Synchronisierung der Messwerte zu den einzelnen Zeitpunkten einer die Zeitpunkte umfassenden Zeitspanne erreicht werden. When considering a sensor, the measured values can be synchronized at the individual points in time of a time span that encompasses the points in time.
Bei der Betrachtung von mehreren Sensoren ist eine Synchronisierung der Ermittlung eines durch einen ersten Sensor ermittelten ersten Messwertes und der Ermittlung eines durch einen zweiten Sensor 4 ermittelten zweiten Messwertes erreichbar. Weiters sind der erste Messwert und der zweite Messwert, welche Messwerte zu einem durch den einzigen Zeitwert beschriebenen Zeitpunkt t ermittelt sind, vergleichbar. When several sensors are considered, the determination of a first measured value determined by a first sensor and the determination of one by a second sensor are synchronized 4 determined second measured value reachable. Furthermore, the first measured value and the second measured value, which measured values are determined at a point in time t described by the single time value, are comparable.
Das erfmdungsgemäße Verfahren ist weiters nicht auf Sensoren beschränkt, welche mit dem Messwert einen Sensorzeitwert ausgeben. Das erfmdungsgemäße Verfahren kann unabhängig von einer Eigenschaft eines Sensors zur Ausgabe von Sensorzeitwerten durchgeführt werden. Furthermore, the method according to the invention is not limited to sensors which output a sensor time value with the measured value. The method according to the invention can be carried out independently of a property of a sensor for outputting sensor time values.
Nach der gängigen Lehre sind Sensoren bekannt, welche Sensoren neben dem Messwert auch einen Sensorzeitwert ausgeben. Nach der Ansicht der Erfinder ist eben dieser Sensorzeitwert zur Verarbeitung von eisenbahnspezifischen Anwendungen nicht hinreichend genau, weshalb eine Verknüpfung des Messwertes mit einem durch die Recheneinheit erstellten Zeitwertes vorgeschlagen wird. Der durch den Sensor erstellte Sensorzeitwert ist grundsätzlich bei Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens nicht relevant. Der Sensorzeitwert kann bei Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens gelöscht werden. Die Messdaten können jedoch auch den Sensorzeitwert umfassen. According to current teaching, sensors are known which sensors also output a sensor time value in addition to the measured value. According to the inventors, this sensor time value is not sufficiently accurate for processing railroad-specific applications, which is why it is proposed to link the measured value to a time value created by the computing unit. The sensor time value created by the sensor is basically irrelevant when using the method according to the invention. The sensor time value can be deleted when carrying out the method according to the invention. However, the measurement data can also include the sensor time value.
Das erfmdungsgemäße Verfahren zeichnet sich allenfalls durch eine hohe Effizienz aus. Es werden nicht die einzelnen Sensorzeitwerte synchronisiert, sondern die Messwerte mit einem einzigen, durch eine Recheneinheit zentral vorgegeben und einen Zeitpunkt t beschreibenden Zeitwert verknüpft, sodass der Schritt des Synchronisierens der Sensorzeitwerte entfallen kann. The process according to the invention is characterized at best by a high level of efficiency. The individual sensor time values are not synchronized, but rather the measured values are linked to a single time value that is centrally specified by a computing unit and describes a point in time t, so that the step of synchronizing the sensor time values can be omitted.
Es sei die vorteilhafte Wirkung des erfmdungsgemäßen Verfahrens an dem Beispiel der Positionsbestimmung eines Fahrzeuges in einem Streckennetz beschrieben. Der Fachmann kann diese vorteilhafte Wirkung auch durch Anwendung an anderen Sensoren als Sensoren zur Positionsbestimmung erzielen, um diesen vorteilhaften Effekt auch für den Betrieb der anderen Sensoren zu erzielen. The advantageous effect of the method according to the invention will be described using the example of determining the position of a vehicle in a route network. The person skilled in the art can also achieve this advantageous effect by using sensors other than sensors for position determination, in order to achieve this advantageous effect for the operation of the other sensors as well.
Nach der gängigen Lehre ist die Position eines Fahrzeuges in einem Streckennetz durch mehrere Sensoren bestimmbar. Die über die einzelnen Sensoren ermittelten einzelnen Positionswerte oder die aus den einzelnen Messwerten ableitbaren einzelnen Positionswerte werden unter Anwendung von Verfahren nach dem Stand der Technik unter einander abgeglichen, um so die Position des Fahrzeuges hinreichend genau bestimmen zu können. Diese Verfahren sind jedoch nach der Ansicht der Erfinder des hier diskutierten Verfahrens nicht hinreichend genau, da die Verfahren nach dem Stand der Technik allesamt auf einer Verortung unter Verwendung der einzelnen Sensorzeitwerte der einzelnen Sensoren basieren. Die einzelnen Sensorzeitwerte weisen nach der Erfahrung der Erfinder Zeitdifferenzen auf, welche Zeitdifferenzen die Verfahren der Verortung nach dem Stand der Technik ungenau machen. According to current teaching, the position of a vehicle in a route network can be determined by a number of sensors. The individual position values determined via the individual sensors or the individual position values that can be derived from the individual measured values are compared with one another using methods according to the prior art in order to be able to determine the position of the vehicle with sufficient accuracy. However, in the opinion of the inventors of the method discussed here, these methods are not sufficiently accurate, since the methods according to the prior art are all based on localization using the individual sensor time values of the individual sensors. According to the experience of the inventors, the individual sensor time values have time differences, which time differences make the localization methods according to the prior art inaccurate.
Eine mögliche Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens zur Verortung eines Fahrzeuges ist, dass den Messwerten, welche Messwerte mittels Sensoren zur Positionsbestimmung ermittelt werden, ein einziger Zeitwert, welcher einziger Zeitwert durch die Recheneinheit vorgegeben wird, zugewiesen wird. Es werden somit allen Messwerten zur Positionsbestimmung, welche Messwerte durch mehrere Sensoren oder auch durch einen Sensor ermittelt werden, ein einziger Zeitwert zugewiesen. Unter Verweis auf die hier geführte Diskussion schließt die Zuweisung des einzigen Zeitwertes auch die Erstellung der - 5 -A possible application of the method according to the invention for locating a vehicle is that the measured values, which measured values are determined using sensors for position determination, are assigned a single time value, which single time value is specified by the computing unit. A single time value is thus assigned to all measured values for position determination, which measured values are determined by a plurality of sensors or also by one sensor. Referring to the discussion here, the assignment of the single time value also includes the creation of the - 5 -
Messwerte zu einem Zeitpunkt t ein, welche Zeitpunkt im erfmdungsgemäßen Verfahren ausschließlich durch den einzigen Zeitwert definiert ist. Measured values at a point in time t, which point in time in the method according to the invention is defined exclusively by the single time value.
Bei der Verwendung eines Sensors wird gewährleistet, dass mittels des einen Sensors Messwerte zu den durch die Recheneinheit vorgegebenen Zeitpunkten t, t+n mit n=l, 2, 3... ermittelt werden. Bei der Verwendung mehrerer Sensoren wird die oben beschriebene Zeitdifferenz unterbunden. When using a sensor, it is ensured that measured values at the points in time t, t+n with n=1, 2, 3 . . . When using several sensors, the time difference described above is prevented.
Die Verödung des Fahrzeuges kann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens genauer durchgefühd werden. The sclerosing of the vehicle can be carried out more precisely when using the method according to the invention.
Die erfindungsgemäße Lösung kann auch dadurch erreicht werden, dass durch eine mit dem Sensor in Kommunikation stehende Sensorrecheneinheit von einer am Fahrzeug angeordneten Recheneinheit ein einziger, eine Position beschreibender Positionswed angeforded wird und von der Recheneinheit an die Sensorrecheneinheit der Positionswed übermidelt wird, wobei in der Sensorrecheneinheit ein Messwed dem Positionswed zugeordnet wird, sodass der Positionswed eine Messposition beschreibt und Messdaten umfassend den Messwed und den Zeitwed und/oder den Positionswed und/oder dem Messmuster abgespeiched werden. The solution according to the invention can also be achieved in that a single position value describing a position is requested by a sensor processing unit in communication with the sensor from a processing unit arranged on the vehicle and the position data is transmitted from the processing unit to the sensor processing unit, with the sensor processing unit a measurement value is assigned to the position value, so that the position value describes a measurement position and measurement data including the measurement value and the time value and/or the position value and/or the measurement pattern are stored.
Es sind nach der gängigen Lehre verschiedene Verfahren zur Bestimmung einer Position in einem Eisenbahnnetz bekannt, welche Verfahren Positionsdaten in unterschiedlichen Formen liefern. Es ist die Ermidlung von Positionsdaten nicht Teil des erfmdungsgemäßen Verfahrens. Es wird hierbei auf den relevanten Stand der Technik verwiesen. According to current teaching, various methods for determining a position in a railway network are known, which methods supply position data in different forms. The determination of position data is not part of the method according to the invention. Reference is made here to the relevant prior art.
Ähnlich zu dem oben erwähnten einzigen Zeitwed beschreibt der einzige Positionswed eine einzige Position. Weitere einzige Positionswede beschrieben weitere einzige Positionen. Similar to the single time wed mentioned above, the single position wed describes a single position. Other unique positions We described other unique positions.
In Analogie zu dem einzigen Zeitwed kann der Messwed mit einem einzigen Positionswed verknüpft werden, welcher Positionswed durch die Recheneinheit vorgegeben wird. Hierdurch wird das der hier offenbaden Erfindung zu Grunde liegende, oben beschriebene Problem auf eine äquivalente Weise gelöst.In analogy to the single time value, the measurement value can be linked to a single position value, which position value is specified by the computing unit. This solves the problem described above on which the invention disclosed here is based in an equivalent manner.
Der Anwender kann die oben beschriebenen Verfahren der Verknüpfung des Messwedes oder der Messwede mit einem einzigen Zeitwed beziehungsweise einem einzigen Positionswed zusammenschauen. Die so erstellten Messdaten können einen Messwed oder mehrere Messwede, einen Zeitwed und einen Positionswed umfassen. The user can review the methods described above of linking the measurement data or the measurement data to a single time data or a single position data. The measurement data created in this way can include one or more measurement values, a time value and a position value.
Die obige Verknüpfung eines Messwedes oder mehrerer Messwede mit einem einzigen Zeitwed ist darauf gerichtet, dass einem zu einem, durch einen einzigen Zeitwed beschriebenen Zeitpunkt t ermidelten Messwed dieser einzige Zeitwed zugewiesen wird. In Ergänzung oder alternativ hierzu kann einem Messwed oder mehreren Messweden ein eine Position beschreibender einziger Positionswed zugewiesen werden. The above linking of a measurement value or several measurement values with a single time value is aimed at assigning this single time value to a measurement value determined at a point in time t described by a single time value. In addition or as an alternative to this, a single position word describing a position can be assigned to a measurement word or to a plurality of measurement words.
Nach der gängigen Lehre ist die Ermidlung von Messweden zu Zeitpunkten tl, t2...tn (n=l, 2, 3...) oder an Messposition durch ein Messmuster beschreibbar. 6 According to current teaching, the determination of measurement values at times t1, t2...tn (n=1, 2, 3...) or at a measurement position can be described by a measurement pattern. 6
Die erfindungsgemäße Lösung auf dadurch erreicht werden, dass durch eine mit dem Sensor in Kommunikation stehende Sensorrecheneinheit von einer am Fahrzeug angeordneten Recheneinheit ein einziges Messmuster angefordert wird und von der Recheneinheit an die Sensorrecheneinheit das Messmuster übermittelt wird, wobei in der Sensorrecheneinheit Messwerte dem Messmuster zugeordnet werden, sodass das Messmuster einen Messzeitpunkt oder eine Messposition beschreiben und Messdaten umfassend den Messwert und den Zeitwert und/oder den Positionswert und/oder dem Messmuster abgespeichert werden. The solution according to the invention can be achieved in that a single measurement pattern is requested by a sensor processing unit in communication with the sensor from a processing unit arranged on the vehicle and the measurement pattern is transmitted from the processing unit to the sensor processing unit, with measured values being assigned to the measurement pattern in the sensor processing unit , so that the measurement pattern describes a measurement time or a measurement position and measurement data including the measured value and the time value and/or the position value and/or the measurement pattern are stored.
Ein Messmuster kann Angaben umfassen, zu welchen Zeitpunkten tl, t2...tn (n=l, 2, 3...) und/oder zu welchen Orten ein Messwert von dem Sensor ermittelt werden. Durch die zentrale Vorgabe eines einzigen Messmusters durch die Recheneinheit wird erreicht, dass ein Messwert durch den Sensor oder Messwerte durch die Sensoren ausschließlich dem einen einzigen Messmuster folgend erstellt werden. Dies schließt auch ein, dass ausschließlich Messdaten in einer Datenbank hinterlegt werden, welche Messdaten ausschließlich einen nach dem einzigen Messmuster erstellten Messwerte oder nach dem einzigen Messmuster erstellte Messwerte umfassen. A measurement pattern can include information about the times t1, t2...tn (n=1, 2, 3...) and/or the locations at which a measured value is determined by the sensor. As a result of the central specification of a single measurement pattern by the computing unit, it is achieved that a measured value by the sensor or measured values by the sensors are created exclusively following the one single measurement pattern. This also includes that only measurement data is stored in a database, which measurement data exclusively includes a measurement value created according to the single measurement pattern or measurement values created according to the single measurement pattern.
Die obige Beschreibung umfasst den Verfahrensschritt, dass ein einziger Zeitwert und/oder ein einziger Positionswert und/oder ein einziges Messmuster durch die Sensorrecheneinheit von der Recheneinheit angefragt werden. Dieser Verfahrensschritt kann auch entfallen. The above description includes the method step that a single time value and/or a single position value and/or a single measurement pattern is requested by the sensor computing unit from the computing unit. This process step can also be omitted.
Mittels Verfahren nach dem Stand der Technik kann die Position eines auf einem Gleis befindlichen Fahrzeuges über die Zeitwerte und/oder Positionswerte hinreichend genau bestimmt werden. Die Bestimmung der Position der Recheneinheit kann insbesondere dann hinreichend genau ermittelbar sein, wenn eben über diese Recheneinheit die Bestimmung der Position des Fahrzeuges erfolgt und der verarbeitete Zeitwert hinreichend genau ist. Letzteres ist durch die Ausgabe des Zeitwertes durch die Recheneinheit erreichbar und so erzeugbar. Die Vorgabe des einzigen Zeitwertes und/oder des einzigen Positionswertes und/oder des einzigen Messmusters durch eine Recheneinheit und eine Positionsbestimmung durch eine weitere Recheneinheit könnte eine leicht vermeidbare Ungenauigkeit mit sich ziehen, da es zu Betriebsschwankungen oder einer Latenz zwischen den eingesetzten Recheneinheiten kommen könnte. Using methods according to the state of the art, the position of a vehicle located on a track can be determined with sufficient accuracy using the time values and/or position values. The position of the computing unit can be determined with sufficient accuracy in particular if the position of the vehicle is determined via this computing unit and the processed time value is sufficiently accurate. The latter can be achieved and thus generated by the computing unit outputting the time value. The specification of the single time value and/or the single position value and/or the single measurement pattern by a computing unit and a position determination by a further computing unit could entail an easily avoidable inaccuracy, since there could be operational fluctuations or a latency between the computing units used.
Das erfmdungsgemäße Verfahren hat den technischen Effekt, dass die Position des Sensors und somit die Messposition der Durchführung der Messung hinreichend genau bestimmbar ist, da diese Positionsbestimmung über von der Recheneinheit ausgegebene Werte oder mathematische Funktionen, im Besonderen über die von der Recheneinheit ausgegebenen Zeitwert und/oder Positionswert und/oder Messmuster erfolgt. The method according to the invention has the technical effect that the position of the sensor and thus the measurement position for carrying out the measurement can be determined with sufficient accuracy, since this position determination can be made using values or mathematical functions output by the computing unit, in particular using the time value and/or or position value and/or measurement pattern.
Der von der Recheneinheit vorgegebene Zeitwert und/oder Positionswert und/oder Muster ist unabhängig von der Taktung eines Sensors. 7 The time value and/or position value and/or pattern specified by the computing unit is independent of the clocking of a sensor. 7
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Zeitwert nach einem Netzwerkprotokoll wie beispielsweise Network Time Protocol (NTP), Precision Time Protocol (PTP) oder nach einem vorgegebenen Zeitformat erstellt wird. The method according to the invention can be characterized in that the time value is created according to a network protocol such as Network Time Protocol (NTP), Precision Time Protocol (PTP) or according to a predetermined time format.
Der einzige Zeitwert kann in unterschiedlichen Zeitformaten vorhegen, wobei der einzige Zeitpunkt in den unterschiedlichen Formaten durch die Recheneinheit zentral vorgegeben wird. Der oben beschriebene Schritt des Anfordems des Zeitwertes impliziert, dass die Sensorrecheneinheit den Zeitwert in dem erforderlichen Zeitformat anfordert. The single time value can exist in different time formats, with the single point in time in the different formats being specified centrally by the processing unit. The step of requesting the time value described above implies that the sensor processing unit requests the time value in the required time format.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die Messdaten ein einheitliches Zeitformat umfassen. The method according to the invention can be characterized in that the measurement data include a uniform time format.
Es können die Messdaten mit einem Zeitwert in dem oben erwähnten Format abgespeichert werden. Ein Umwandeln des in den Messdaten enthaltenen Zeitformats in ein einheitliches Zeitformat hat keinen Einfluss auf die oben beschriebenen Wirkungen des erfmdungsgemäßen Verfahrens, da der Zeitwert von der Änderung des Zeitformates nicht verändert wird. The measurement data can be saved with a time value in the format mentioned above. Converting the time format contained in the measurement data into a uniform time format has no influence on the effects of the method according to the invention described above, since the time value is not changed by the change in the time format.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der Positionswert eine relative Positionsangabe und/oder eine absolute Positionsangabe und/oder nach einschlägigen Normen festgelegte Positionsangabe im Gleisnetz ist. The method according to the invention can be characterized in that the position value is a relative position statement and/or an absolute position statement and/or a position statement in the track network specified according to relevant standards.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass das Messmuster eine Angabe über die Ermittlung von Messwerten pro Zeitspanne oder eine Angabe der Messorte, an welchen Messorten die Messwerte ermittelt werden, oder eine Angabe der Ermittlung von Messwerten in einer von dem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke umfasst. The method according to the invention can be characterized in that the measurement pattern includes information about the determination of measured values per period of time or an indication of the measurement locations at which measurement locations the measured values are determined, or an indication of the determination of measured values in a route covered by the vehicle.
Das Messmuster kann eine mathematische Funktion umfassen, zu welchen Zeitwerten und/oder zu welchen Positionen die Messwerte ermittelt werden. Die Zeitwerte und/oder die Positionen werden hierbei von der Recheneinheit zentral vorgegeben. Es liegt ein einziger Zeitwert beziehungsweise eine Position vor. The measurement pattern can include a mathematical function at which time values and/or at which positions the measured values are determined. In this case, the time values and/or the positions are specified centrally by the computing unit. There is a single time value or position.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass der einzige Zeitwert mit einem Referenzzeitwert zu einem Zeitpunkt t abgeglichen wird und gegebenenfalls eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitwert und dem Referenzzeitwert durch eine in einer Angleichungszeitspanne vorgenommene, nach der Lehre der Mathematik stetige Veränderung einer dem Zeitpunkt t nachfolgenden Zeitinkremente des Zeitwertes minimiert wird. The method according to the invention can be characterized in that the single time value is compared with a reference time value at a point in time t and, if necessary, a time difference between the time value and the reference time value by a change made in an adjustment period, which according to mathematics is constant, after the point in time t time increments of the time value is minimized.
Das hier vorgeschlagene Verfahren des Abgleiches des Zeitwertes und des Referenzzeitwertes und weiters des Anpassens des Zeitwertes und des Referenzzeitwertes kann grundsätzlich unabhängig von oben beschrieben Verknüpfung des Messwertes oder der Messwerte mit einem einzigen Zeitwert beziehungsweise einem einzigen Positionswert beziehungsweise einem einzigen Messmuster durchgeführt werden. Es ist das Verfahren des Abgleichens des Zeitwertes und des Referenzzeitwertes und weiters des Anpassens des Zeitwertes und des Referenzzeitwertes als ein eigenständiges Verfahren ausführbar. 8 The method proposed here of comparing the time value and the reference time value and further adjusting the time value and the reference time value can in principle be carried out independently of the above-described linking of the measured value or measured values with a single time value or a single position value or a single measurement pattern. The method of adjusting the time value and the reference time value and further adjusting the time value and the reference time value can be executed as an independent method. 8th
Der Referenzzeitwert kann beispielsweise durch die Atomzeituhr definiert sein. Die Atomzeituhr kann nach der gängigen Lehre über Datenkommunikationsmittel abfragbar sein. Da eine solche Abfrage nicht an allen Orten eines Eisenbahnnetzes möglich ist, ist ein permanenter Abgleich zwischen dem Zeitwert und der Atomzeit nicht möglich. Es kann so das Entstehen der Zeitdifferenz möglich sein. Die Anpassung des Zeitwertes in einer Angleichungszeitspanne wird anhand einer Figur in der nachstehenden Figurenbeschreibung erläutert. The reference time value can be defined by the atomic time clock, for example. According to current teaching, the atomic time clock can be queried via data communication means. Since such a query is not possible at all locations in a railway network, a permanent comparison between the time value and the atomic time is not possible. It may be possible for the time difference to arise. The adjustment of the time value in an adjustment period is explained with reference to a figure in the figure description below.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die Veränderung der Zeitinkremente linear oder einer mathematischen Funktion folgend erfolgt. Es können hierbei Verfahren nach dem Stand der Technik angewandt werden. The method according to the invention can be characterized in that the time increments are changed linearly or following a mathematical function. State-of-the-art methods can be used here.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich auch unabhängig von dem oben beschriebenen Verfahren zur Erstellung von synchronisierten Messwerten dadurch auszeichnen, dass eine Sensorkennung vom Sensor durch die Sensorrecheneinheit ausgelesen wird und diese Sensorkennung an die Recheneinheit übermittelt wird. The method according to the invention can also be distinguished, independently of the method described above for creating synchronized measured values, in that a sensor identifier is read out from the sensor by the sensor computing unit and this sensor identifier is transmitted to the computing unit.
Das Auslesen der Sensorkennung und das Übermitteln der Sensorkennung an die Recheneinheit ist als ein unabhängiges Verfahren durchführbar. Hierdurch kann unterbunden werden, dass durch unautorisierte Personen Sensoren ausgetauscht werden. Reading out the sensor identifier and transmitting the sensor identifier to the processing unit can be carried out as an independent method. This can prevent sensors from being exchanged by unauthorized persons.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass aus ersten Messwerten, welche erste Messwerte durch einen ersten Sensor ermittelt werden, und zweiten Messwerten, welche zweite Messwerte durch einen zweiten Sensor ermittelt werden, verbesserte Messwerte erstellt werden, welche verbesserten Messwerte durch einen Mittelwert aus den ersten Messwerten und den zweiten Messwerten oder durch Interpolierung der ersten Messwerte und zweiten Messwerte ermittelt werden The method according to the invention can be characterized in that improved measured values are created from first measured values, which first measured values are determined by a first sensor, and second measured values, which second measured values are determined by a second sensor, which improved measured values are determined by a mean value from the first measured values and the second measured values or by interpolating the first measured values and second measured values
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass aus ersten Messdaten, welche erste Messdaten durch einen ersten Sensor zu einem durch ein vereinheitlichtes Zeitformat angegebenen Zeitpunkt erstellte Messwerte umfassen, und zweiten Messdaten, welche zweiten Messdaten durch einen zweiten Sensor zu einem durch ein vereinheitlichtes Zeitformat angegebenen Zeitpunkt erstellte Messwerte umfassen, verbesserte Messdaten erstellt werden, welche verbesserten Messdaten durch einen Mittelwert aus den ersten Messdaten und den zweiten Messdaten oder durch Interpolierung der ersten Messdaten und der zweiten Messdaten ermittelt werden. The method according to the invention can be characterized in that first measurement data, which comprise first measurement data by a first sensor at a point in time specified by a standardized time format, and second measurement data, which second measurement data by a second sensor at a specified by a standardized time format Measurements created at the time include improved measurement data being created, which improved measurement data are determined by an average of the first measurement data and the second measurement data or by interpolation of the first measurement data and the second measurement data.
Der erwähnte erste Sensor und der erwähnte zweite Sensor können unterschiedliche Sensoren sein. The mentioned first sensor and the mentioned second sensor can be different sensors.
Der erwähnte erste Sensor und der erwähnte zweite Sensor können den gleichen Sensor betreffen, welcher Sensor beispielsweise zu unterschiedlichen Zeitpunkten Messwerte ermittelt. Unter Verweis auf bekannte Verfahren können insbesondere bei Kalibrierungsfahrten der erste Sensor und der zweite Sensor den gleichen Sensor betreffen. 9 The first sensor mentioned and the second sensor mentioned can relate to the same sensor, which sensor determines measured values at different points in time, for example. With reference to known methods, the first sensor and the second sensor can relate to the same sensor, particularly during calibration trips. 9
Der obige Verfahrensschritt kann auch den Vergleich von ersten Messwerten oder ersten Messdaten mit zweiten Messwerten beziehungsweise zweiten Messdaten betreffen, wobei die Messwerte beziehungsweise Messdaten über unterschiedliche Messverfahren oder Messsysteme bestimmt werden.The above method step can also relate to the comparison of first measured values or first measured data with second measured values or second measured data, with the measured values or measured data being determined using different measuring methods or measuring systems.
Grundsätzlich werden die verbesserten Messdaten aus den ersten Messdaten und zweiten Messdaten erstellt, wobei ein gegebenenfalls vorliegender Unterschied zwischen den ersten Messdaten und zweiten Messdaten mittels nach dem Stand der Technik bekannter mathematischer Methoden interpoliert oder geglättet wird. Die einfachste Form einer solchen mathematischen Glättung ist die Bildung eines Mittelwertes aus den zwei Messwerten ohne eine Betrachtung der einzelnen Messwerte. Diese Mittelwertbildung kann um eine erste Wichtung des ersten Messwertes und um eine zweite Wichtung des zweiten Messwertes ergänzt werden. In principle, the improved measurement data are created from the first measurement data and second measurement data, with any difference between the first measurement data and second measurement data being interpolated or smoothed using mathematical methods known from the prior art. The simplest form of such a mathematical smoothing is the formation of an average value from the two measured values without considering the individual measured values. This averaging can be supplemented by a first weighting of the first measured value and a second weighting of the second measured value.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass die Messwerte mit Referenzmesswerten abgeglichen werden, welche Referenzmesswerte ein Referenzobjekt beschreiben, und die Messwerte unter Bestimmung eines Ähnlichkeitsmaßes einem Referenzobjekt zugeordnet werden. The method according to the invention can be characterized in that the measured values are compared with reference measured values, which reference measured values describe a reference object, and the measured values are assigned to a reference object while determining a measure of similarity.
Der obige Begriff der Messwerte kann als der Messwert oder die Messwerte zu einem Zeitpunkt und/oder als die zeitliche oder örtliche Entwicklung der Messwerte in einer Zeitspanne verstanden werden. Die zeitliche oder örtliche Entwicklung der Messwerte in einer Zeitspanne kann mittels einer mathematischen Funktion beschrieben werden, welche mathematische Funktion unter Anwendung der gängigen Lehre ermittelt werden kann. The above term of the measured values can be understood as the measured value or the measured values at a point in time and/or as the temporal or spatial development of the measured values in a period of time. The temporal or spatial development of the measured values in a period of time can be described by means of a mathematical function, which mathematical function can be determined using current teaching.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass dem Messwert oder den Messwerten ein zentral vorgegebener Zeitwert oder ein zentral vorgegebener Positionswert (oder umgekehrt) zugeordnet wird. Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich dadurch auszeichnen, dass mehrere Messwerte mehreren zentral vorgegebenen Zeitwerten oder mehreren zentral vorgegebenen Positionswerten (oder umgekehrt) zugeordnet werden. The method according to the invention can be characterized in that a centrally specified time value or a centrally specified position value (or vice versa) is assigned to the measured value or the measured values. The method according to the invention can be characterized in that a number of measured values are assigned to a number of centrally specified time values or to a number of centrally specified position values (or vice versa).
Die dem Zeitpunkt oder den Zeitpunkten beziehungsweise der Position zugeordneten Messwerte sind zumindest in Hinblick auf die erwähnte Zuordnung genauer. Die mögliche Ungenauigkeit wird auf den ermittelten Messwert reduziert. The measured values assigned to the point in time or points in time or the position are more precise, at least with regard to the assignment mentioned. The possible inaccuracy is reduced to the determined measured value.
Dem entsprechend kann der Referenzmesswert als ein zu einem Referenzzeitpunkt ermittelter Referenzmesswert und/oder als eine zeitliche oder örtliche Entwicklung der Referenzmesswerte in einer Referenzzeitspanne verstanden werden. Auch die zeitliche oder örtliche Entwicklung der Referenzmesswerte in einer Referenzzeitspanne ist unter Anwendung der gängigen Lehre beschreibbar.Correspondingly, the reference measured value can be understood as a reference measured value determined at a reference point in time and/or as a temporal or spatial development of the reference measured values in a reference time span. The temporal or spatial development of the reference measured values in a reference time period can also be described using current teaching.
Jeder Abgleich der Messwerte mit Referenzmesswerten beziehungsweise der Messdaten mit Referenzmessdaten ist folglich genauer. Each comparison of the measured values with reference measured values or the measured data with reference measured data is therefore more accurate.
Im Eisenbahnwesen wird die zeitliche und/oder örtliche Entwicklung von Messwerten mit der zeitlichen und/oder örtlichen Entwicklung von Referenzzeitwerten beispielsweise und somit nicht einschränkend bei der Verödung eines Objektes im Eisenbahnnetz angewandt. Es kann beispielsweise über einen Abgleich 10 einer zeitlichen und/oder örtlichen Entwicklung von Messwerten beschreibend die Spurweite mit entsprechenden Referenzmesswerten die Verortung durchgeführt werden. Die oben erwähnten Messwerte beschreibend die Spurweite sei hier nur beispielhaft und nicht einschränkend als Messwerte erwähnt, welche Messwerte zur Verortung geeignet sind. Ergänzend oder alternativ zu den Messwerten beschreibend die Spurweite können nach der gängigen Lehre auch Messwerte wie ein GPS-Signal verwendet werden. In the railway system, the temporal and/or spatial development of measured values with the temporal and/or spatial development of reference time values is used, for example and thus not restrictively, when an object in the railway network is deserted. It can, for example, use a comparison 10 a temporal and/or spatial development of measured values describing the track width with corresponding reference measured values, the localization can be carried out. The above-mentioned measured values describing the track width are mentioned here only as an example and not as a limitation as measured values which measured values are suitable for locating. In addition or as an alternative to the measured values describing the track width, measured values such as a GPS signal can also be used according to current teaching.
Durch die oben beschriebene zentrale Vorgabe des Zeitwertes kann der erforderliche Messwert zu einem Zeitpunkt genauer ermittelt werden. Weiters kann die zeitlich und/oder räumliche Entwicklung der Messwerte genauer ermittelt werden. Die nachfolgenden Verfahren wie beispielsweise die Verortung, welche Verfahren auf einem Vergleich der Messwerte mit Referenzmesswerten basieren, können insgesamt genauer durchgeführt werden, weil die Ermittlung der Messwerte weniger Ungenauigkeiten unterliegt. The required measured value at a point in time can be determined more precisely by the central specification of the time value described above. Furthermore, the temporal and/or spatial development of the measured values can be determined more precisely. The subsequent methods, such as the localization of which methods are based on a comparison of the measured values with reference measured values, can be carried out more precisely overall because the determination of the measured values is subject to fewer inaccuracies.
Die obige Beschreibung erwähnt die Messwerte und die Referenzmesswerte. Der Fachmann kann diese Beschreibung auch auf die Verarbeitung von Messdaten und Referenzmessdaten anwenden. The above description mentions the readings and the reference readings. The person skilled in the art can also apply this description to the processing of measurement data and reference measurement data.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann sich weiters dadurch auszeichnen, dass die Messdaten mit Referenzmessdaten abgeglichen werden, welche Referenzmessdaten ein Referenzobjekt beschreiben, und Messdaten unter Bestimmung eines Ähnlichkeitsmaßes einem Referenzobjekt zugeordnet werden. The method according to the invention can also be characterized in that the measurement data are compared with reference measurement data, which reference measurement data describe a reference object, and measurement data are assigned to a reference object while determining a measure of similarity.
Gemäß der obigen Definition unterscheiden sich die Messdaten von den Messwerten dadurch, dass die Messdaten neben dem Messwert oder den Messwerten einen Zeitwert und/oder eine Positionswert und/oder ein Messmuster umfassen. According to the above definition, the measurement data differ from the measurement values in that the measurement data include a time value and/or a position value and/or a measurement pattern in addition to the measurement value or measurement values.
Die Erfindung wird anhand der folgenden, in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ergänzend erläutert: The invention is explained in addition using the following embodiments shown in the figures:
Fig. 1: veranschaulicht eine Anordnung an einem Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1: illustrates an arrangement on a vehicle for carrying out the method according to the invention,
Fig. 2: zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2: shows a further embodiment of the method according to the invention,
Fig. 3: zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 3: shows a further embodiment of the method according to the invention,
Fig. 4: zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 4: shows a further embodiment of the method according to the invention,
Fig. 5: zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 5: shows a further embodiment of the method according to the invention,
Fig. 6: zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, 6: shows a further embodiment of the method according to the invention,
Fig. 7: veranschaulicht die technische Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 7: illustrates the technical effect of the method according to the invention,
Fig. 8: zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 8: shows a further embodiment of the method according to the invention.
Die in den Figuren gezeigten Ausfiührungsformen zeigen lediglich mögliche Ausführungsformen, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf diese speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern auch Kombinationen der einzelnen 11 The embodiments shown in the figures only show possible embodiments, it being noted at this point that the invention is not limited to these specifically illustrated embodiment variants of the same, but also to combinations of the individual ones 11
Ausführungsvarianten untereinander und eine Kombination einer Ausführungsform mit der oben angeführten allgemeinen Beschreibung möglich sind. Diese weiteren möglichen Kombinationen müssen nicht explizit erwähnt sein, da diese weiteren möglichen Kombinationen aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegen. Variants among themselves and a combination of an embodiment with the above general description are possible. These other possible combinations do not have to be mentioned explicitly, since these other possible combinations are within the ability of a person skilled in the art working in this technical field on the basis of the teaching on technical action through the present invention.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and drawings should be used to interpret the claims. Individual features or combinations of features from the different embodiments shown and described can represent independent inventive solutions. The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.
In den Figuren sind die folgenden Elemente durch die vorangestellten Bezugszeichen gekennzeichnet:In the figures, the following elements are identified by the preceding reference symbols:
1 Recheneinheit 1 unit of account
2 (frei) 2 (free)
3, 4, 5 Sensoren am Fahrzeug 3, 4, 5 sensors on the vehicle
6 Sensor am Gleis 6 sensor on the track
7 Gleis 7 track
8, 9 Graphen über Messwerte nach dem Stand der Technik 8, 9 graphs of prior art measurements
10, 11 Graphen über Messwerte nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren 10, 11 graphs of measured values according to the method according to the invention
12, 13 Referenzgraphen 12, 13 reference graphs
14 Zeitspanne 14 time span
Es wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Erstellung von Messdaten anhand einer Gleisbearbeitungsmaschine veranschaulicht. Die in diesem Verfahren verarbeiteten Messwerte beschreiben ein Eisenbahnnetz oder ein auf einem Gleis fahrendes Fahrzeug. Die Messwerte können mittels eines an dem Fahrzeug angeordneten Sensoren 3, 4, 5 oder an dem Gleis 7 angeordneten Sensoren 6 ermittelt werden. The method according to the invention for creating measurement data is illustrated using a track processing machine. The measured values processed in this method describe a railway network or a vehicle driving on a track. The measured values can be determined by means of sensors 3 , 4 , 5 arranged on the vehicle or sensors 6 arranged on the track 7 .
Es sind in der Figur 1 bespielhaft die Sensoren 3, 4, 5 am Fahrzeug angeordnet. Die Sensoren 3, 4, 5 am Fahrzeug können beispielsweise Messwerte ermitteln, welche Messwerte für die Verödung des Fahrzeuges in einem Gleisnetz relevant sind. Auch wenn in der folgenden Beschreibung Sensoren zur Ermittlung von zur Verortung des Fahrzeuges relevanten Messweden erwähnt werden, können die Sensoren auch der Ermittlung von Messweden zur Bestimmung einer relativen oder absoluten Position eines Teiles der Vorrichtung liefern, welche Messdaten in eine Steuerung einer (Teil-)Vorrichtung am Fahrzeug eingehen. Das erfmdungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Verödung relevanter Messwede oder solcher Sensoren beschränkt. Sensors 3, 4, 5 are arranged on the vehicle in FIG. 1 by way of example. The sensors 3, 4, 5 on the vehicle can, for example, determine measured values which measured values are relevant for the desolation of the vehicle in a track network. Even if the following description mentions sensors for determining measurement data relevant to the location of the vehicle, the sensors can also provide measurement data for determining a relative or absolute position of a part of the device, which measurement data is fed into a control of a (partial) device on the vehicle. The method according to the invention is not limited to the obliteration of relevant measurement paths or such sensors.
Das erfmdungsgemäße Verfahren ist auch auf am Gleis 7 angeordnete Sensoren 6 anwendbar. The method according to the invention can also be used on sensors 6 arranged on the track 7 .
Das erfmdungsgemäße Verfahren ist auf Sensoren nach dem Stand der Technik zur Bestimmung von im Eisenbahnwesen relevante Messwede anwendbar. 12 The method according to the invention can be applied to sensors according to the prior art for determining measurement values relevant in the railway sector. 12
Es wird durch eine mit dem Sensor in Kommunikation stehende Sensorrecheneinheit (in Figur 1 nicht dargestellt) von einer am Fahrzeug angeordneten Recheneinheit 1 ein einen Zeitpunkt t beschreibender Zeitwert angefordert. Es wird der einen Zeitpunkt t im erfmdungsgemäßen Verfahren ausschließlich beschreibende einzige Zeitwert von der Recheneinheit 1 an die Sensorrecheneinheit übermittelt. Mittels der Sensorrecheneinheit wird ein durch den Sensor 3, 4, 5 erstellter Messwert dem Zeitwert zugeordnet. Weiters können noch Messdaten gemäß der obigen Beschreibung ermittelt werden. A time value describing a time t is requested by a sensor processing unit (not shown in FIG. 1) which is in communication with the sensor from a processing unit 1 arranged on the vehicle. The single time value exclusively describing a point in time t in the method according to the invention is transmitted from the computing unit 1 to the sensor computing unit. A measured value created by the sensor 3, 4, 5 is assigned to the time value by means of the sensor computing unit. Furthermore, measurement data can also be determined according to the above description.
Es sei der Sensor 3 beispielsweise ein Sensor zur Ermittlung der durch das Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke. Nach der gängigen Lehre kann aus der zurückgelegten Wegstrecke die Position des Fahrzeuges in einem Gleisnetz errechnet werden. The sensor 3 is, for example, a sensor for determining the distance covered by the vehicle. According to the current theory, the position of the vehicle in a track network can be calculated from the distance covered.
Es sei der Sensor 4 beispielsweise ein Sensor zur Ermittlung der Spurweite. Die zeitliche Veränderung der Spurweite kann nach dem Stand der Technik ein Eingangsparameter zur Verödung des Fahrzeuges sein. It is the sensor 4, for example, a sensor for determining the track width. According to the prior art, the change in the track width over time can be an input parameter for the obliteration of the vehicle.
Es sei der Sensor 5 ein GPS-Sensor, welcher in Abhängigkeit der Verfügbarkeit des GPS-Signals eine Verödung des Fahrzeuges erlaubt. Let the sensor 5 be a GPS sensor which, depending on the availability of the GPS signal, allows the vehicle to be obliterated.
Nach der gängigen Lehre kann aus den oben beispielhaft erwähnten Messweden und/oder aus der zeitlichen Entwicklung dieser Messwede die Position des Fahrzeuges zu einem Zeitpunkt t bestimmt werden. Dies setzt jedoch voraus, dass die einzelnen Messsignale tatsächlich zu dem einzigen Zeitpunkt t ermidelt werden. Das erfmdungsgemäße Verfahren schafft dies durch die Erstellung eines einzigen Zeitwedes, welcher einziger Zeitwed im erfmdungsgemäßen Verfahren ausschließlich den Zeitpunkt t beschreibt. Durch die Erstellung der Messwede zu einem ausschließlich durch den Zeitwed beschreibenden Zeitwedes und durch die Verknüpfung der Messwede mit dem einzigen Zeitwed wird eine zeitliche Differenz der Erstellung der Messwede unterbunden. According to current teaching, the position of the vehicle at a point in time t can be determined from the measurement values mentioned above by way of example and/or from the temporal development of these measurement values. However, this presupposes that the individual measurement signals are actually determined at the single point in time t. The method according to the invention achieves this by creating a single time wed, which only describes the point in time t in the method according to the invention. By creating the measurement path for a time path that is exclusively described by the time path and by linking the measurement path to the only time path, a time difference in the creation of the measurement path is prevented.
Die Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens. Es sind in der Figur 2 auch die wesentlichen Komponenten zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens eingetragen. FIG. 2 shows a possible embodiment of the method according to the invention. The essential components for carrying out the method according to the invention are also entered in FIG.
Die Anordnung der Komponenten zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens umfasst zumindest einen Sensor zur Ermitlung der Messwede, eine Sensorrecheneinheit und eine Recheneinheit. Die Figur 2 zeigt lediglich einen grundsätzlichen Aufbau und eine grundsätzliche Anordnung der erwähnten Komponenten. Die Offenbarung der Erfindung schließt nicht aus, dass die erwähnten Komponenten auch in einen oder mehrere elektrotechnische Bauteile integried werden können. The arrangement of the components for carrying out the method according to the invention comprises at least one sensor for determining the measured value, a sensor processing unit and a processing unit. FIG. 2 only shows a basic structure and a basic arrangement of the components mentioned. The disclosure of the invention does not exclude that the components mentioned can also be integrated into one or more electrotechnical components.
Es werden die einen Zustand des Gleises oder des Fahrzeuges beschreibenden Messwede mit dem Sensor ermidelt. Der Anwender kann zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens Sensoren nach dem Stand der Technik einsetzen. The measuring values describing a condition of the track or the vehicle are determined with the sensor. The user can use state-of-the-art sensors to carry out the method according to the invention.
Der Sensor kann beispielsweise am Fahrzeug angeordnet sein und Messwede beschreibend den Zustand des Fahrzeuges oder des Eisenbahnnetzes ermideln. Ebenso kann der Sensor an dem Gleis angeordnet - 13 - sein und als ein ebendort angeordneter Sensor Messwerte beschreibend den Zustand des Eisenbahnnetzes, insbesondere des Gleisbettes oder des Fahrzeuges ermitteln. The sensor can be arranged on the vehicle, for example, and can measure the state of the vehicle or the railway network in a descriptive manner. The sensor can also be arranged on the track - 13 - and, as a sensor arranged there, determine measured values describing the condition of the railway network, in particular the track bed or the vehicle.
Es werden zumindest ein Messwert und gegebenenfalls ein Sensorzeitwert an die Sensorrecheneinheit übermittelt. Bei einer Anordnung des Sensors am Fahrzeug erfolgt diese Datenübertragung vorzugsweise, jedoch nicht einschränkend über ein kabelgebundenes Netzwerk, nachdem die Sensorrecheneinheit ebenso am Fahrzeug angeordnet ist. Bei einer Anordnung des Sensors am Gleis erfolgt diese Datenübertragung vorzugsweise über Funk, zumal eine kabelgebundene Datenübertragung nicht durchführbar ist. Die eingesetzten Formen und Wege der Datenübertragungen, insbesondere die kabelgebundenen Datenübertragungsformen wie Kabel, Switch et cetera sind vorzugsweise normiert, um zwischen den Datenübertragungswegen Fatenzen zu unterbinden. Grundsätzlich kann der Fachmann mit seinem Fachwissen die geeignete Datenübertragungsmöglichkeit hersteilen und so konzipieren, dass die hergestellte Datenübertragung geringen Störungen wie Fatenz unterworfen ist. At least one measured value and possibly a sensor time value are transmitted to the sensor processing unit. If the sensor is arranged on the vehicle, this data transmission takes place preferably, but not restrictively, via a wired network after the sensor processing unit is also arranged on the vehicle. If the sensor is arranged on the track, this data transmission preferably takes place via radio, especially since cable-based data transmission cannot be carried out. The forms and routes of data transmission used, in particular the wired forms of data transmission such as cables, switches, etc., are preferably standardized in order to prevent dangling between the data transmission paths. In principle, the person skilled in the art can use his or her specialist knowledge to create the appropriate data transmission option and design it in such a way that the data transmission that is established is subject to minor disruptions such as delays.
Das erfmdungsgemäße Verfahren erlaubt die Verwendung von Sensoren, welche Sensoren in Ergänzung zu den Messwerten einen Sensorzeitwert liefern oder diesen nicht liefern. Die Eigenschaft des Sensors, Sensorzeitwerte liefern zu können, ist für das erfmdungsgemäße Verfahren nicht relevant. The method according to the invention allows the use of sensors which supply a sensor time value or do not supply this in addition to the measured values. The property of the sensor to be able to supply sensor time values is not relevant for the method according to the invention.
Das erfmdungsgemäße Verfahren kann den Verfahrensschritt umfassen, dass die Sensorrecheneinheit von der Recheneinheit den Zeitwert anfordert. Es wird bei dieser Anforderung die Eigenschaft des angefragten Zeitwertes definiert, sodass der Zeitwert in dem zur weiteren Datenverarbeitung erforderlichen Zeitformat vorliegt. Dies erfolgt nach der gängigen Fehre über die Definition des Kommunikationsprotokolls wie beispielsweise Network Time Protocol (NTP) oder Precision Time Protocol (PTP). The method according to the invention can include the method step that the sensor computing unit requests the time value from the computing unit. With this request, the property of the requested time value is defined so that the time value is available in the time format required for further data processing. This is done according to the common practice of defining the communication protocol, such as Network Time Protocol (NTP) or Precision Time Protocol (PTP).
Es wird von der Recheneinheit der Zeitwert unter Beachtung des erforderlichen Kommunikationsprotokolls an die Sensorrecheneinheit übermittelt. Dieser übermittelte Zeitwert ist der bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einzige relevante Zeitwert. Es werden bei der Durchführung des erfmdungsgenäßen Verfahrens keine weiteren Zeitwerte in einer relevanten Weise verarbeitet; diese weiteren Zeitwerte wie beispielsweise die Sensorzeitwerte haben keinen Einfluss auf die weiteren Verfahrensschritte, insbesondere keinen relevanten Einfluss auf die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbare Synchronisation der Messwerte. The time value is transmitted from the computing unit to the sensor computing unit, taking into account the required communication protocol. This transmitted time value is the only relevant time value when carrying out the method according to the invention. When the method according to the invention is carried out, no further time values are processed in a relevant manner; these further time values such as the sensor time values have no influence on the further method steps, in particular no relevant influence on the synchronization of the measured values that can be achieved by the method according to the invention.
Die Recheneinheit kann so gesteuert sein, dass die Recheneinheit die Zeitwerte in dem von der Sensorrecheneinheit angeforderten Kommunikationsprotokoll liefert. Die Eigenschaft der Zeitwerte kann an die jeweilige Anfrage angepasst sein. The processing unit can be controlled in such a way that the processing unit supplies the time values in the communication protocol requested by the sensor processing unit. The property of the time values can be adapted to the respective request.
Die Recheneinheit kann auch so gesteuert sein, dass die Recheneinheit die Zeitwerte in einem starren Format liefert. The computing unit can also be controlled in such a way that the computing unit supplies the time values in a rigid format.
Es werden in der Sensorrecheneinheit die Messwerte mit dem Zeitwert verknüpft. Die hieraus erstellten Messdaten werden an die Recheneinheit übermittelt und gegebenenfalls in einer Datenbank abgespeichert. Es ist die Datenbank in der Figur 2 nicht eingetragen. 14 The measured values are linked to the time value in the sensor processing unit. The measurement data created from this are transmitted to the computing unit and, if necessary, stored in a database. The database in FIG. 2 is not entered. 14
Die Recheneinheit kann mehrere Einheiten umfassen, welche Einheiten getrennt von einander einzelne Aufgaben (Muster, Datenbank, ....) haben. The computing unit can include several units, which units have individual tasks (pattern, database, ....) separately from one another.
In Bezugnahme auf die obige Beschreibung über das Vorkommen weiterer Zeitwerte wird festgehalten, dass die Messdaten grundsätzlich Sensorzeitwerte umfassen können. Die Sensorzeitwerte sind jedoch nicht weiter relevant bei der grundsätzlichen Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens oder nachfolgender Verfahren. Diese Verfahren sind auch ohne die Sensorzeitwerte als weitere Zeitwerte ausführbar. With reference to the above description of the occurrence of further time values, it is noted that the measurement data can in principle include sensor time values. However, the sensor time values are no longer relevant for the basic implementation of the method according to the invention or subsequent methods. These methods can also be carried out as additional time values without the sensor time values.
Da die weiteren Zeitwerte wie Sensorzeitwerte keine relevante Bedeutung bei der Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens haben, können die Sensorzeitwerte gelöscht werden oder die Messdaten so gestaltet werden, dass die Messdaten ausschließlich Messwerte und Zeitwerte umfassen. Since the other time values, such as sensor time values, have no relevant significance when carrying out the method according to the invention, the sensor time values can be deleted or the measurement data can be designed in such a way that the measurement data only includes measurement values and time values.
Die Figur 2 zeigt eine Anordnung, bei welcher Anordnung nur ein Sensor 10 mit der Sensorrecheneinheit 1 und nur ein Sensor 20 mit der Sensorrecheneinheit 2 gekoppelt ist. Diese beispielhafte Anordnung schließt keinesfalls eine Anordnung einer Vielzahl von Sensoren mit der jeweiligen Sensorrecheneinheit aus. In diesem Sinn kann auch eine Vielzahl von Sensorrecheneinheiten mit der Recheneinheit gekoppelt sein, welche Sensorrecheneinheiten wiederum mit einem Sensor oder mit mehreren Sensoren gekoppelt sind. Die Figur 2 zeigt beispielhaft die Koppelung von zwei Sensorrecheneinheiten mit der einen Recheneinheit. FIG. 2 shows an arrangement in which only one sensor 10 is coupled to the sensor computing unit 1 and only one sensor 20 to the sensor computing unit 2 . This exemplary arrangement in no way excludes an arrangement of a large number of sensors with the respective sensor processing unit. In this sense, a multiplicity of sensor computing units can also be coupled to the computing unit, which sensor computing units are in turn coupled to one sensor or to a plurality of sensors. FIG. 2 shows, by way of example, the coupling of two sensor computing units to one computing unit.
Nach der gängigen Lehre kann ein Sensor einen Zeitwert in einem unterschiedlichen Format erfordern, wie dies im Speziellen durch das Kommunikationsprotokoll festgelegt ist. In Bezugnahme auf die Figur 2 kann die Verarbeitung der Messwerte des Sensors 10 einen Zeitwert im NTP-Format erfordern, während die Verarbeitung der Messwerte des Sensor 20 einen PTP -Zeitwert erfordert. Die hier genannten Zeitprotokolle sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Es kann im Allgemeinen die Verarbeitung der Messwerte eines Sensors ein vorgegebenes Zeitformat bedingen. Es wird der Zeitwert in dem angeforderten Format in der Recheneinheit erstellt und an die Sensorrecheneinheit übermittelt. According to current teaching, a sensor may require a time value in a different format, as specifically specified by the communication protocol. Referring to FIG. 2, processing of sensor 10 readings may require a time value in NTP format, while processing of sensor 20 readings may require a PTP time value. The time logs mentioned here are only to be understood as examples. In general, the processing of the measured values of a sensor can require a specified time format. The time value is created in the requested format in the arithmetic unit and transmitted to the sensor arithmetic unit.
Die Messdaten können ein einheitliches Zeitformat umfassen. Die Verknüpfung der Messwerte mit dem einzigen Zeitwert, welcher einziger Zeitwert in unterschiedlichen Zeitformaten vorhegen kann, erlaubt die Abspeicherung der Messdaten mit einem einheitlichen Zeitformat. The measurement data can include a uniform time format. The linking of the measured values with the single time value, which single time value can be present in different time formats, allows the measurement data to be stored with a uniform time format.
Der Verfahrensschritt der Abfrage eines Zeitwertes kann - wie oben in der allgemeinen Beschreibung dargelegt - entfallen. Es ist im Rahmen der Offenbarung der Erfindung auch denkbar, dass der Zeitwert, zu welchem Zeitwert der Messwert zugeordnet wird, durch die zentrale Recheneinheit vorgegeben wird. Diese Vorgabe kann beispielsweise eine Taktung oder ein Messmuster oder eine Vielzahl an Zeitwerten sein. As explained above in the general description, the method step of querying a time value can be omitted. Within the scope of the disclosure of the invention, it is also conceivable that the time value to which the measured value is assigned is specified by the central processing unit. This specification can, for example, be a timing or a measurement pattern or a large number of time values.
Unter einer Taktung wird die Ermittlung einer Anzahl von Messwerten in einer Zeitspanne verstanden. Bei einem Messmuster wird die Anzahl der Messwerte in einer Zeitspanne mit Hilfe einer mathematischen Funktion angegeben. 15 Clocking is understood to mean the determination of a number of measured values in a period of time. With a measurement pattern, the number of measurement values in a period of time is specified using a mathematical function. 15
Die Figur 3 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem Verfahren die Sensorrecheneinheit nicht den Zeitwert abfragt. FIG. 3 illustrates an embodiment of the method according to the invention, in which method the sensor computing unit does not query the time value.
Die obige Beschreibung erwähnt die Ermittlung von Messwerten pro Zeitspanne. Gleichsam ist die Ermittlung der Messwerte pro Wegstrecke definierbar. Die Ermittlung der Messwerte pro Wegstrecke kann beispielsweise durch ein Wegmessrad oder durch einen weiteren Sensor sowie System zur Positionsbestimmung definiert sein. The above description mentions the determination of measured values per period of time. At the same time, the determination of the measured values per distance can be defined. The determination of the measured values per distance can be defined, for example, by a distance measuring wheel or by another sensor and system for position determination.
Die Figur 4 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens. Die Durchführbarkeit des anhand von Figur 4 veranschaulichten Verfahrens ist keinesfalls auf die oben beschränkte Verknüpfung von Messwerten aus gegebenenfalls mehreren Sensoren mit einem einzigen Zeitwert (siehe Figur 2) beschränkt. Das in Figur 4 veranschaulichte Verfahren kann als eine mögliche, vorteilhafte Wirkung des oben beschriebenen Verfahrens der Verknüpfung von Messwerten aus gegebenenfalls mehreren Sensoren mit einem einzigen Zeitwert angesehen werden. Das in Figur 4 beschriebene Verfahren ist auch als ein eigenständiges Verfahren ausführbar. FIG. 4 illustrates a further embodiment of the method according to the invention. The feasibility of the method illustrated on the basis of FIG. 4 is by no means restricted to the above-restricted combination of measured values from possibly a number of sensors with a single time value (see FIG. 2). The method illustrated in FIG. 4 can be viewed as a possible, advantageous effect of the method described above of linking measured values from possibly a number of sensors with a single time value. The method described in FIG. 4 can also be carried out as an independent method.
Es wird der Zeitwert von der Recheneinheit erstellt. Es kann jedoch der von der Recheneinheit ausgegebene Zeitwert zu einer Referenzzeit wie beispielsweise zu der Atomuhrzeit unterschiedlich sein. Der Anwender könnte dieses sich hier stellende Problem des Unterbindens einer solchen Zeitdifferenz durch einen Abgleich des Zeitwertes und des Referenzzeitwertes lösen. Vorzugsweise wird dieser Abgleich permanent durchgeführt, um so das Entstehen der Zeitdifferenz zu unterbinden. Ein solcher Abgleich erfordert jedoch eine Datenverbindung zwischen der Recheneinheit und der die Referenzzeit erstellenden Einheit, was im Eisenbahnwesen nur sehr eingeschränkt vorhanden ist. Eine solche Datenverbindung liegt beispielsweise in einem Tunnel nicht vor. The time value is created by the computing unit. However, the time value output by the computing unit can be different from a reference time, such as atomic clock time. The user could solve this problem of preventing such a time difference by comparing the time value and the reference time value. This adjustment is preferably carried out permanently in order to prevent the time difference from occurring. However, such a comparison requires a data connection between the computing unit and the unit creating the reference time, which is only available to a very limited extent in the railway system. Such a data connection does not exist in a tunnel, for example.
Die Figur 4 umfasst ein Diagramm, bei welchem Diagramm der durch die Recheneinheit vorgegebene Zeitwert auf der x-Achse und der Referenzzeitwert auf der y-Achse aufgetragen sind. Ein Graph, welcher Graph eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitwert und der Referenzzeit wiedergibt, verläuft bei Vorliegen keiner Zeitdifferenz durch den Nullpunkt und weist eine Steigung von 1 : 1 auf. FIG. 4 includes a diagram in which the time value specified by the computing unit is plotted on the x-axis and the reference time value is plotted on the y-axis. A graph representing a time difference between the time value and the reference time passes through the zero point when there is no time difference and has a slope of 1:1.
Das in Figur 4 veranschaulichte Verfahren kann in die folgenden Phasen untergliedert werden, wobei nicht alle Phasen Teil des erfmdungsgemäßen Verfahrens sind. The process illustrated in FIG. 4 can be broken down into the following phases, although not all phases are part of the process according to the invention.
In der Phase 1 stimmen Referenzzeitwert und der Zeitwert überein. Der Graph (oder dessen Strahl) erstreckt sich durch den Nullpunkt und weist eine Steigung von 1 : 1 auf. In phase 1, the reference time value and the time value match. The graph (or its ray) extends through the origin and has a slope of 1:1.
In der Phase 2 tritt eine Zeitdifferenz zwischen dem Referenzzeitwert und dem Zeitwert auf. Der Graph (durchgezogene Linie) weicht von der gestrichelten Linie, welche gestrichelte Linie eine Übereinstimmung von Referenzzeitwert und Zeitwert veranschaulicht, ab. Bei dem in Figur 4 dargestellten Verfahren wird der Zeitwert in kleineren Zeitinkrementen als der Referenzzeitwert erhöht. Der Graph verläuft sohin in der Phase 2 unterhalb der gestrichelten Linie. Der Graph verläuft in der Phase 2 mit einer geringeren Steigung als die gestrichelte Linie. 16 In phase 2, a time difference occurs between the reference time value and the time value. The graph (solid line) deviates from the dashed line, which dashed line illustrates a match between the reference time value and the time value. In the method shown in FIG. 4, the time value is increased in smaller time increments than the reference time value. The graph therefore runs below the dashed line in phase 2. The graph runs in phase 2 with a lower slope than the dashed line. 16
Es wird beispielsweise angenommen, dass in der Phase 2 keine Datenverbindung zwischen der den Zeitwert ausgebenden Recheneinheit und der die Referenzzeit ausgebenden Referenzzeit vorhanden ist, sodass die Zeitdifferenz nicht feststellbar ist. Beim Übergang von der Phase 2 zu der Phase 3 ist die Zeitdifferenz feststellbar. Die Zeitdifferenz wird in Figur 4 durch den Abstand des Graphen von der gestrichelten Linie veranschaulicht. It is assumed, for example, that in phase 2 there is no data connection between the computing unit that outputs the time value and the reference time that outputs the reference time, so that the time difference cannot be determined. At the transition from phase 2 to phase 3, the time difference can be determined. The time difference is illustrated in Figure 4 by the distance of the graph from the dashed line.
In der Phase 3 wird der Zeitwert unter Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens „gleitend“ an die Referenzzeit angepasst. Die „gleitende“ Anpassung kann unter Anwendung von Verfahren nach der gängigen Lehre erfolgen. Beispielhaft und nicht einschränkend wird hierbei das Verfahren RFC 5905 erwähnt, welches beispielsweise auf der Webseite http://www.ntp.org/ beschrieben ist. Eine an die Phase 3 anschließende Phase 4 ist dadurch charakterisiert, dass der einzige Zeitwert mit der Referenzzeit übereinstimmt. In phase 3, the time value is “slidably” adjusted to the reference time using the method according to the invention. The "sliding" adjustment can be made using conventional teaching techniques. The RFC 5905 method, which is described for example on the website http://www.ntp.org/, is mentioned here as an example and not as a limitation. A phase 4 following phase 3 is characterized in that the single time value corresponds to the reference time.
Der vorteilhafte Effekt des erfmdungsgemäßen Verfahrens sei auch wie folgt dargelegt. Verfahren nach dem Stand der Technik basieren auf einer Verknüpfung der durch einzelne Sensoren ermittelten Messwerte mit den einzelnen Sensorzeitwerten. Es kann jeder einzelne Sensorzeitwert eine Zeitdifferenz zu der Referenzzeit aufweisen, sodass einzelne Zeitwerte der einzelnen Sensoren durch ein einzelnes, alleinstehendes Verfahren ähnlich zu dem oben beschriebenen Verfahren angepasst werden müssen. Bei einer Vielzahl von Sensoren und dem Auftreten einer Vielzahl von Zeitdifferenzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten ist eine Vielzahl von Anpassungen der Sensorzeitwerte an die Referenzzeitwerte durchzuführen, sodass die Anpassungen für den Fachmann nicht mehr nachvollziehbar sind. The advantageous effect of the method according to the invention is also presented as follows. Methods according to the prior art are based on linking the measured values determined by individual sensors with the individual sensor time values. Each individual sensor time value can have a time difference to the reference time, so that individual time values of the individual sensors have to be adjusted by a single, stand-alone method similar to the method described above. With a large number of sensors and the occurrence of a large number of time differences at different points in time, a large number of adjustments of the sensor time values to the reference time values have to be carried out, so that the adjustments can no longer be understood by a person skilled in the art.
Im Unterschied hierzu ist bei Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens nur ein einziger Zeitwert an die Referenzzeit anzupassen. Im Unterschied zu dem oben beschriebenen Verfahren nach dem Stand der Technik ist die Anpassung nachvollziehbar. In contrast to this, when using the method according to the invention, only a single time value has to be adjusted to the reference time. In contrast to the prior art method described above, the adjustment is understandable.
Die Figur 5 und die Figur 6 veranschaulichen Verfahren zur Erstellung von Messwerten durch einen Sensor, welche Messwerte mit einem einzigen, durch eine zentrale Recheneinheit vorgegebenen Zeitwert verknüpft werden. Es wird die Kommunikation zwischen der Sensorrecheneinheit und dem Sensor über die durch den einzigen Zeitwert definierte Zeit dargestellt. Die Kommunikation zwischen der Sensorrecheneinheit und dem Sensor über den durch den einzigen Positionswert definierte Position würde hier zu ähnlich aussehen. FIG. 5 and FIG. 6 illustrate methods for creating measured values by a sensor, which measured values are linked to a single time value specified by a central processing unit. The communication between the sensor processing unit and the sensor is shown over the time defined by the single time value. The communication between the sensor processing unit and the sensor via the position defined by the single position value would look too similar here.
Zu Figur 5 wird das Folgende vorgebracht. Wie in der Figur 2 dargestellt und oben beschrieben empfängt die Sensorrecheneinheit den einzigen Zeitwert (beziehungsweise Positionswert). Die Sensorrecheneinheit gibt an den Sensor den Befehl aus, zu diesem einzigen Zeitpunkt (beziehungsweise zu diesem einzigen Positionswert) einen Messwert zu ermitteln und diesen Messwert an die Sensorrecheneinheit zu übermitteln. In der Sensorrecheneinheit wird der ermittelte Messwert mit dem einzigen Zeitwert (beziehungsweise mit dem einzigen Positionswert) gegebenenfalls unter Erstellung von Messdaten verknüpft. Dieses in Figur 5 dargestellte Verfahren basiert auf der Verwendung von Sensoren mit einer nicht vorgegebenen Taktung der Ermittlung der Messwerte. 17 Regarding Figure 5, the following is put forward. As shown in FIG. 2 and as described above, the sensor computing unit receives the single time value (or position value). The sensor computing unit issues the command to the sensor to determine a measured value at this single point in time (or at this single position value) and to transmit this measured value to the sensor computing unit. In the sensor computing unit, the determined measured value is linked to the single time value (or to the single position value), possibly with the creation of measurement data. This method shown in FIG. 5 is based on the use of sensors with a non-specified clocking of the determination of the measured values. 17
Die Figur 6 beleuchtet die Verwendung von Sensoren mit einer vorgegebenen Taktung der Ermittlung von Messwerten. Die Sensorrecheneinheit gibt den Befehl, zu einem Zeitpunkt TI den Messwert zu erstellen. Da die Taktung und der Zeitpunkt TI übereinstimmen, kann der Sensor einen Messwert zu einem Zeitpunkt tl gleich dem Zeitpunkt TI ermitteln und an die Recheneinheit übermitteln. FIG. 6 illuminates the use of sensors with a predetermined clocking of the determination of measured values. The sensor computing unit gives the command to create the measured value at a point in time TI. Since the timing and the point in time TI match, the sensor can determine a measured value at a point in time t1 equal to the point in time TI and transmit it to the computing unit.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Taktung und der Zeitpunkt T2 nicht übereinstimmen. Um dennoch einen Messwert zu einem Zeitpunkt t2 gleich dem Zeitpunkt T2 zu erstellen, zu welchem Zeitpunkt T2 gemäß Befehl der Messwert zu ermitteln ist, wird ein fiktiv zu einem Zeitpunkt t2 erstellter Messwert an die Recheneinheit übermittelt. Der fiktiv zu dem Zeitpunkt t2 erstellte Messwert ist ein aus mehreren Messwerten gemittelter oder interpolierter Messwert, welche mehrere Messwerte in einer den Zeitpunkt T2 gleich t2 umfassenden Zeitspanne ermittelt werden. In Figur 6 sind beispielhaft die zu einem Zeitpunkt t2.1 beziehungsweise t2.2 erstellten Messwerte eingetragen, wobei die Zeitpunkte t2.1 und t2.2 in die Zeitspanne fallen. However, there is also the possibility that the timing and the point in time T2 do not match. In order nevertheless to create a measured value at a time t2 equal to the time T2, at which time T2 the command is to determine the measured value, a fictitious measured value created at a time t2 is transmitted to the processing unit. The fictitious measured value created at the time t2 is a measured value averaged or interpolated from a number of measured values, which a number of measured values are determined in a time period encompassing the time T2 equal to t2. In FIG. 6, the measured values created at a point in time t2.1 or t2.2 are entered as an example, with the points in time t2.1 and t2.2 falling within the time span.
Es können weiters aus einem Messwert und einem Zeitwert Messdaten umfassend den Messwert und den Zeitwert erstellt werden. Furthermore, measurement data comprising the measured value and the time value can be created from a measured value and a time value.
Die Figur 7 veranschaulicht unter anderem die technische Wirkung des erfmdungsgemäßen Verfahrens im Rahmen eines Abgleiches ermittelter Messwerte mit Referenzmesswerten. Among other things, FIG. 7 illustrates the technical effect of the method according to the invention in the context of a comparison of determined measured values with reference measured values.
Die Figur 7 umfasst drei Diagramme. Das Diagramm 3 veranschaulicht die zeitliche Entwicklung von Messwerten, welche Messwerte mittels Verfahren nach dem Stand der Technik ermittelt werden. Es sind auf der x-Achse die Zeit und auf der y-Achse die Messwerte aufgetragen; dieses Prinzip wird auch bei den Diagrammen 1 und 2 eingehalten. Das Diagramm 3 umfasst zwei Graphen 8, 9, welche Graphen mittels Verfahren nach dem Stand der Technik ermittelte Messwerte als eine Funktion der Zeit darstellen.FIG. 7 comprises three diagrams. Diagram 3 illustrates the development of measured values over time, which measured values are determined using methods according to the prior art. The time is plotted on the x-axis and the measured values are plotted on the y-axis; this principle is also observed in diagrams 1 and 2. Diagram 3 comprises two graphs 8, 9, which represent graphs of measured values determined using methods according to the prior art as a function of time.
Es liegt - wie oben ausführlich dargestellt - bei Verfahren nach dem Stand der Technik das technische Problem vor, dass ein real einziger Zeitpunkt durch unterschiedliche Zeitwerte beschrieben ist. Dieses Problem ist in dem Diagramm durch unterschiedliche zeitliche Positionen der Zeitpunkte tl Graphen 8, 9 an der x-Achse als Zeitachse veranschaulicht. As explained in detail above, there is the technical problem with methods according to the prior art that a really single point in time is described by different time values. This problem is illustrated in the diagram by different time positions of the times tl graphs 8, 9 on the x-axis as a time axis.
Das Diagramm 2 der Figur 7 veranschaulicht die zeitliche Entwicklung von Messwerten, welche Messwerte unter Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens, im Besonderen durch Zuordnung eines einzigen, einen Zeitpunkt tl beschreibenden Zeitwertes erstellt werden. Durch das erfmdungsgemäße Verfahren hat den technischen Effekt, dass ein Zeitpunkt tl durch einen einzigen Zeitwert beschrieben wird und nur dieser einzige Zeitwert den Messwerten zugeordnet wird. Dies ist im Diagramm 2 der Figur 7 so veranschaulicht, dass die Zeitpunkte tl der Graphen 10, 11 an gleichen Positionen der x-Achse als Zeitachse zugeordnet sind. Diagram 2 in FIG. 7 illustrates the development over time of measured values, which measured values are created using the method according to the invention, in particular by assigning a single time value describing a point in time t1. The method according to the invention has the technical effect that a point in time t1 is described by a single time value and only this single time value is assigned to the measured values. This is illustrated in Diagram 2 of FIG. 7 in such a way that the points in time t1 of the graphs 10, 11 are assigned to the same positions on the x-axis as the time axis.
Das Diagramm 1 umfasst als Referenzmesswerte die Graphen 12, 13. Diagram 1 includes graphs 12, 13 as reference measured values.
Eine mögliche technische Wirkung der Beschreibung eines Zeitpunktes tl durch mehrere Zeitwerte nach dem Stand der Technik kann sein, dass die Graphen 8, 9 einer Zeitspanne 14 nicht den Referenzgraphen 12, 13 dieser Zeitspanne zugeordnet werden können. In dem Fall, dass die Graphen 8, 9 beispielsweise - 18 - die zeitliche Entwicklung von Messwerten zur Beschreibung einer Position wie GPS-Signal, Spurweite et cetera betreffen, könnte das Fahrzeug nur schwer oder gar nicht verortet, allenfalls ungenau werden. Es kann kein einziger Zeitraum in dem Verlauf der Referenzgraphen 12, 13 gefunden werden, in welchem einzigen Zeitraum die Graphen 8, 9 mit einem hohem Ähnlichkeitsmaß beiden Referenzgraphen 12, 13 ähnlich sind. A possible technical effect of describing a point in time t1 using several time values according to the prior art can be that the graphs 8, 9 of a time span 14 cannot be assigned to the reference graphs 12, 13 of this time span. In the case that the graphs 8, 9 for example - 18 - the temporal development of measured values for describing a position such as GPS signal, track width et cetera, the vehicle could be localized only with difficulty or not at all, at best it could be imprecise. It is not possible to find a single time period in the profile of the reference graphs 12, 13 in which a single time period the graphs 8, 9 are similar to the two reference graphs 12, 13 with a high degree of similarity.
Versuche haben gezeigt, dass die Graphen 10, 11 der Messwerte, welche unter Anwendung des erfmdungsgemäßen Verfahrens ermittelt worden sind, unter einem annehmbaren Aufwand mit den Referenzgraphen 12, 13 abgeglichen wären können. In dem bereits erwähnten Fall, dass die Graphen 10,Experiments have shown that the graphs 10, 11 of the measured values, which have been determined using the method according to the invention, could be compared with the reference graphs 12, 13 with an acceptable level of effort. In the already mentioned case that the graphs 10,
11 Messwerte zur Verortung beschreiben, wäre das Fahrzeug hinreichend genau ortbar. 11 describe measured values for localization, the vehicle would be able to be located with sufficient accuracy.
Eine Verortung unter Abgleich der Graphen 8, 9 mit den Referenzgraphen 12, 13 kann effektiv nur dann erfolgen, wenn die zeitliche Differenz zwischen dem Zeitpunkt tl des Graphen 8 und dem Zeitpunkt tl des Graphen 9 minimiert wird. Der Vorgang der Minimierung dieser zeitlichen Differenz umfasst beispielsweise auch das Erkennen dieser zeitlichen Differenz. Alleine dieses Erkennen ist einer Ungenauigkeit unterworfen, welche Ungenauigkeit auf die nachfolgenden Abgleiche eine Auswirkung hat. A localization by comparing the graphs 8, 9 with the reference graphs 12, 13 can only take place effectively if the time difference between the time t1 of the graph 8 and the time t1 of the graph 9 is minimized. The process of minimizing this time difference also includes, for example, recognizing this time difference. This recognition alone is subject to an inaccuracy, which inaccuracy has an effect on the subsequent adjustments.
Die obige Beschreibung der Figur 7 ist auf die Darstellung der Messwerte beziehungsweise Referenzmesswerte als eine Funktion der Zeit gerichtet. Der Fachmann kann diese Beschreibung auch auf eine Darstellung der Messwerte als eine Funktion der Position anwenden. The above description of FIG. 7 is aimed at showing the measured values or reference measured values as a function of time. Those skilled in the art can also apply this description to a representation of the measurement values as a function of position.
In Ergänzung zu der Figur 2 und der Figur 3 wird auf die in Figur 8 dargestellte Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens verwiesen, welche Ausführungsform grundsätzlich zu den in Figur 2 und Figur 3 dargestellten Ausführungsformen ähnlich ist. In addition to FIG. 2 and FIG. 3, reference is made to the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 8, which embodiment is basically similar to the embodiments shown in FIG. 2 and FIG.
Es können der Sensor 10, die Sensorrecheneinheit 1 und die Recheneinheit im Sinne der Offenbarung der Erfindung als eine Komponente ausgebildet sein. Der Sensor 10 übermittelt den Messwert und den Sensorzeitwert an die Sensorrecheneinheit 1. Die Sensorrecheneinheit 1 übermittelt den Messwert in Form von Messdaten und den Sensorzeitwert als Zeitwert an die Recheneinheit. The sensor 10, the sensor computing unit 1 and the computing unit can be designed as one component within the meaning of the disclosure of the invention. The sensor 10 transmits the measured value and the sensor time value to the sensor processing unit 1. The sensor processing unit 1 transmits the measured value in the form of measurement data and the sensor time value as a time value to the processing unit.
Die zentrale Recheneinheit übermittelt den aus dem Sensorzeitwert ermittelten Zeitwert an die Sensorrecheneinheit 2. Dieser Verfahrensschritt kann als Folge einer Abfrage eines Zeitwertes durchgeführt werden; die Abfrage des Zeitwertes ist nicht zwingend erforderlich, wie dies oben hinreichend genau erläutert ist. The central processing unit transmits the time value determined from the sensor time value to the sensor processing unit 2. This method step can be carried out as a result of querying a time value; querying the time value is not absolutely necessary, as explained above in sufficient detail.
Das in Figur 8 dargestellte Verfahren unterscheidet sich von den oben beschriebenen Verfahren dadurch, dass der Zeitwert auf Basis des Sensorzeitwertes erstellt wird. The method shown in FIG. 8 differs from the methods described above in that the time value is created on the basis of the sensor time value.

Claims

- 19 -Patentansprüche - 19 -Claims
1. Computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung von Messdaten beschreibend ein Eisenbahnnetz oder ein auf einem Gleis fahrenden Fahrzeuges, wobei mittels eines an dem Fahrzeug oder an dem Gleis angeordneten Sensors Messwerte ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine mit dem Sensor in Kommunikation stehende Sensorrecheneinheit von einer am Fahrzeug angeordneten Recheneinheit ein einen Zeitpunkt t beschreibender Zeitwert und/oder ein eine Position beschreibender Positionswert und/oder ein Messmuster angefordert werden und von der Recheneinheit an die Sensorrecheneinheit der Zeitwert und/oder der Positionswert und/oder das Messmuster übermittelt werden, wobei durch die Sensorrecheneinheit ein Messwert dem Zeitwert beziehungsweise dem Positionswert beziehungsweise dem Messmuster zugeordnet wird, sodass der Zeitwert und/oder der Positionswert und/oder das Messmuster einen Messzeitpunkt beziehungsweise eine Messposition beschreiben, und 1. Computer-implemented method for creating measurement data describing a railway network or a vehicle traveling on a track, with measurement values being determined by means of a sensor arranged on the vehicle or on the track, characterized in that a sensor computing unit in communication with the sensor is computing unit arranged on the vehicle, a time value describing a time t and/or a position value describing a position and/or a measurement pattern are requested and the time value and/or the position value and/or the measurement pattern are transmitted from the computing unit to the sensor computing unit, with the Sensor processing unit a measured value is assigned to the time value or the position value or the measurement pattern, so that the time value and/or the position value and/or the measurement pattern describe a measurement time or a measurement position, and
Messdaten umfassend den Messwert und den Zeitwert und/oder den Positionswert und/oder das Messmuster in einer Datenbank abgespeichert werden. Measurement data comprising the measured value and the time value and/or the position value and/or the measurement pattern are stored in a database.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitwert nach einem Netzwerkprotokoll wie beispielsweise NTP, PTP oder nach einem vorgegebenen Format erstellt wird. 2. Method according to claim 1, characterized in that the time value is created according to a network protocol such as NTP, PTP or according to a predetermined format.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten ein einheitliches Zeitformat umfassen. 3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the measurement data include a uniform time format.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionswert eine relative Positionsangabe und/oder eine absolute Positionsangabe und/oder eine nach einschlägigen Normen festgelegte Positionsangabe im Gleisnetz ist. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the position value is a relative position specification and/or an absolute position specification and/or a position specification in the track network defined according to relevant standards.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmuster eine Angabe über die Ermittlung von Messwerten pro Zeitspanne umfasst. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the measurement pattern includes information about the determination of measured values per period of time.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitwert mit einem Referenzzeitwert zu einem Zeitpunkt t abgeglichen wird und eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitwert und dem Referenzzeitwert durch eine in einer Angleichungszeitspanne vorgenommene Veränderung einer dem Zeitpunkt t nachfolgenden Zeitinkremente des Zeitwertes minimiert wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the time value is compared with a reference time value at a time t and a time difference between the time value and the reference time value by a change made in an adjustment period of a time increment of the time value following the time t is minimized.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Zeitinkremente linear oder einer mathematischen Funktion folgend erfolgt. - 20 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorkennung vom Sensor durch die Sensorrecheneinheit ausgelesen wird und diese Sensorkennung an die Recheneinheit übermittelt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass aus ersten Messwerten und zweiten Messwerten verbesserte Messwerte erstellt werden, welche verbesserten Messwerte durch einen Mittelwert aus den ersten Messwerte und den zweiten Messwerte oder durch Interpolierung der ersten Messwerte und zweiten Messwerte ermittelt werden und/oder aus ersten Messdaten, welche erste Messdaten durch einen ersten Sensor zu einem durch ein vereinheitlichtes Zeitformat angegebenen Zeitpunkt erstellte Messwerte umfassen, und zweiten Messdaten, welche zweiten Messdaten durch einen zweiten Sensor zu einem durch ein vereinheitlichtes Zeitformat angegebenen Zeitpunkt erstellte Messwerte umfassen, verbesserte Messdaten erstellt werden, welche verbesserten Messdaten durch einen Mittelwert aus den ersten Messdaten und den zweiten Messdaten oder durch Interpolierung der ersten Messdaten und zweiten Messdaten ermittelt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten mit Referenzmessdaten abgeglichen werden, welche Referenzmessdaten ein Referenzobjekt beschreiben, und die Messdaten unter Bestimmung eines Ähnlichkeitsmaßes einem Referenzobjekt zugeordnet werden oder die Messdaten mit Referenzmessdaten abgeglichen werden, welche Referenzmessdaten ein Referenzobjekt beschreiben, und Messdaten unter Bestimmung eines Ähnlichkeitsmaßes einem Referenzobjekt zugeordnet werden. 7. The method according to claim 6, characterized in that the time increments are changed linearly or following a mathematical function. - 20 The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a sensor identifier is read from the sensor by the sensor processing unit and this sensor identifier is transmitted to the processing unit. Method according to one of Claims 1 to 8, characterized in that improved measured values are created from first measured values and second measured values, which improved measured values are determined by a mean value from the first measured values and the second measured values or by interpolating the first measured values and second measured values and /or improved measurement data from first measurement data, which includes first measurement data by a first sensor at a time specified by a standardized time format, and second measurement data, which includes second measurement data by a second sensor at a time specified by a standardized time format, improved measurement data are created, which improved measurement data are determined by an average of the first measurement data and the second measurement data or by interpolation of the first measurement data and second measurement data. Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the measurement data are compared with reference measurement data, which reference measurement data describe a reference object, and the measurement data are assigned to a reference object, determining a degree of similarity, or the measurement data are compared with reference measurement data, which reference measurement data describe a reference object , and measurement data are assigned to a reference object while determining a measure of similarity.
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