DE102019212261A1 - Method, device and rail vehicle - Google Patents

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Christof Hoppe
Stefan Kluckner
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Abstract

Ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen (5) für ein Schienenfahrzeug (1), dem eine Sensorik (3) zugeordnet ist, umfasst ein Erfassen eines Messsignals der Sensorik (3) und ein Ermitteln von optischen Bilddaten des Untergrunds (8) in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln eines Infrastrukturelements in Abhängigkeit von den ermittelten optischen Bilddaten sowie ein Zuordnen einer Geoposition und ein Zuordnen eines Zeitstempels zu den ermittelten optischen Bilddaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement (5). Das Verfahren umfasst weiter ein Speichern der ermittelten Bilddaten mit der zugeordneten Geoposition und dem zugeordneten Zeitstempel in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement (5).A method for monitoring infrastructure elements (5) for a rail vehicle (1), to which a sensor system (3) is assigned, comprises detecting a measurement signal from the sensor system (3) and determining optical image data of the underground (8) as a function of the recorded measurement signal. The method further comprises determining an infrastructure element as a function of the determined optical image data as well as assigning a geoposition and assigning a time stamp to the determined optical image data as a function of the determined infrastructure element (5). The method further comprises storing the determined image data with the assigned geoposition and the assigned time stamp as a function of the determined infrastructure element (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für ein Schienenfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens sowie ein Schienenfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a method for monitoring infrastructure elements for a rail vehicle. The invention also relates to a device for performing such a method and a rail vehicle with such a device.

Schienenfahrzeuge benötigen für ihren Betrieb eine Bahninfrastruktur. Existierende Bahninfrastrukturen weisen eine Vielzahl von Infrastrukturelementen auf, wie zum Beispiel Bahnschienen, die aufgrund ihrer regelmäßigen Benutzung durch Zugverkehr nur eine begrenzte Einsatzdauer besitzen. Im Laufe der Zeit verursachen Schienenfahrzeuge Abnutzungen und Verformungen an Bahnschienen und weiteren Schienenkomponenten, sodass ein Verschleiß und ein Funktionszustand solcher Infrastrukturelemente regelmäßig zu kontrollieren ist.Rail vehicles require a rail infrastructure to operate. Existing rail infrastructures have a large number of infrastructure elements, such as rail tracks, which, due to their regular use by train traffic, only have a limited service life. Over time, rail vehicles cause wear and tear and deformation on rail tracks and other rail components, so that wear and the functional state of such infrastructure elements must be checked regularly.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für ein Schienenfahrzeug zu schaffen, das zu einem sicheren und zuverlässigen Betrieb des Schienenfahrzeugs beitragen kann.One object of the present invention is to create a method for monitoring infrastructure elements for a rail vehicle, which method can contribute to safe and reliable operation of the rail vehicle.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für ein Schienenfahrzeug gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.The object is achieved by a method for monitoring infrastructure elements for a rail vehicle according to the independent patent claim. Advantageous refinements of the method are specified in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für ein Schienenfahrzeug, dem eine Sensorik zugeordnet ist, ein Erfassen eines Messsignals der Sensorik, das repräsentativ ist für optische Bilddaten eines Untergrunds für das Schienenfahrzeug. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln von optischen Bilddaten des Untergrunds in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal der Sensorik. Das Verfahren umfasst weiter ein Ermitteln eines Infrastrukturelements, insbesondere eines Vorhandenseins eines Infrastrukturelements, in Abhängigkeit von den ermittelten optischen Bilddaten. Das Verfahren umfasst weiter ein Zuordnen einer Geoposition zu den ermittelten optischen Bilddaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement. Das Verfahren umfasst weiter ein Zuordnen eines Zeitstempels zu den ermittelten optischen Bilddaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement. Das Verfahren umfasst weiter ein Speichern der ermittelten Bilddaten mit der zugeordneten Geoposition und dem zugeordneten Zeitstempel in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement.According to one aspect of the invention, a method for monitoring infrastructure elements for a rail vehicle, to which a sensor system is assigned, comprises detecting a measurement signal from the sensor system that is representative of optical image data of a subsurface for the rail vehicle. The method further includes determining optical image data of the subsurface as a function of the recorded measurement signal from the sensor system. The method further comprises determining an infrastructure element, in particular the presence of an infrastructure element, as a function of the optical image data determined. The method further comprises assigning a geoposition to the determined optical image data as a function of the determined infrastructure element. The method further includes assigning a time stamp to the determined optical image data as a function of the determined infrastructure element. The method further comprises storing the determined image data with the assigned geoposition and the assigned time stamp as a function of the determined infrastructure element.

Mittels des beschriebenen Verfahrens ist eine zuverlässige Überwachung von Infrastrukturelementen für Schienenfahrzeuge möglich und es kann somit zu einem sicheren Betrieb der Schienenfahrzeuge beigetragen werden. Ein jeweiliges Schienenfahrzeug dient als mobile Messstation, die den befahrenen Untergrund mittels seiner Sensorik erfasst und örtlich und zeitlich kartographiert. Die Sensorik umfasst insbesondere einen oder mehrere optische Sensoren, wie Kameras, beispielsweise Zeilenkameras, die Bilder oder Videos von dem befahrenen Gleisbett und den zugehörigen Infrastrukturelementen aufnimmt und gegebenenfalls mit örtlicher und zeitlicher Referenz abspeichert. Alternativ oder zusätzlich können auch Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Mikrowellen und/oder Interferometriemessungen in Betracht gezogen werden, um mittels Erfassen entsprechender Messsignale Infrastrukturelemente für Schienenfahrzeuge zu überwachen.By means of the described method, a reliable monitoring of infrastructure elements for rail vehicles is possible and it can thus contribute to a safe operation of the rail vehicles. Each rail vehicle serves as a mobile measuring station, which uses its sensors to record the ground on which it is traveling and to map it in terms of location and time. The sensor system includes, in particular, one or more optical sensors, such as cameras, for example line cameras, which record images or videos of the track bed being traveled and the associated infrastructure elements and, if necessary, store them with a spatial and temporal reference. As an alternative or in addition, ultrasonic sensors, infrared sensors, microwaves and / or interferometric measurements can also be considered in order to monitor infrastructure elements for rail vehicles by means of recording corresponding measurement signals.

Das Verfahren dient insbesondere der automatisierten Erkennung eines Infrastrukturelements, dem Ermitteln seines Funktionszustandes und eines Verschleiß und dem Digitalisieren eines erkannten Infrastrukturelements. Mittels des beschriebenen Verfahrens ist somit ein Erstellen eines zeitlich visuellen digitalen Zwillings für Infrastrukturelemente im Bahnbetrieb durchführbar. Der zeitlich digitale Zwilling repräsentiert ein digital abgespeichertes Abbild eines physischen Infrastrukturelements zu der zeitlichen und örtlichen Position der erfolgten Bild- oder Videoaufnahme.The method is used in particular for the automated detection of an infrastructure element, the determination of its functional state and wear and tear, and the digitization of a recognized infrastructure element. Using the method described, it is thus possible to create a temporally visual digital twin for infrastructure elements in rail operations. The temporally digital twin represents a digitally stored image of a physical infrastructure element relating to the temporal and spatial position of the image or video recording that was made.

Es ist eine Erkenntnis im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass zum Beispiel Schienenstöße hohen Kraftbelastungen standhalten müssen. Ein Schienenstoß ist an einem Punkt realisiert, an dem zwei endliche Schienenstücke einer Bahnschiene aneinanderstoßen. Ein Schienenfahrzeug überträgt in einem Fahrbetrieb Kräfte auf die Bahnschienen, die diese an den Schienenenden deformieren, aneinander- oder auseinanderdrücken. Defekte an solchen Schienenstößen stellen unter anderem eine Gefahr für den sicheren Bahnverkehr dar oder schmälern das Fahrerlebnis durch unruhige Fahrten.It is a finding in connection with the present invention that, for example, rail joints have to withstand high force loads. A rail joint is realized at a point at which two finite rail sections of a railroad track meet. During travel, a rail vehicle transmits forces to the rails, which deform them at the rail ends, push them against one another or apart. Defects in such rail joints pose a risk to safe rail traffic, among other things, or reduce the driving experience due to restless journeys.

Mittels des beschriebenen Verfahrens können unter anderem Schienenstöße automatisiert überwacht werden und bei Bedarf Handlungsmaßnahmen eingeleitet werden. Es ist somit keine manuelle Kontrolle eines Gleisbettes erforderlich, welche zeitaufwendig, kostenintensiv und mühsam durchzuführen ist. Abnutzungserscheinungen an den Infrastrukturelementen, können mit dem beschriebenen Verfahren zuverlässig und kontinuierlich überprüft werden. In Abhängigkeit der erfassten Daten kann zum Beispiel eine Reparatur des Infrastrukturelements veranlasst werden.By means of the method described, rail joints can be monitored automatically, among other things, and action measures can be initiated if necessary. There is therefore no need for manual control of a track bed, which is time-consuming, expensive and laborious to carry out. Signs of wear and tear on the infrastructure elements can be reliably and continuously checked using the method described. Depending on the recorded data, the infrastructure element can be repaired, for example.

Das Infrastrukturelement kann auch eine Klammer, einen Gleisbalken, einen Stromabnehmer oder eine Balise in dem Gleisbett des befahrbaren Untergrunds repräsentieren. Darüber hinaus sind auch weitere Elemente auf dem Untergrund bzw. weitere Infrastrukturelemente, die einen Betrieb des Schienenfahrzeugs ermöglichen, mittels des beschriebenen Verfahrens inspizierbar.The infrastructure element can also be a bracket, a track beam, a Represent pantographs or a balise in the track bed of the drivable underground. In addition, further elements on the ground or further infrastructure elements that enable the rail vehicle to be operated can also be inspected using the method described.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren die zuvor beschriebenen Schritte, wobei für das erkannte und georeferenzierte Infrastrukturelement wiederholt Bilddaten ermittelt und mit einem weiteren Zeitstempel versehen werden. Das Verfahren umfasst weiter ein Erstellen einer zeitlichen Historie für das Infrastrukturelement in Abhängigkeit von den ermittelten Bilddaten für das Infrastrukturelement. Auf diese Weise kann ein zeitlicher Verschleiß eines identifizierten Infrastrukturelements in dem Gleisbett überwacht werden. Die jeweils ermittelten Bilddaten werden insbesondere von verschiedenen Schienenfahrzeugen bereitgestellt, die das identifizierte Infrastrukturelement erfassen. Eine solche zeitliche Überwachung kann zum Beispiel einen Zeitraum von bis zu zehn Jahren umfassen. Es ist daher nicht mehr erforderlich, dass ein geschultes Personal eine Gleisstrecke alle ein bis zwei Jahre abläuft und inspiziert.According to one development, the method comprises the steps described above, image data being repeatedly determined for the identified and georeferenced infrastructure element and being provided with a further time stamp. The method further includes creating a time history for the infrastructure element as a function of the image data determined for the infrastructure element. In this way, wear over time of an identified infrastructure element in the track bed can be monitored. The image data determined in each case are provided in particular by various rail vehicles that capture the identified infrastructure element. Such time monitoring can include a period of up to ten years, for example. It is therefore no longer necessary for trained personnel to walk and inspect a track every one to two years.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens bzw. der oben beschriebenen Weiterbildung des Verfahrens umfasst das Ermitteln eines Infrastrukturelements ein Ermitteln eines aktuellen Funktionszustands des Infrastrukturelements.According to a development of the method or the development of the method described above, determining an infrastructure element includes determining a current functional state of the infrastructure element.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren bzw. die oben beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens ein Ausgeben eines akustischen und/oder visuellen Signals in Abhängigkeit von dem ermittelten Zustand des Infrastrukturelements. Ein solches Signal kann ein akustischer Ton und/oder eine visuelle Anzeige auf einem Display sein und Informationen in Bezug auf da erkannte Infrastrukturelement und gegebenenfalls dessen Funktionszustand umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Signal Informationen in Bezug auf eine Aufforderung zu einer Reparatur oder zu einem Austausch des Infrastrukturelements umfassen.According to a development, the method or the above-described developments of the method include outputting an acoustic and / or visual signal as a function of the determined state of the infrastructure element. Such a signal can be an acoustic sound and / or a visual indication on a display and comprise information relating to the infrastructure element recognized there and, if applicable, its functional status. Alternatively or additionally, the signal can comprise information relating to a request for a repair or for an exchange of the infrastructure element.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren bzw. die oben beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens ein Bereitstellen von georeferenzierten Wetterdaten und ein Ermitteln des Infrastrukturelements in Abhängigkeit von bereitgestellten Wetterdaten. Auf diese Weise können zum Beispiel aktuelle Witterungsbedingungen, wie eines mit Schnee bedecktes Gleisbett, berücksichtigt werden.According to one development, the method or the above-described developments of the method include providing geo-referenced weather data and determining the infrastructure element as a function of the weather data provided. In this way, for example, current weather conditions, such as a track bed covered with snow, can be taken into account.

Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren bzw. die oben beschriebenen Weiterbildungen des Verfahrens ein Bereitstellen von historischen Daten, die georeferenzierte Informationen von Infrastrukturelementen umfassen, und ein Vergleichen des ermittelten Infrastrukturelements mit den bereitgestellten Daten in Abhängigkeit von der zugeordneten Geoposition.According to a development, the method or the above-described developments of the method include providing historical data that include geo-referenced information from infrastructure elements, and comparing the determined infrastructure element with the data made available as a function of the assigned geoposition.

Das Verfahren kann ferner ein Senden von Daten in Bezug auf das ermittelte Infrastrukturelement an eine externe Servereinheit umfassen. Auf diese Weise können Daten von verschiedenen Schienenfahrzeugen und Gleisbetten gesammelt und in der Servereinheit ausgewertet und/oder zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden.The method can further comprise sending data relating to the ascertained infrastructure element to an external server unit. In this way, data from various rail vehicles and track beds can be collected and evaluated in the server unit and / or made available for further processing.

Das beschriebene Verfahren und das Ermitteln eines Infrastrukturelements erfolgt insbesondere auf Basis eines trainierten Erkennungsprozess und umfasst das automatisierte Erkennen eines Vorhandenseins des Infrastrukturelements. Mittels des Verfahrens ist somit ein Prozess realisierbar, der angefangen von der Erfassung des Infrastrukturelements, der Ermittlung des aktuellen Funktionszustands bis hin zu einer Ticketerstellung für eine Reparatur des Infrastrukturelements auf Basis eines erstellten digitalen Zwillings erfolgen kann. Mittels des beschriebenen Verfahrens und der Methode zur Erstellung eines digitalen Zwillings für Infrastrukturelemente können etwaige Veränderungen eines Infrastrukturelements visuell hochgenau erkannt und über die Zeit visuell und über den Ort referenziert werden.The described method and the determination of an infrastructure element take place in particular on the basis of a trained recognition process and include the automated recognition of the presence of the infrastructure element. The method can thus be used to implement a process that can begin with the acquisition of the infrastructure element, the determination of the current functional status and the creation of a ticket for a repair of the infrastructure element on the basis of a digital twin created. By means of the described method and the method for creating a digital twin for infrastructure elements, any changes to an infrastructure element can be visually recognized with high precision and referenced visually and location over time.

Ein Erstellen eines digitalen Abbilds des Infrastrukturelements kann mit Spezialhardware erfolgen, die auf einem Messzug montiert ist, welcher zur präzisen Kontrolle des Untergrunds ein vorgegebenes Gleisbett abfährt. Insbesondere kann ein Erstellen des digitalen Abbilds auch mittels Zeilenkameras erfolgen, die als bereits vorhandene Ressource auf regulären Zügen mitgeführt werden.A digital image of the infrastructure element can be created with special hardware that is mounted on a measuring train, which travels along a specified track bed for precise control of the subsurface. In particular, the digital image can also be created using line cameras, which are carried on regular trains as an existing resource.

Als Ausgangsmaterial werden Bilder und entsprechende Georeferenzierungen angenommen. Unterschiedliche Infrastrukturelemente können als Bilddetektionen, generiert durch digitale Algorithmen, in Bildern vorliegen. Mittels des Verfahrens wird ferner berücksichtigt, dass eine konventionelle Georeferenzierung Ungenauigkeiten von mehreren Metern aufweisen kann und daher eine genaue Zuweisung von Bilddaten auf ein Infrastrukturelement schwierig zu erzielen ist. Schon wenige Zentimeter Abweichung kann zur Folge haben, dass ein Infrastrukturelement keine temporale Zuweisung erhält und für eine fortlaufende zeitliche Überwachung nicht berücksichtigt würde. Mittels des beschriebenen Verfahrens wird sichergestellt, dass die örtliche und zeitliche Zuweisung für ein erkanntes Infrastrukturelement konsistent erfolgen kann und dass dabei nur eine relativ geringe Datenmenge zu übertragen ist.Images and corresponding georeferencing are used as the starting material. Different infrastructure elements can be present in images as image detections, generated by digital algorithms. The method also takes into account the fact that conventional georeferencing can have inaccuracies of several meters and therefore an exact assignment of image data to an infrastructure element is difficult to achieve. A deviation of just a few centimeters can mean that an infrastructure element does not receive a temporal assignment and would not be taken into account for ongoing temporal monitoring. The method described ensures that the spatial and temporal allocation for a recognized infrastructure element can be carried out consistently and that only a relatively small amount of data needs to be transmitted.

Zum Durchführen des beschriebenen Verfahrens wird zum Beispiel ein Kamerasystem für die Bildaufnahme eingesetzt, das geeignetes Video- oder Bildmaterial von Infrastrukturelementen mit genügend großer geometrischer Auflösung bereitstellen kann. Zusätzlich wird eine Georeferenzierungsmethode eingesetzt, um eine Zuweisung von Ereignissen bzw. von erkannten Infrastrukturelementen auf eine zugehörige Geoposition zu ermöglichen. Die Infrastrukturelemente können auch als Assets bezeichnet werden.To carry out the method described, a camera system for the image recording is used that can provide suitable video or image material of infrastructure elements with a sufficiently large geometric resolution. In addition, a georeferencing method is used to enable the assignment of events or recognized infrastructure elements to an associated geoposition. The infrastructure elements can also be referred to as assets.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Beispiel wie folgt durchgeführt werden:

  • • Bildmaterial wird vom Gleisbett oder vom Schienenkörper während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs aufgezeichnet;
  • • Das Bildmaterial wird mit einem digitalen Algorithmus gefiltert, um relevante Infrastrukturelemente/Assets zu identifizieren/detektieren. Das Ermitteln oder Detektieren des Infrastrukturelements kann entweder an dem Schienenfahrzeug mit Hilfe einer Recheneinheit passieren oder in einem Backend bzw. in einer zu dem Schienenfahrzeug externen Servereinheit, wie einer Cloud, erfolgen. Zum Beispiel weist das Schienenfahrzeug einen Bordcomputer oder eine Steuereinheit auf, die ein Auswerten der erfassten Bilddaten ermöglicht. Für jedes ermittelte Infrastrukturelement wird eine initiale Geoposition mitgespeichert;
  • • In der Folge wird eine bildbasierte Auswertung durchgeführt, um eine eindeutige lokalisierte Zuweisung zu ermöglichen. Eine Möglichkeit zum Durchführen einer bildbasierten Auswertung wird nachfolgend erläutert. Ist eine eindeutige Zuweisung erfolgt, kann ein digitales Abbild des Infrastrukturelements erstellt und abgespeichert werden. Somit wird ein digitaler Zwilling des physischen Infrastrukturelements über Zeit und Ort generiert. Die bildbasierte Auswertung berücksichtigt, dass es aufgrund aktueller Ungenauigkeiten der Geopositionsbestimmung, die zum Beispiel via GPS einige Meter beträgt, schwierig möglich ist, erkannte Infrastrukturelemente über die Zeit bzw. bei Mehrfachbefahrungen eines Gleisbetts eindeutig zuzuweisen. Dies trifft insbesondere zu, wenn sich mehrere Infrastrukturelemente relativ nah beieinander befinden.
  • • Eindeutig zugewiesene Infrastrukturelemente werden in einer Datenbank ablegt und verlinkt, damit örtliche und zeitliche Suchen ermöglicht werden können.
The method according to the invention can be carried out, for example, as follows:
  • • Image material is recorded from the track bed or the rail body while the rail vehicle is in motion;
  • • The image material is filtered with a digital algorithm in order to identify / detect relevant infrastructure elements / assets. The determination or detection of the infrastructure element can either take place on the rail vehicle with the aid of a computing unit or in a backend or in a server unit external to the rail vehicle, such as a cloud. For example, the rail vehicle has an on-board computer or a control unit that enables the captured image data to be evaluated. An initial geoposition is saved for each determined infrastructure element;
  • • An image-based evaluation is then carried out in order to enable a clear localized assignment. One possibility for performing an image-based evaluation is explained below. Once a clear assignment has been made, a digital image of the infrastructure element can be created and saved. Thus, a digital twin of the physical infrastructure element is generated over time and place. The image-based evaluation takes into account the fact that, due to current inaccuracies in geolocation, which is a few meters using GPS, for example, it is difficult to clearly assign recognized infrastructure elements over time or when a track bed is driven several times. This is especially true when several infrastructure elements are relatively close together.
  • • Uniquely assigned infrastructure elements are stored in a database and linked so that searches can be carried out in terms of location and time.

Eine Möglichkeit zum Durchführen einer bildbasierten Auswertung und zur präzisen und eindeutigen Zuweisung von erkannten Infrastrukturelemente kann wie folgt eingerichtet sein:

  • • Es wird ein lernbasiertes Verfahren bereitgestellt, das in der Lage ist trotz typischer Veränderungen von Infrastrukturelementen, die über die Zeit passieren, wie Alterungsprozesse des Materials und Umwelteinflüsse, ein Infrastrukturelement eindeutig zu identifizieren. Dabei ist es ein Ziel, für jedes Infrastrukturelement in dem Gleisbett eine Art Fingerabdruck zu erzeugen, der unabhängig von Alterungsprozessen und Umwelteinflüssen ist und ein Erkennen eines jeweiligen Infrastrukturelements auch zu späteren Zeiten ermöglicht. Das lernbasierte Verfahren wird an einer großen Anzahl an Infrastrukturelementen trainiert und kann dann im Einsatz auf ein Infrastrukturelement angewendet werden.
  • • Eingangsdaten während der Lernphase umfassen insbesondere eine hohe Anzahl an Bildserien eines Infrastrukturelements das über einen langen Zeitraum beobachtet wurde. Dieses wird dadurch erreicht, indem ein Infrastrukturelement mehrmals über einen langen Zeitraum, von zum Beispiel ein bis zwei Jahre, fotografiert wird.
  • • Dabei erfolgt insbesondere eine Verwendung eines CNNbasierten Lernverfahrens, wie zum Beispiel ein sogenanntes „Tripletlearning“, Metric Learning oder Similarity Learning, um eine eindeutige Identifizierung bzw. einen charakteristischen Fingerabdruck für jedes Infrastrukturelement zu erzeugen.
  • • Während der Anwendungsphase wird bei einer Erstanlegung für jedes Infrastrukturelement in einer Datenbank ein Fingerabdruck erzeugt und gespeichert.
  • • Wird ein neues Infrastrukturelement erkannt, wird wiederum ein Fingerabdruck erzeugt und mit denen in der Datenbank verglichen.
  • • Um das neue ermittelte Infrastrukturelement nicht mit allen in der Datenbank vorhandenen vergleichen zu müssen, kann insbesondere die zugeordnete GPS-Geoposition als Einschränkung verwendet werden.
One option for performing an image-based evaluation and for the precise and unambiguous assignment of recognized infrastructure elements can be set up as follows:
  • • A learning-based method is provided that is able to clearly identify an infrastructure element despite typical changes in infrastructure elements that occur over time, such as aging processes of the material and environmental influences. One of the goals is to create a kind of fingerprint for each infrastructure element in the track bed, which is independent of aging processes and environmental influences and enables a respective infrastructure element to be recognized at a later time. The learning-based method is trained on a large number of infrastructure elements and can then be applied to an infrastructure element in use.
  • • Input data during the learning phase include, in particular, a large number of image series of an infrastructure element that has been observed over a long period of time. This is achieved by photographing an infrastructure element several times over a long period of time, for example one to two years.
  • • In particular, a CNN-based learning method is used, such as so-called “triplet learning”, metric learning or similarity learning, in order to generate a unique identification or a characteristic fingerprint for each infrastructure element.
  • • During the application phase, a fingerprint is generated and stored for each infrastructure element in a database when it is first created.
  • • If a new infrastructure element is recognized, a fingerprint is again generated and compared with the one in the database.
  • • In order not to have to compare the newly determined infrastructure element with all of the existing ones in the database, the assigned GPS geoposition can be used as a restriction.

Das beschriebene Verfahren ermöglicht automatisierte Schritte, um Infrastrukturelemente in einem Gleisbett, wie Schienenstöße, zu identifizieren und digitalisieren. Dabei wird eine Vielzahl an Bilddaten visuell erfasst und über Referenzinformation, insbesondere Geoinformationen, zeitlich und ortsreferenziert hochgenau digitalisiert in einem Datenspeicher hinterlegt. Digitalisierte Information, zum Beispiel über Schienenstöße, können insbesondere innerhalb eines Flottenmanagements mit einer Vielzahl von Schienenfahrzeugen gesammelt werden, sodass ein effizienter Wartungsprozess realisierbar ist, da über die Zeit gesammelte, relevante Daten bei Bedarf abgerufen werden können.The method described enables automated steps to identify and digitize infrastructure elements in a track bed, such as rail joints. A large number of image data is recorded visually and stored in a data memory in a data memory that is digitized in terms of time and location using reference information, in particular geographic information. Digitized information, for example about rail joints, can be collected in particular within a fleet management system with a large number of rail vehicles, so that an efficient maintenance process can be implemented, since relevant data collected over time can be called up if necessary.

Durch die zeitliche und örtliche Referenz ist insbesondere automatisierte Fehlererkennung möglich. Zudem kann eine manuelle Fehlererkennung erfolgen. Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine massive Reduktion von Datenmengen, zum Beispiel indem digitale Algorithmen schon während einer Fahrt Schienenfahrzeugs mit einem Kamerasystem vorgefiltert werden.The temporal and spatial reference in particular enables automated error detection. Manual error detection can also take place. The method described enables a massive reduction in the amount of data, for example by pre-filtering digital algorithms with a camera system while the rail vehicle is traveling.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen von Infrastrukturelementen für ein Schienenfahrzeug, die dazu eingerichtet ist, eines der zuvor beschriebenen Verfahren durchzuführen. Die Vorrichtung ist zum Beispiel als Bordcomputer oder Steuereinheit realisiert, die eine Recheneinheit und einen Datenspeicher aufweist und ein Auswerten und Verarbeiten der erfassten Messsignale und der ermittelten Bilddaten ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich ist eine solche Vorrichtung als Backend oder externe Servereinheit realisiert, die mit dem Schienenfahrzeug signaltechnisch kommunizieren kann.Another aspect of the invention relates to a device for monitoring infrastructure elements for a rail vehicle, which is set up to carry out one of the methods described above. The device is implemented, for example, as an on-board computer or control unit, which has a computing unit and a data memory and enables evaluation and processing of the recorded measurement signals and the determined image data. Alternatively or in addition, such a device is implemented as a backend or external server unit that can communicate with the rail vehicle using signals.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Schienenfahrzeug eine Sensorik, die dazu eingerichtet ist, ein Messsignal zu erfassen, das repräsentativ ist für optische Bilddaten eines Untergrunds für das Schienenfahrzeug, und eine Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Vorrichtung.According to a further aspect of the invention, a rail vehicle comprises a sensor system which is set up to acquire a measurement signal that is representative of optical image data of a subsurface for the rail vehicle, and an embodiment of the device described above.

Dadurch, dass die Vorrichtung und das Schienenfahrzeug dazu eingerichtet sind, eines der zuvor beschriebenen Verfahren durchzuführen, sind beschriebene Eigenschaften und Merkmale des Verfahrens auch für die Vorrichtung und für das Schienenfahrzeug offenbart und umgekehrt.Because the device and the rail vehicle are set up to carry out one of the methods described above, the properties and features of the method described are also disclosed for the device and for the rail vehicle, and vice versa.

Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Schienenfahrzeugs mit einer Vorrichtung zum Überwachen von Infrastrukturelementen, und
  • 2 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für das Schienenfahrzeug.
The above-mentioned properties, features and advantages of the invention and the manner in which they are achieved are explained in more detail by the following description of the exemplary embodiments of the invention in conjunction with the corresponding figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of a rail vehicle with a device for monitoring infrastructure elements, and
  • 2 a flowchart for a method for monitoring infrastructure elements for the rail vehicle.

1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Schienenfahrzeug 1 mit einer Sensorik 3, einem Positionssensor 4 und einer Vorrichtung 10. Die Sensorik 3 umfasst insbesondere einen optischen Sensor, wie eine Kamera, und ist dazu eingerichtet Messsignale bereitzustellen, die Bilddaten von einem Untergrund 8 umfassen, welcher von dem Schienenfahrzeug 1 befahren wird. Der Untergrund 8 ist insbesondere ein Gleisbett und weist Infrastrukturelemente auf, die das Gleisbett ausbilden. Eine Ausgestaltung eines Infrastrukturelements ist ein Schienenstoß 5, welcher einen Punkt in dem Gleisbett repräsentiert, an dem zwei endliche Schienenstücke einer Bahnschiene aneinander grenzen. 1 shows a rail vehicle in a schematic side view 1 with a sensor system 3 , a position sensor 4th and a device 10. The sensors 3 comprises in particular an optical sensor, such as a camera, and is set up to provide measurement signals, the image data of a subsurface 8th include which of the rail vehicle 1 is driven on. The underground 8th is in particular a track bed and has infrastructure elements that form the track bed. One embodiment of an infrastructure element is a rail joint 5 , which represents a point in the track bed at which two finite track sections of a railway track adjoin one another.

Solche Schienenstöße 5 müssen in einem Fahrbetrieb des Schienenfahrzeugs 1 hohen Kraftbelastungen standhalten. Das Schienenfahrzeug 1 überträgt in einem Fahrbetrieb Kräfte auf die Bahnschienen, die diese an den Schienenenden deformieren, aneinander- oder auseinanderdrücken. Defekte an solchen Schienenstößen 5 stellen unter anderem eine Gefahr für den sicheren Bahnverkehr dar und schmälern das Fahrerlebnis durch unruhige Fahrten.Such rail joints 5 must be in a running operation of the rail vehicle 1 withstand high force loads. The rail vehicle 1 transmits forces to the railroad tracks during travel, which deform them at the rail ends, push them against one another or apart. Defects in such rail joints 5 represent, among other things, a danger to the safe rail traffic and reduce the driving experience through restless journeys.

Wie nachfolgend beschrieben wird, ermöglicht ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für das Schienenfahrzeug 1 eine zuverlässige Kontrolle eines Funktionszustandes des Schienenstoßes 5. Mittels des Verfahrens kann der Schienenstoß 5 automatisiert überwacht werden und bei Bedarf Handlungsmaßnahmen eingeleitet werden. Es ist somit keine manuelle Kontrolle eines Gleisbettes erforderlich, welche zeitaufwendig, kostenintensiv und mühsam durchzuführen ist. Abnutzungserscheinungen an dem Schienenstoß 5, können zuverlässig und kontinuierlich überprüft werden. Dabei kann zum Beispiel eine Reparatur des Schienenstoßes 5 veranlasst werden, wenn zum Beispiel erkannt wurde, dass der Schienenstoß 5 in naher Zukunft nicht mehr eine sichere und betriebsgemäße Fahrt eines Schienenfahrzeugs 1 ermöglicht.As will be described below, enables a method for monitoring infrastructure elements for the rail vehicle 1 reliable control of the functional state of the rail joint 5 . The rail joint 5 automatically monitored and, if necessary, action can be taken. There is therefore no need for manual control of a track bed, which is time-consuming, costly and laborious to carry out. Signs of wear on the rail joint 5 , can be checked reliably and continuously. For example, the rail joint can be repaired 5 be initiated if, for example, it was recognized that the rail joint 5 In the near future there will no longer be a safe and operational journey of a rail vehicle 1 enables.

Der Positionssensor 4 ist zum Beispiel als globales Positionssystem ausgebildet und ermöglicht das Erfassen einer aktuellen Geoposition des Schienenfahrzeugs 1.The position sensor 4th is designed, for example, as a global position system and enables a current geoposition of the rail vehicle to be recorded 1 .

Die Vorrichtung 7 ist zum Beispiel ein Bordcomputer oder eine Steuereinheit des Schienenfahrzeugs 1 und ist dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für das Schienenfahrzeug 1 durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich ist eine externe Servereinheit 6 vorgesehen, die dazu befähigt ist, ein Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen für das Schienenfahrzeug 1 durchzuführen. Demgemäß ist das Schienenfahrzeug 1 dazu eingerichtet, signaltechnisch mit der Servereinheit 6 kommunizieren zu können.The device 7th is for example an on-board computer or a control unit of the rail vehicle 1 and is set up to provide a method for monitoring infrastructure elements for the rail vehicle 1 perform. Alternatively or additionally, there is an external server unit 6th provided, which is capable of a method for monitoring infrastructure elements for the rail vehicle 1 perform. The rail vehicle is accordingly 1 set up for this purpose, signaling with the server unit 6th to be able to communicate.

Ein Verfahren zum Überwachen des Schienenstoßes 5 für das Schienenfahrzeug 1 kann gemäß dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm durchgeführt werden. In einem Schritt S1 wird ein Messsignal der Sensorik 3 erfasst und optische Bilddaten des Untergrunds 8 in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal der Sensorik ermittelt. Somit wird Bildmaterial vom Gleisbett insbesondere während einer Fahrt des Schienenfahrzeugs 1 aufgezeichnet.A method of monitoring the rail joint 5 for the rail vehicle 1 according to the in 2 shown in the flow chart. In a step S1, a measurement signal is generated by the sensor system 3 captures and optical image data of the subsurface 8th determined as a function of the recorded measurement signal of the sensor system. This means that image material of the track bed is displayed, especially when the rail vehicle is traveling 1 recorded.

In einem Schritt S3 erfolgt ein Ermitteln eines Infrastrukturelements in Abhängigkeit von den ermittelten optischen Bilddaten. Dabei werden die Bilddaten ausgewertet und es wird untersucht, ob ein Schienenstoß 5 vorhanden ist oder nicht. Das Bildmaterial wird mit einem digitalen Algorithmus gefiltert, um relevante Infrastrukturelemente zu detektieren. Das Ermitteln oder Detektieren des Schienenstoßes 5 kann entweder an dem Schienenfahrzeug 1 mit Hilfe der Vorrichtung 7 durchgeführt werden oder in der zu dem Schienenfahrzeug 1 externen Servereinheit 6 erfolgen.In a step S3, an infrastructure element is determined as a function of the optical image data determined. The image data are evaluated and it is examined whether a rail joint 5 is present or not. The image material is filtered with a digital algorithm in order to detect relevant infrastructure elements. The determination or detection of the rail joint 5 can either be on the rail vehicle 1 with the help of the device 7th be carried out or in the to the rail vehicle 1 external server unit 6th respectively.

Auf Basis einer bildbasierten Auswertung kann untersucht werden, ob ein Schienenstoß 5 vorhanden ist oder nicht. Dies umfasst zum Beispiel ein Bereitstellen eines lernbasierten Verfahrens, das in der Lage ist trotz typischer Veränderungen von Infrastrukturelementen, die über die Zeit passieren, wie Alterungsprozesse des Materials und Umwelteinflüsse, ein Infrastrukturelement eindeutig zu identifizieren. Dabei ist es ein Ziel, zum Beispiel für den Schienenstoß 5 in dem Gleisbett eine Art Fingerabdruck zu erzeugen, der unabhängig von Alterungsprozessen und Umwelteinflüssen ist und ein Erkennen des Schienenstoßes 5 zu ermöglichen. Das lernbasierte Verfahren wird an einer großen Anzahl an Schienenstößen trainiert und kann dann im Einsatz auf den Schienenstoß 5 angewendet werden. Eingangsdaten während der Lernphase umfassen insbesondere eine hohe Anzahl an Bildserien eines Schienenstoßes, der über einen langen Zeitraum beobachtet wurde. In diesem Zusammenhang wurde beispielsweise ein Schienenstoß mehrmals über einen langen Zeitraum, von zum Beispiel ein bis zwei Jahren, fotografiert.On the basis of an image-based evaluation, it can be examined whether a rail joint 5 is present or not. This includes, for example, providing a learning-based method that is able to clearly identify an infrastructure element despite typical changes in infrastructure elements that occur over time, such as aging processes of the material and environmental influences. It is a goal, for example for the rail joint 5 to generate a kind of fingerprint in the track bed, which is independent of aging processes and environmental influences, and to recognize the rail joint 5 to enable. The learning-based method is trained on a large number of rail joints and can then be used on the rail joint 5 be applied. Input data during the learning phase include, in particular, a large number of image series of a rail joint that has been observed over a long period of time. In this context, for example, a rail joint was photographed several times over a long period of time, for example one to two years.

Ist der Schienenstoß 5 erkannt worden, so wird in einem Schritt S5 ein visueller digitaler Zwilling als Abbild des physischen Schienenstoßes 5 erstellt und dem digitalen Zwilling eine zugehörige Geoposition zugewiesen. Ferner wird dem digitalen Zwilling eine Zeitreferenz, zum Beispiel in Form eines Zeitstempels, zugeordnet. Für jeden ermittelten Schienenstoß 5 wird somit eine initiale Geoposition mitgespeichert.Is the rail joint 5 has been recognized, in a step S5 a visual digital twin is used as an image of the physical rail joint 5 and assigned an associated geoposition to the digital twin. Furthermore, a time reference, for example in the form of a time stamp, is assigned to the digital twin. For each determined rail joint 5 an initial geoposition is saved as well.

In einem Schritt S7 erfolgt ein Speichern der ermittelten Bilddaten bzw. des erstellten digitalen Zwillings mit der zugeordneten Geoposition und dem zugeordneten Zeitstempel. Somit werden eindeutig zugewiesene Infrastrukturelemente in einer Datenbank ablegt und verlinkt, damit örtliche und zeitliche Suchen ermöglicht. Es wird für den erkannten Schienenstoß 5 eine Art digitaler Fingerabdruck hinterlegt, welcher auch eine zukünftige eindeutige Identifizierung ermöglicht.In a step S7, the determined image data or the created digital twin is saved with the assigned geoposition and the assigned time stamp. In this way, clearly assigned infrastructure elements are stored and linked in a database so that searches can be carried out in terms of location and time. It is used for the recognized rail joint 5 a kind of digital fingerprint is stored, which also enables future clear identification.

Wird bei einem fortlaufenden Durchführen des Verfahren der Schienenstoß 5 ein weiteres Mal erfasst oder ein neuer Schienenstoß 5 erkannt, wird wieder ein digitaler Fingerabdruck erzeugt und mit denen in der Datenbank hinterlegten verglichen. Um den neu ermittelten Schienenstoß 5 nicht mit allen in der Datenbank vorhandenen vergleichen zu müssen, kann insbesondere die zugeordnete GPS-Geoposition als Einschränkung verwendet werden.If the procedure is carried out continuously, this becomes the rail joint 5 detected again or a new rail joint 5 recognized, a digital fingerprint is generated again and compared with those stored in the database. To the newly determined rail joint 5 Not having to compare with all those in the database, the assigned GPS geoposition in particular can be used as a restriction.

Auf Basis des beschriebenen Verfahrens können somit Bilddaten bzw. Messdaten gesammelt oder bereitgestellt werden, die gegebenenfalls relativ ungenau referenziert sind, zum Beispiel mittels einer GPS-Position auf +/- 5 m genau. Zusätzlich wird Bildmaterial für die Überwachung der Infrastrukturelemente 5 verwendet, um insbesondere eine Genauigkeit der zuzuordnenden Geoposition zu erhöhen und zum Beispiel eine präzise Zuordnung auf 5 cm oder kleiner zu ermöglichen. Somit kann ein zeitlich und örtlich hochgenau ermittelter digitaler Zwilling erzeugt werden. Mit einer solchen hochgenauen Georeferenzierung kann zum Beispiel eine relativ kostenintensive Hardware, wie ein GPS RTK, eingespart werden.On the basis of the described method, image data or measurement data can thus be collected or provided, which may be referenced relatively imprecisely, for example using a GPS position with an accuracy of +/- 5 m. In addition, images are used to monitor the infrastructure elements 5 used, in particular, to increase the accuracy of the geoposition to be assigned and, for example, to enable precise assignment to 5 cm or less. In this way, a digital twin that is determined with high precision in terms of time and location can be generated. With such a highly precise georeferencing, for example, relatively expensive hardware such as a GPS RTK can be saved.

Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail on the basis of exemplary embodiments, the invention is not restricted to the disclosed exemplary embodiments and the specific combinations of features explained therein. Further variations of the invention can be obtained by one skilled in the art without departing from the scope of the claimed invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
SchienenfahrzeugRail vehicle
33
Sensorik des SchienenfahrzeugsRail vehicle sensors
44th
Positionssensor des SchienenfahrzeugsPosition sensor of the rail vehicle
55
InfrastrukturelementInfrastructure element
66
externe Servereinheitexternal server unit
77th
Vorrichtung des SchienenfahrzeugsDevice of the rail vehicle
88th
Untergrund / Gleisbett Underground / track bed
S(i)S (i)
Schritt eines Verfahrens zum Überwachen von Infrastrukturelementen für das SchienenfahrzeugStep of a method for monitoring infrastructure elements for the rail vehicle

Claims (11)

Verfahren zum Überwachen von Infrastrukturelementen (5) für ein Schienenfahrzeug (1), dem eine Sensorik (3) zugeordnet ist, umfassend: - Erfassen eines Messsignals der Sensorik (3), das repräsentativ ist für optische Bilddaten eines Untergrunds (8) für das Schienenfahrzeug (1), - Ermitteln von optischen Bilddaten des Untergrunds (8) in Abhängigkeit von dem erfassten Messsignal der Sensorik (3), - Ermitteln eines Infrastrukturelements (5) in Abhängigkeit von den ermittelten optischen Bilddaten, - Zuordnen einer Geoposition zu den ermittelten optischen Bilddaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement (5), - Zuordnen eines Zeitstempels zu den ermittelten optischen Bilddaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement (5), und - Speichern der ermittelten Bilddaten mit der zugeordneten Geoposition und dem zugeordneten Zeitstempel in Abhängigkeit von dem ermittelten Infrastrukturelement (5).A method for monitoring infrastructure elements (5) for a rail vehicle (1) to which a sensor system (3) is assigned, comprising: - Acquisition of a measurement signal from the sensor system (3) which is representative of optical image data of a subsurface (8) for the rail vehicle (1), - Determination of optical image data of the subsurface (8) depending on the recorded measurement signal of the sensor system (3), - Determination of an infrastructure element (5) depending on the determined optical image data, - Assignment of a geoposition to the determined optical image data depending on the determined infrastructure element (5), - Assignment of a time stamp to the determined optical image data depending on the determined infrastructure element (5) ), and - storing the determined image data with the assigned geoposition and the assigned time stamp as a function of the determined infrastructure element (5). Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: - Wiederholen der Schritte des Verfahrens gemäß Anspruch 1 für die dem Infrastrukturelement (5) zugeordnete Geoposition, wobei den wiederholt ermittelten Bilddaten des Untergrunds (8) ein weiterer Zeitstempel zugeordnet wird, und - Erstellen einer zeitlichen Historie für das Infrastrukturelement (5) in Abhängigkeit von den ermittelten Bilddaten für das Infrastrukturelement (5).Procedure according to Claim 1 , comprising: repeating the steps of the method according to Claim 1 for the geoposition assigned to the infrastructure element (5), with the repeatedly determined image data of the subsurface (8) being assigned a further time stamp, and - creating a time history for the infrastructure element (5) as a function of the image data determined for the infrastructure element (5) . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Ermitteln eines Infrastrukturelements (5) ein Ermitteln eines Funktionszustands des Infrastrukturelements (5) umfasst.Procedure according to Claim 1 or 2 , in which determining an infrastructure element (5) comprises determining a functional state of the infrastructure element (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend: Ausgeben eines akustischen und/oder visuellen Signals in Abhängigkeit von dem ermittelten Zustand des Infrastrukturelements (5).Method according to one of the Claims 1 to 3 , comprising: outputting an acoustic and / or visual signal as a function of the determined state of the infrastructure element (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: - Bereitstellen von georeferenzierten Wetterdaten, und - Ermitteln des Infrastrukturelements (5) in Abhängigkeit von bereitgestellten Wetterdaten.Method according to one of the Claims 1 to 4th , comprising: - providing geo-referenced weather data, and - determining the infrastructure element (5) as a function of the provided weather data. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend: - Bereitstellen von historischen Daten, die georeferenzierte Informationen von Infrastrukturelementen (5) umfassen, und - Vergleichen des ermittelten Infrastrukturelements (5) mit den bereitgestellten Daten in Abhängigkeit von der zugeordneten Geoposition.Method according to one of the Claims 1 to 5 , comprising: - providing historical data which include geo-referenced information from infrastructure elements (5), and - comparing the determined infrastructure element (5) with the provided data as a function of the assigned geoposition. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend: Senden von Daten in Bezug auf das ermittelte Infrastrukturelement (5) an eine externe Servereinheit (6).Method according to one of the Claims 1 to 6th comprising: sending data relating to the identified infrastructure element (5) to an external server unit (6). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Ermitteln eines Infrastrukturelements (5) auf einem trainierten Erkennungsprozess basiert und ein Erkennen eines Vorhandenseins des Infrastrukturelements (5) umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 7th , in which the determination of an infrastructure element (5) is based on a trained recognition process and includes recognition of the presence of the infrastructure element (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Ermitteln eines Infrastrukturelements (5) ein Ermitteln eines Schienenstoßes zweier aneinander grenzender Gleisschienen umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 8th , in which determining an infrastructure element (5) comprises determining a rail joint between two adjacent track rails. Vorrichtung (6, 7) zum Überwachen von Infrastrukturelementen (5) für ein Schienenfahrzeug (1), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.Device (6, 7) for monitoring infrastructure elements (5) for a rail vehicle (1), which is set up to implement a method according to one of the Claims 1 to 9 perform. Schienenfahrzeug (1), aufweisend: - Sensorik (3), die dazu eingerichtet ist, ein Messsignal zu erfassen, das repräsentativ ist für optische Bilddaten eines Untergrunds (8) für das Schienenfahrzeug (1), und - eine Vorrichtung (7) nach Anspruch 10.Rail vehicle (1), comprising: - sensor system (3) which is set up to acquire a measurement signal that is representative of optical image data of a subsurface (8) for the rail vehicle (1), and - a device (7) according to Claim 10 .
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