DE4227789B4 - Verfahren zum Bestimmen der Achsabstände von Eisenbahnfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Bestimmen der Achsabstände von eine Strecke im freien Lauf passierenden Eisenbahnfahrzeugen durch Bewertung von Befahrungsereignissen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Achsabstände aufeinanderfolgender Achsen einer aus gegebenenfalls mehreren gekuppelten Fahrzeugen bestehenden Abteilung ausschließlich aus den Überrollzeitpunkten zweier Gleisschaltmittel nach folgendem Bestimmungsausdruck ermittelt werden

mit l_i = zu bestimmender Achsabstand
t = Überrollzeitpunkt eines Gleisschaltmittels
mit dem Index i für die jeweils vordere Achse und
dem Index i+l für die hintere Achse eines Achspaares und
mit dem Index K für das zunächst überlaufene Gleisschaltmittel und
dem Index K+l für ein danach überlaufenes Gleisschaltmittel und
a = Abstand der betrachteten Gleisschaltmittel.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• In der nachveröffentlichten DE 42 14 541 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen des Rollwiderstandes von Eisenbahnfahrzeugen offenbart, das dadurch gekennzeichnet ist, dass bestimmte bei der Rollwiderstandsbestimmung zunächst geschätzte Parameterwerte in einem iterativen Verfahren nach und nach verbessert werden, bis sie schließlich den tatsächlichen Gegebenheiten des jeweils betrachteten Ablaufes entsprechen. Das vorliegende Verfahren bezeichnet eine Möglichkeit für die Bestimmung eines die Achsabstände der Abteilungen beschreibenden Anfangsschätzwertes, der den tatsächlichen Gegebenheiten der Abteilungen bereits sehr nahe kommt.
• Das in der DE 42 14 541 offenbarte Verfahren benötigte die Kenntnis über die einzelnen Achsabstände der ablaufenden Abteilungen, um eine Laufwegverfolgung der Abteilungen innerhalb einer Messstrecke vornehmen zu können. Die Kenntnis über den aktuellen Laufweg der einzelnen Achsen ist erforderlich, um den Einfluss der Streckenneigung an jedem Ort innerhalb der Messstrecke auf die Abteilungen rechnerisch bestimmen zu können. Bislang werden für die Laufwegverfolgung von Fahrzeugen, wenn auch jeweils für andere Zwecke, entweder Radargeräte (DE-30 25 828 C2) oder gleisgebundene Einrichtungen zur Gleisfreilängenmessung vor den vorrückenden Abteilungen verwendet (DE-31 27 672 C2). Der Aufwand für die Laufwegverfolgung nach dem Stand der Technik ist durch das Vorhalten von Radargeräten bzw. die Ausrüstung der Gleise mit Gleisstromkreisen groß. Mindestens mit der letztgenannten Einrichtung ist auch nur der Fahrort der ersten Achse einer Abteilung feststellbar, nicht der Fahrort der übrigen Achsen der Abteilung.
• Weiter ist aus der DE 30 26 636 A1 eine Vorrichtung zur Identifizierung von Eisenbahn-Güterwagen bekannt, bei der die Eisenbahnwagen eine Abtaststation passieren. Die Identifizierung beruht darauf, dass an der Abtaststation die Abstände zwischen benachbarten Achsen der Eisenbahnwagen ermittelt werden, wobei gleichzeitig festgestellt wird, ob sich dieser Abstand innerhalb vorgegebener Grenzen befindet, die für die einzelnen Güterwagen kennzeichnend sind. Dazu werden mehrere Signalgeber entlang des Gleises angeordnet, die jeweils das Passieren eines Rades erfassen.
• Die DE 15 30 315 C offenbart eine Anordnung zum Erfassen der Laufeigenschaften von Eisenbahnwagen, die unter dem Einfluss der Schwerkraft ablaufen. Derartige Schwerkraft-Ablaufanlagen sind mit Gleisbremsen versehen und dienen der Zugzerlegung. Dabei sollen die Wagen der ersten zu passierenden Gleisbremse, die am Anfang der Richtungsgleise angeordnet ist, diese mit einer solchen Geschwindigkeit verlassen, dass deren Einlaufgeschwindigkeit an der Gleisbremse einen vorgegebenen Wert aufweist. Dazu werden die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der ablaufenden Wagen an zwei voneinander entfernten Messpunkten erfasst, um daraus den Rollwiderstand und den Luftwiderstand des jeweiligen Wagens unter Berücksichtigung der bekannten Gleisneigungen zu berechnen.
• Auch aus der DD 233 347 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Erfassung und Identifizierung von rollenden Schienenfahrzeugen bekannt, um die Anzahl der passierenden Fahrzeuge getrennt nach Art, Gattung und Achsenzahl festzustellen. Die Identifizierung erfolgt mittels Gleisschaltmitteln und elektronischer Module anhand von Achsabstandsmessungen unter Einbeziehung von Vergleichsdaten.
• Darüber hinaus beschreibt die DD 229 657 A1 ein Verfahren zur Anzahl- und Längenermittelung bewegter Eisenbahnfahrzeuge in Schwerkraft-Ablaufanlagen. Dabei werden zwei Gleisschaltmittel in einem kleineren Abstand zueinander angeordnet, als der kleinste Achsabstand in den Drehgestellen der Eisenbahnfahrzeuge ist. Der Abstand der Achsen wird aus den Mittelwerten berechnet, dem für die Achsen bestimmten Geschwindigkeit, dem der Zeitabstände und der Geschwindigkeiten der Achsen und dem der Zeitabstände der Achsen an den Gleisschaltmitteln beim Überrollen. Die so bestimmten Achsabstände werden mit vorgegebenen Längen verglichen und anhand des Vergleichs wird der Fahrzeugtyp bestimmt.
• Weiter ist aus der DE 10 15 037 B eine Wagensortiereinrichtung für Grubenbahnen offenbart, bei der zwei im Achsabstand eines Wagentyps angeordnete Schienenschalter vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Schienenabzweigung zum Aussortieren der Wagen gesteuert wird.
• Ferner ist aus der DE 12 36 256 B eine Anordnung zum Bestimmen des Rollwiderstandes von Eisenbahnwagen bekannt, bei der die Wagen unter dem Einfluss der Schwerkraft eine Messstrecke mit einer bekannten Neigung durchlaufen, die an einem Abstand zwei Messbasen aufweist, an denen die jeweilige Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt wird. Dabei sind an einer einzigen Messbasis zwei beabstandete Impulsgeber vorgesehen, die durch den Wagen betätigt werden, wobei die Impulsgeber an Schaltungsmitteln angeschlossen sind. Die Schaltungsmittel bilden anhand des jeweils auftretenden Zeitabstands den Rollwiderstand des betreffenden Wagens.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 anzugeben, das zur Bestimmung der Achsabstände ablaufender Abteilungen ohne zusätzliche Mittel am Gleis auskommt und lediglich auf das Vorhandensein von aus anderen Gründen ohnehin vorhandenen Gleisschaltmitteln im Bereich einer Messstrecke abstellt.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Der danach zahlenmäßig be stimmbare Wert für den Abstand zweier aufeinanderfolgender Achsen einer Abteilung beruht ausschließlich auf der Kenntnis des Abstandes zweier Gleisschaltmittel, die die Befahrungsereignisse detektieren und den Zeitmessungen, dieser Gleisschaltmittel. Alle diese Größen sind hochgenau feststellbar, so dass der bei der Anwendung des in DE 42 14 541 A1 beschriebenen Verfahrens ablaufende Optimierungsvorgang bezüglich der in die Betrachtung eingebrachten Achsabstände kaum mehr größere Änderungen erfordert. Der formelmäßige Zusammenhang zwischen den Achsabständen und den zugehörigen Ereignismeldungen der Gleisschaltmittel beruht auf der Annahme einer gleichmäßig beschleunigten Bewegung innerhalb des von der Abteilung während des Messvorganges zurückgelegten Laufweges.
• Etwaige Fehler für die berechneten Achsabstände, die dadurch bedingt sind, dass die tatsächliche Bewegung innerhalb des beobachteten Laufweges keine gleichmäßig beschleunigte Bewegung sondern eine ungleichmäßig beschleunigte Bewegung darstellt, werden durch das DE 42 14 541 A1 geschilderte Iterations verfahren zur Meßwertoptimierung eliminiert. Die detektierten Achsabstände beziehen sich sowohl auf die Achsen ein und desselben Fahrzeugs als auch auf die letzte Achse eines Fahrzeugs und die erste Achse eines Folgefahrzeugs der betreffenden Abteilung.
• Für jeden Radsatz gibt es beim Passieren zweier beabstandeter Gleisschaltmittel insgesamt vier Zeitmeßwerte, von denen die der jeweils hinteren Achse des betrachteten Achspaares zugeordneten Zeitwerte gleichzeitig auch die für die vordere Achse des folgenden Achspaares geltenden Zeitwerte sind.
• Fehlerbetrachtungen bezüglich der Zeitmessungen, die sich aus der Abtastfrequenz für die Zeitmessungen ergeben, zeigen, daß es von Vorteil ist, die Meßbasis also den Abstand der Gleisschaltmittel für die Ausgabe der Überrollzeiten größer zu machen als den kleinsten möglichen Achsabstand innerhalb einer Abteilung. Dieser kleinstmögliche Achsabstand ist durch den Achsabstand bei Drehgestellen gegeben. Zweckmäßig liegt der Abstand der die Meßwerte liefernden Gleisschaltmittel in der Größenordnung des mittleren Achsabstandes der ablaufenden Abteilungen.
• Fällt aufgrund eines Defektes eines der Gleisschaltmittel aus, deren Meßwerte in die Ermittlung der Achsabstände ablaufender Abteilungen einfließt, so kann an deren Stelle ohne weiteres auf eine oder auch auf zwei andere Gleisschaltmittel zurückgegriffen werden. Fallen beispielsweise die in Ablaufrichtung gesehen zweiten Schaltmittel aus, so erfolgt die Bestimmung der Achsabstände durch Bewertung der Ereignismeldungen des ersten und eines dritten Gleisschaltmittels; im Bestimmungsausdruck für die Achsabstände der Abteilungen sind dann die geänderten Abstandswerte zwischen den an der Messung beteiligten Gleisschaltmitteln zu berücksichtigen. Fällt das in Ablaufrichtung gesehen erste Gleisschaltmittel aus, so kann entweder auf die Ereigneismeldungen eines noch weiter entgegen der Ablaufrichtung liegenden Gleisschaltmittels zurückgegriffen werden oder aber in die Achsabstandsermittlung werden die Ereignismeldungen des noch intakten, in Fahrrichtung hinter dem ausgefallenen Gleisschaltmittel liegenden Gleisschaltmittels und die des folgenden Gleisschaltmittels herangezogen.
• Für den Fall, daß über die Gleisschaltmittel normierte Achsabstände, vorzugsweise die Abstände von Drehgestellen, detektiert werden, ist es von Vorteil, für die Bestimmung des Rollwiderstandes einer Abteilung anstelle des durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gewonnenen Achsabstandswertes den tatsächlichen Achsabstandswert heranzuziehen. Dieser liegt z. B. in Tabellenform vor, so daß auf ihm zurückgegriffen werden kann, sobald ein Meßwert bestimmt wird, der außerordentlich nahe an einem normierten Achsabstandswert liegt.
• Die bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gefundenen, gegebenenfalls durch das DE 42 14 541 A1 geschilderte Verfahren zur Rollwiderstandsmessung verbesserten Abstandswerte können auch zur Laufwegverfolgung der Abteilungen außerhalb der Meßstrecken herangezogen werden, beispielsweise um den Füllzustand der Zugbildungsgleise zu bestimmen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Bestimmen der Achsabstände von eine Strecke im freien Lauf passierenden Eisenbahnfahrzeugen durch Bewertung von Befahrungsereignissen, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsabstände aufeinanderfolgender Achsen einer aus gegebenenfalls mehreren gekuppelten Fahrzeugen bestehenden Abteilung ausschließlich aus den Überrollzeitpunkten zweier Gleisschaltmittel nach folgendem Bestimmungsausdruck ermittelt werden

   

   mit l_i = zu bestimmender Achsabstand t = Überrollzeitpunkt eines Gleisschaltmittels mit dem Index i für die jeweils vordere Achse und dem Index i+l für die hintere Achse eines Achspaares und mit dem Index K für das zunächst überlaufene Gleisschaltmittel und dem Index K+l für ein danach überlaufenes Gleisschaltmittel und a = Abstand der betrachteten Gleisschaltmittel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmessungen an zwei im Gleis aufeinanderfolgenden Gleis- Schaltmittel vorgenommen werden, deren Abstand größer ist als der kleinste mögliche Achsabstand der Abteilungen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall eines Gleisschaltmittels die Zeitmessungen an mindestens einem anderen im Gleis weiter vor- oder zurückliegenden Gleisschaltmittel vorgenommen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Achsabstandswerte beim Erkennen eines normierten Achsabstandes verworfen und durch die entsprechenden tatsächlichen Abstandswerte ersetzt werden.