DE10125515A1 - Verfahren zur Zustandsdatenerfassung von Fahrwegen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsdatenerfassung von Fahrwegen, durch elektronische Erfassung der ortsbezogenen Zustandsdaten mit einem beweglichen oder tragbaren Computer und bei dem zumindest die Koordinaten des Fahrweges oder des gesamten Fahrwegenetzes einschließlich der erfaßten Zustandsdaten in einer zentralen Datenbank außerhalb des tragbaren Computers gespeichert sind. Durch die Erfindung soll eine schnelle und effizente Erfassung der Daten, eine ortsbezogene Zustandsbewertung und eine Auswertung der Daten vor Ort ermöglicht werden. Erreicht wird dies dadurch, dass die Ortszuordnung der Zustandsdaten zum Fahrweg im mobilen Zustandsdaten-Erfassungssystem dadurch erfolgt, dass zunächst die geografische Position mittels eines satellitengebundenen Positionsbestimmungssystems ermittelt wird, dass die Zuordnung zwischen einer Koordinate des Positionsbestimmungssystems und dem Fahrweg durch Vorgabe von mindestens einem festen Bezugspunkt und der Bewegungsrichtung auf dem Fahrweg durch den Inspizierenden erfolgt und dass die Entfernungsbestimmung entlang des Fahrweges durch Rückrechnung der Koordinaten des Positionsbestimmungssystems auf den Fahrweg erfolgt, indem der zurückgelegte Weg zum Bezugspunkt hin, oder von diesem weg in eine Position auf dem Fahrweg umgerechnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsdatenerfas­ sung von Fahrwegen, durch elektronische Erfassung der orts­ bezogenen Zustandsdaten mit einem beweglichen oder tragbaren Computer als mobiles Zustandsdaten-Erfassungssystem durch einen Inspizierenden, auf dem eine geeignete Software zur Erfassung, Darstellung, Datenübertragung und Auswertung der Zustandsdaten gespeichert ist und bei dem zumindest die Koor­ dinaten des Fahrweges oder des gesamten Fahrwegenetzes ein­ schließlich der erfaßten Zustandsdaten in einer zentralen Datenbank außerhalb des tragbaren Computers gespeichert sind.

Die augenscheinliche Überprüfung des Fahrweges für Schienen­ fahrzeuge durch eine Person, d. h. eine Inspektion durch einen "Streckenläufer", ist eine wesentliche Grundlage für die Beur­ teilung des Zustandes von Fahrwegen und daraus folgende Ablei­ tung von Instandsetzungsmaßnahmen für den Fahrweg. Die In­ spektion kann natürlich auch fahrzeuggebunden erfolgen. Die dabei erhobenen Daten bilden im Zusammenhang mit weiteren Informationen die Basis für die Bewertung des Zustandes. Auf ähnliche Art und Weise kann natürlich eine Überprüfung von Fahrwegen für beliebige Fahrzeuge, wie Straßenbahn, Magnet­ schwebebahn, Kraftfahrzeuge usw. erfolgen.

Das Problem besteht hierbei darin, die Fülle der verschieden­ artigen Informationen analysieren, bewerten und weiterver­ arbeiten zu können. Weiterhin fehlen vor Ort wichtige Informa­ tionen zur Beurteilung der Zustandsdaten, wie z. B. Daten aus anderen Quellen, korrekte Ortsinformationen und Unterstützung bei der Erfassung und Zustandsanalyse. Vor Ort kann nur in begrenztem Maße auf unerwartete oder unbekannte Zustände schnell und effizient reagiert werden.

Die Position von Objekten, d. h. die Ortsinformation, wird üblicherweise in karthesischen Koordinaten des dreidimensiona­ len Raumes angegeben. Dabei wird eine Positionsangabe als gültig angesehen, wenn diese sich auf das theoretische Masse­ zentrum der Erde als Koordinatenursprung bezieht, wobei sich die Positionsangabe auf der Erde auf ein gedachtes Gradnetz bezieht und mit einer gültigen Weltzeit (UTC, Universal Coor­ dinated Time) verknüpft ist. Es handelt sich also um 4-dimen­ sionale Koordinaten. Das ermöglicht, sowohl den statischen Zustand eines Objektes als auch dessen Bewegung abzubilden.

Für die präzise Ortsbestimmung eines Punktes auf der Erdober­ fläche werden üblicherweise satellitengestützte Positionsbe­ stimmungssysteme eingesetzt. Am weitesten verbreitet ist der­ zeit das GPS (Global Positioning System), aber auch andere gleichwertige Systeme mit unterschiedlicher Verfügbarkeit sind derzeit verfügbar, oder befinden sich in der Entwicklung. Dies sind beispielsweise GLONAS, Galileo, EGNOS, LORAN-C/CHAYKA, Racon, GBAS (incl. RB-DGNSS), DME, VOR, NDB, ILS, MLS, GBAS für GPS/GLONAS und weitere private Systeme.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Zustandsdatenerfassung von Fahrwegen zu schaffen, mit dem eine schnelle und effiziente Erfassung der Daten, eine orts­ bezogene Zustandsbewertung und eine Auswertung der Daten vor Ort ermöglicht wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs dadurch gelöst, dass die Ortszuordnung der Zustandsdaten zum Fahrweg im mobilen Zustandsdaten-Erfassungssystem dadurch erfolgt, dass zunächst die geografische Position mittels eines satellitengebundenen Positionsbestimmungssystemes ermittelt wird, dass die Zuord­ nung zwischen einer Koordinate des Positionsbestimmungssyste­ mes und dem Fahrweg durch Vorgabe von mindestens einem festen Bezugspunkt und der Bewegungsrichtung auf dem Fahrweg durch den Inspizierenden erfolgt und dass die Entfernungsbestimmung entlang des Fahrweges durch Rückrechnung der Koordinaten des Positionsbestimmungssystemes auf den Fahrweg erfolgt, indem der zurückgelegte Weg zum Bezugspunkt hin, oder von diesem weg in eine Position auf dem Fahrweg umgerechnet wird.

Weitere erfindungsgemäße Fortbildungen gehen aus den zugehöri­ gen Unteransprüchen hervor.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine umfassende Unterstützung des Inspizierenden ("Streckenläufers") bei der Erfassung des materiellen Zustandes des Fahrweges in elektro­ nischer Form, bei der Bestimmung des Ortes (Bereiches) mit einem bestimmten Zustand, bei der Bewertung des Zustandes und bei der Auswertung der Daten vor Ort.

Darüberhinaus können mit Hilfe des Systems die aktuellen (er­ faßten) Daten in einer zentralen Datenbank gespeichert und der aktuelle Zustand des Fahrweges dargestellt werden. Es können auch fachübergreifende Daten aus einer Datenbank vor Ort hin­ zugezogen werden (fachübergreifendes Informationssystem) auch kann der Nachweis der Anwesenheit vor Ort (und Zeitpunkt) geführt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Hard­ ware stehen dem Benutzer sämtliche für die Bewertung des Zu­ stands relevanten Daten vor Ort auf einem mobilen System zur Verfügung.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Erfassungs- und Informationssystem für den mate­ riellen Zustand eines Fahrweges;

Fig. 2 eine eindimensionale Darstellung der Positionsbestim­ mung auf einem Gleis;

Fig. 3 eine topologische Darstellung der Positionsbestimmung auf dem Gleis; und

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Positionsdatenflus­ ses.

Die Basis des mobilen Erfassungs- und Informationssystems MAS für den materiellen Gleiszustand eines Gleises G ist entspre­ chend Fig. 1 ein tragbarer Computer MPC. Dieses mobile System ist mit verschiedenen Eingabegeräten wie Tastatur, Sprachein­ gabe, berührungssensitivem Bildschirm, Berührungsfeld als Zeigereingabegerät (Maus-Ersatz) ausgestattet.

Darüberhinaus ist zusätzlich zur Bestimmung der geographischen Position ein GPS-Empfänger GPS vorgesehen, dessen Daten in den tragbaren Computer MPC übertragen werden. Weiterhin ist der tragbare Computer MPC zur Aufzeichnung von Bildern mit einer Digital-Kamera DC gekoppelt. Es versteht sich, dass anstelle des Global Positioning Systemes jedes andere satellitengebun­ dene Positionsbestimmungssystem eingesetzt werden kann.

Der tragbare Computer MPC ist mit einer speziellen Software ausgestattet, die zur Erfassung, Darstellung, Datenübertragung zwischen einem stationären Datenbanksystem mit einem stationä­ ren Netzwerk SN und dem tragbaren Computer MPC und der Aus­ wertung der Zustandsdaten durch Diagramme und 3-D-Darstellung dient.

Der tragbare Computer MPC ist weiterhin über ein eingebautes GSM-Modem GSM und eine drahtlose Datenverbindung mit dem sta­ tionären Netzwerk SN verbunden, in welchem bei Bedarf die erfaßten Zustandsdaten gespeichert werden können und zusätzli­ che Informationen aus dem stationären Datenbanksystem SDB zum tragbaren Computer MPC des Erfassungs- und Informationssystem übertragen werden können. Zu diesem Zweck ist das stationäre Netzwerk SN mit einer oder mehreren Arbeitsstationen AS ausge­ stattet.

Anstelle eines GSM-Modems kann auch ein nach einem anderen Standard arbeitendes Modem oder auch zeitweilig eine direkte Verbindung eingesetzt werden.

Das stationäre Datenbanksystem SDB ist in der Lage, die Eigen­ schaften und das Verhalten des tragbaren Computers MPC des mobilen Erfassungs- und Informationssystems zu steuern.

Die Ermittlung der aktuellen geographischen Position des In­ spizierenden erfolgt über ein Satellitenortungssystem, wie z. B. das Global Positioning System GPS (Fig. 1, 2). Dabei werden keine GPS-Referenzdaten benötigt. Eine Zuordnung zwi­ schen dem gesamten Datenbestand zum Fahrweg und den geographi­ schen Koordinaten ist nicht zwingend erforderlich. Die Zu­ ordnung zwischen einer GPS-Koordinate und dem im stationären Datenbanksystem SDB hinterlegten Streckennetz; erfolgt durch (mindestens) einen festen Punkt A auf dem Gleis G (Fahrweg) und der Angabe der Bewegungsrichtung auf dem Gleis G. Dieser feste Punkt A und die Richtung werden vom Benutzer vorgegeben. Der Punkt A kann im stationären Datenbanksystem SDB gespei­ chert werden. Später kann dieser Punkt A als Bezugspunkt auto­ matisch aus dem stationären Datenbanksystem SDB geladen wer­ den. Die Genauigkeit der Angaben kann durch eine größere An­ zahl an solchen Bezugspunkten erhöht werden. Diese Daten kön­ nen im Lauf der Zeit "gesammelt" werden (GPS-Referenzdaten) oder können aus anderen Datenquellen zur Verfügung gestellt werden.

Der Bezugspunkt ist solange gültig, wie sich der Benutzer auf dem gleichen Gleis G bewegt. Wechselt er das Gleis, so muß ein neuer Bezugspunkt angegeben werden. Jederzeit sind manuelle Positionseingaben möglich, um z. B. bei Ausfall oder fehlender Verfügbarkeit des Satellitenortungssystems die Funktion des Systems zu garantieren.

Relativ zum Bezugspunkt erfolgt die Entfernungsbestimmung über ein Satellitenortungssystem entlang des Gleises G. Dazu wird der zurückgelegte Weg e zum Bezugspunkt hin oder vom Bezugs­ punkt weg in eine Position P auf dem Gleis G umgerechnet (Rückrechnung der GPS-Koordinaten auf das Gleis G (Fahrweg)). Die Grund-Genauigkeit der Positionierung mit dem Satelliten­ ortungssystem erfolgt je nach Notwendigkeit z. B. mit 15 m oder 1 m.

Ziel der Entfernungsbestimmung ist es, aus den Punktinforma­ tionen der einzelnen geographischen Positionen eine Entfernung entlang des betrachteten Gleisabschnitts zu errechnen, um daraus eine Position auf dem Gleis G zu ermitteln (Fig. 2). Die Position auf dem Gleis G ist als eine (eindimensionale) Entfernung von einem Bezugspunkt angegeben (z. B. vom Gleis­ anfang). Bei der Angabe der Position ist die geographische Lage uninteressant, weil das Gleis G die Lage in den anderen Dimensionen vorgibt. Die Entfernungsbestimmung basiert auf einem Referenzpunkt (Ausgangsposition A), bei dem eine Zu­ ordnung zwischen Gleis G und geographischer Koordinate hinrei­ chend genau bekannt ist.

Aus den geographischen Koordinaten kann nun der Abstand zwi­ schen den Koordinaten ermittelt werden und als Abstand vom Referenzpunkt summiert werden. Das Problem ist nun, die ein­ zelnen über das Satellitenortungssystem aufgenommenen geogra­ phischen Positionen in eine reale Entfernungsangabe auf dem Gleis G umzurechnen. Eine reine Kumulierung der einzelnen Entfernungen zwischen den Koordinaten wird zu relativ großen Fehlern führen. Es ist dabei davon auszugehen, dass sich der Anwender des Systems nicht immer exakt in der Gleismitte bewe­ gen wird und nicht immer in einer Richtung laufen, sondern z. B. zurückgehen u. U. das Gleis verlassen wird.

Des weiteren muss berücksichtigt werden, daß das Satelliten­ ortungssystem mit Fehlern behaftet ist, so dass die erfaßten Einzelwerte auf der gleichen Stelle zeitlich fluktuieren. Zusätzlich erfolgt deshalb eine Fehlerkorrektur der vom Satel­ litenortungssystem empfangenen Koordinaten durch Mittelwert­ bildung und Betrachtung von Randbedingungen.

Als Randbedingungen werden dabei die Eigenschaften des Fahr­ weges berücksichtigt (der Gleisverlauf ist kontinuierlich, ein Gleis hat einen minimalen Radius) und das Erfassungssystem kann sich nur mit einer bestimmten maximalen Beschleunigung bewegen. Bei einer Inspektion zu Fuß kann ein biologisch be­ dingte maximale Beschleunigung nicht überschritten werden, bzw. ist äußerst unwahrscheinlich.

Wenn Informationen über die Gleistopologie vorliegen (Stamm­ daten zum Gleis G), so können die Randbedingungen noch weiter eingeengt werden, weil der Radius bekannt ist (an welcher Stelle auf dem Gleis sich eine Kurve befindet oder das Gleis gerade ist).

Streckenfunktionen sind im einzelnen:

• - Gerade
• - Übergangsradius
• - Radius
• - Querhöhe.

Entsprechend dem Anwendungszweck wird nur die zurückgelegte Strecke in Echtzeit betrachtet, wobei sich die Echtzeitbe­ rechnung auf vier Bereiche beschränkt. Dies sind:

• - Verarbeitung gültiger Koordinaten
• - Ermittlung der Richtung (Vorwärtsbewegung oder Umkehr)
• - Ermittlung des Kilometerstandes
• - Ermittlung des genauen Standortes mit Wartezeit.

Es wird allerdings keine Prognose darüber abgegeben, wo die nächste Position liegen wird.

Die Ermittlung von gültigen Koordinaten sind am einfachsten durch den Ausschluss von unlogischen Werten zu erhalten. Dabei sind die Kriterien Geschwindigkeit, Richtungswinkel und Kom­ pressionsfaktor maßgebend. Unter Kompressionsfaktor ist die Anzahl der maximal zu einer Bewertungseinheit zusammengefass­ ten Messwerte zu verstehen. Dieser Wert kann indirekt in Meter oder direkt als Anzahl der Messwerte angegeben werden.

Die Ermittlung der Geschwindigkeit erfolgt dabei über eine Weg-/Zeitbestimmung von der letzten gültigen Koordinate zur aktuellen Koordinate. Daraus folgt, dass die erste gespeicher­ te Koordinate ein verlässlicher Wert sein sollte. Aus diesem Grund sollte das mobile Erfassungs- und Informationssystem zu Beginn der Begehung für kurze Zeit (ca. 20 s) an einer Posi­ tion ruhen. Die dabei ermittelte Position ist DIE Referenz für den gesamten weiteren Streckenverlauf.

Die Bestimmung der Referenz erfolgt dadurch, dass alle Koordi­ naten, die bei einer genauen Bestimmung (Erzeugen einer Koor­ dinatenwolke) weiter als der voreingestellte GPS-Fehler (in Meter) entfernt sind, ignoriert werden. Aus der entstehenden Koordinaten-Wolke wird schleichend ein Mittelwert bestimmt. Zu diesem Zweck werden die Mittelwerte der verschiedenen Koordi­ natenparameter bestimmt, die dann als Koordinatenparameter für den zu ermittelnden Positionspunkt dienen.

Weiterhin darf der Winkel vom aktuellen Punkt zum nächsten Messwert kein vorgegebenes Limit überschreiten, um sicher­ zustellen, dass dieser tatsächlich zur Strecke gerechnet wer­ den kann.

Unter Beachtung der Randbedingungen kann das Signal (Folge der geographischen Koordinaten) so gefiltert werden, dass eine Entfernung entlang des Gleises berechnet werden kann. Aus den vorliegenden Basis-Informationen kann die Genauigkeit der berechneten Entfernung abgeschätzt werden (Fig. 3).

Die verwendete Digital-Kamera DC (Fig. 1) hat einerseits die Funktion der Dokumentation von Zuständen in elektronischer Form (Bilddatei), um die Information im stationären Datenbank­ system SDB verfügbar zu haben, dient andererseits aber auch zum dokumentieren unklarer oder nichklassifizierbarer Zustän­ de. Eine spätere Bearbeitung nichtklassifizierter Zustände ist somit möglich, sie können nachträglich durch Experten klassi­ fiziert werden oder es können neue Klassifizierungen erstellt werden. Die mit der Digital-Kamera DC aufgenommenen Bilder können als neue Musterbilder in das Erfassungssystem inte­ griert werden.

Im zentralen stationären Datenbanksystem SDB liegen die Infor­ mationen zur Bewertung von Zuständen vor. Die erfaßten Zu­ standsdaten, sowie alle anderen Informationen zum Fahrweg können vor Ort im Zusammenhang dargestellt" analysiert und bewertet werden. Der zentrale Datenbestand kann mit der Reali­ tät verglichen werden (Informationssystem zu den allgemeinen Eigenschaften des Fahrweges - Stammdaten). Dazu werden unter­ schiedliche Darstellungsmöglichkeiten angeboten, die der Les­ barkeit und Komplexität der Informationen angepaßt sind:

• - Grafische Darstellung von Zustandsinformationen (Stamm- und Inspektionsdaten), wie z. B.
• - Diagramme, 3-D-Darstellung der Komponenten des Fahrwegs,
• - Erstellung von Reports (visueller oder schriftliche Doku­ mentation) vor Ort oder anschließend am stationären Ar­ beitsplatz.

Alle zur Bewertung relevanten Informationen zum Fahrweg sind vor Ort verfügbar und können bei Bedarf durch zusätzliche fachübergreifende Informationen ergänzt werden (z. B. an einer bestimmten Stelle durchgeführte oder geplante Instandsetzungs­ arbeiten).

Des weiteren steht ein Hilfesystem mit hinterlegtem Experten­ wissen zur Verfügung, welches z. B. Musterbilder zur Unterstüt­ zung bei der Zustandsklassifizierung zur Verfügung stellt. Das Hilfesystem ist flexibel erweiterbar und kann zentral für alle Benutzer gepflegt werden.

Der Inspizierende gibt die den Zustand beschreibenden spezi­ fischen Parameter (Randbedingungen) ein. Die Bewertung des Zustandes erfolgt nach objektiven vorgegebenen Regeln aus der zentralen Konfigurationsdatenbank, die Beurteilung eines Zu­ standes unter gleichen Umständen (Randbedingungen) führt immer zur gleichen Bewertung, solange die Bewertungsregeln nicht geändert werden. Dadurch soll eine Entlastung des Inspizieren­ den von Routinearbeiten, wie das zur Verfügung stellen von Daten auf dem mobilen Erfassungssystem, erreicht werden. Von der Zentrale (zentrales Datenbanksystem) erfolgt die Steuerung der Eigenschaften des tragbaren Computers MPC des mobilen Zu­ standserfassungssystems. Die Vorgabe der Bewertungsregeln und Systemeigenschaften erfolgt von einem zentralen Konfigura­ tionsprogramm, wodurch allen sich im Einsatz befindlichen mobilen Systemen zum gleichen Zeitpunkt die gleichen Bewer­ tungsmaßstäbe/Bewertungsregeln zu Grunde liegen. Die Konfigura­ tionsdaten werden in einer zentralen Datenbank gespeichert und bei Bedarf drahtlos an das mobile Erfassungssystem übertragen.

Zur Übertragung und Speicherung der erfassten Daten in dem zentralen Datenbanksystem SDB dient das GSM-Modem GSM (erfaßte Daten stehen im Datenbanksystem über das GSM-Modem zur Weiter­ verarbeitung zeitnah zur Verfügung, Zeitverlust nur durch Datenübertragungszeit). Durch die drahtlose Verbindung kann bei Bedarf ein Datenaustausch zwischen dem zentralen Daten­ banksystem SDB und dem mobilen Erfassungssystem MPC erfolgen (bidirektional). Um auch unter schwierigen Empfangsbedingungen arbeiten zu können, werden die wichtigsten Daten auf dem trag­ baren Computer MPC zwischengespeichert. Damit ist eine Erfas­ sung von Zustandsdaten vorübergehend auch ohne eine Verbindung möglich. Zudem spart die drahtlose Datenübertragung ein manu­ elles Laden von benötigten Daten auf das mobile Erfassungs­ system.

Bei einer drahtlosen Verbindung kann eine Plausibilitätsprü­ fung der eingegeben Daten (Vergleich mit Datenbestand im sta­ tionären Datenbanksystem SDB) erfolgen. Durch die drahtlose Kopplung des mobilen Erfassungssystems MPC an das zentrale Datenbanksystem SDB ist eine Automatisierung von Konsequenzen nach der Erfassung eines bestimmten Zustands möglich (Maß­ nahmen werden automatisch nach der Erfassung eines Zustands ausgelöst). Diese Konsequenzen können in einem Konfigurations­ system beschrieben werden ("Was muß passieren, wenn . . .").

Der Zugriff auf fachfremde bzw. fachübergreifende Datenbestän­ de über das GSM-Modem GSM im stationären Datenbanksystem SDB bei Bedarf, dient einer integrierten (fachbereichsübergreifen­ den) Zustandsbetrachtung und führt zu einer besseren Zustands­ einschätzung. Durch die zentrale Vorgabe der Bewertungsregeln und der Bewertungsmaßstäbe wird die Zustandserfassung unabhän­ giger von der subjektiven Meinung des Benutzers des Erfas­ sungssystems.

Das Erfassungssystem kann ebenso als Auswertungssystem arbei­ ten und kann deshalb auch im stationären Betrieb eingesetzt werden. Die drahtlose Kommunikation kann deshalb wahlweise auf eine (schnellere) drahtgebundene Kommunikation mit dem statio­ nären Datenbanksystem SDB umgestellt werden.

Beschreibung des Algorithmus der Positionsbestimmung während einer Begehung (Fig. 4):

• 1. Für ca. 20 sek Koordinaten vom GPS-Empfänger einlesen
  (Modul Erfassung)
• 2. Geographische Koordinaten in kartesische umrechnen
  (Modul Erfassung)
• 3. Koordinaten vermitteln
  (Modul Erfassung)
• 4. Vermittelte Koordinaten abspeichern
  (Modul Berechnung)

Während der Begehung arbeitet das System folgendermaßen:

• 1. Einlesen der aktuellen Koordinate aus dem GPS-Empfänger
  (Modul Erfassung)
• 2. Geographische Koordinaten in kartesische
  (Modul Erfassung)
• 3. Extremwerte ausschließen nach Geschwindigkeit und Richtungswinkel
  (Modul Erfassung)
• 4. Komprimierte Daten über festgelegte Schrittweite berechnen
  (Modul Erfassung)
• 5. Berechnung der zurückgelegten Länge
  (Modul Berechnung)
• 6. Berechnung des Kilometerstandes.

Bezugszeichenliste

A Ausgangsposition
AS Arbeitsstation
B Gleisende
BDÜ bidirektionale Datenübertragung
DC Kamera
e Abstand von A
G Gleis (Fahrweg)
GK geographische Koordinaten
GPS GPS-Empfänger
GSM GSM-Modem
MAS mobile Arbeitsstation
MPC tragbarer Computer
P aktuelle Position
R Referenzpunkt
SDB stationäres Datenbanksystem
SN stationäres Netzwerk

Claims (18)

1. Verfahren zur Zustandsdatenerfassung von Fahrwegen, durch elektronische Erfassung der ortsbezogenen Zustandsdaten mit einem beweglichen oder tragbaren Computer als mobiles Zustandsdaten-Erfassungssystem durch einen Inspizierenden, auf dem eine geeignete Software zur Erfassung, Darstel­ lung, Datenübertragung und Auswertung der Zustandsdaten gespeichert ist und bei dem zumindest die Koordinaten des Fahrweges oder des gesamten Fahrwegenetzes einschließlich der erfaßten Zustandsdaten in einer zentralen Datenbank außerhalb des tragbaren Computers gespeichert sind, da­ durch gekennzeichnet, dass die Orts­ zuordnung der Zustandsdaten zum Fahrweg im mobilen Zu­ standsdaten-Erfassungssystem dadurch erfolgt, dass zu­ nächst die geografische Position mittels eines satelliten­ gebundenen Positionsbestimmungssystemes ermittelt wird, dass die Zuordnung zwischen einer Koordinate des Posi­ tionsbestimmungssystemes und dem Fahrweg durch Vorgabe von mindestens einem festen Bezugspunkt und der Bewegungs­ richtung auf dem Fahrweg durch den Inspizierenden erfolgt und dass die Entfernungsbestimmung entlang des Fahrweges durch Rückrechnung der Koordinaten des Positionsbestim­ mungssystemes auf den Fahrweg erfolgt, indem der zurückge­ legte Weg zum Bezugspunkt hin, oder von diesem weg in eine Position auf dem Fahrweg umgerechnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine beliebige Anzahl von Bezugs­ punkten festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Anzahl der Bezugspunkte variabel ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugspunkte im zentralen Datenbanksystem gespeichert sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine manuelle Ortszuordnung der Zustandsdaten vorgenommen wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Fahrweg eigene Bezugspunkte zugeordnet werden.

7. verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position auf dem Fahrweg aus einer beliebigen Folge von geografischen Koor­ dinaten, die durch das Positionsbestimmungssystem gelie­ fert werden, bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sämtliche geografischen Koordinaten zu einer Position in einer Koordinatenwolke zusammenge­ fasst werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine Korrektur der durch das Posi­ tionsbestimmungssystem ermittelten Koordinaten durch Mit­ telwertbildung und die Berücksichtigung von Randbedingun­ gen vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass bei den Randbedingungen davon ausge­ gangen wird, dass der Fahrweg kontinuierlich mit minimalem Radius verläuft und dass die Positionsänderung des In­ spizierenden gleichmäßig mit geringer Geschwindigkeit erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Korrektur der berechne­ ten Position auf dem Fahrweg durch Einbeziehung der To­ pologie/Geometrie des Fahrweges erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, dass die erfaßten Zustandsdaten mit den Zustandsdaten in der zentralen Da­ tenbank verglichen werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenbank ständig mit den erfaßten Zustandsdaten des Fahr­ weges ergänzt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, dass die Eigen­ schaften des mobilen Zustandsdatenerfassungssystemes mit­ tels eines zentralen Konfigurationsprogrammes durch Vorga­ be der Bewertungsregeln und der Systemeigenschaften ge­ steuert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Konfigurationsdaten in einer zentralen Datenbank gespeichert und drahtlos an das mobile Zustandsdatenerfassungssystem übertragbar sind.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, dass der Daten­ austausch zwischen dem zentralen Datenbanksystem und dem mobilen Zustandsdatenerfassungssystem über ein drahtlose Verbindung bidirektional erfolgt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass für einen möglichen off-line-Betrieb die wichtigsten Daten aus dem zentralen Datenbanksystem im mobilen Zustandsdaten-Erfassungssystem zwischengespeichert werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, dass eine Plausi­ bilitätsprüfung der im mobilen Zustandsdaten-Erfassungs­ system eingegebenen Daten durch Vergleich der eingegebenen Daten mit dem Datenbestand des zentralen Datenbank­ systemes vorgenommen wird.