DE102006026048A1

DE102006026048A1 - GPS-based, continuous track detection system with multi-sensor technology

Info

Publication number: DE102006026048A1
Application number: DE102006026048A
Authority: DE
Inventors: Jürgen NIESSEN
Original assignee: GBM WIEBE GLEISBAUMASCHINEN GM; GBM WIEBE GLEISBAUMASCHINEN GmbH
Current assignee: GBM WIEBE GLEISBAUMASCHINEN GM; GBM WIEBE GLEISBAUMASCHINEN GmbH
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-20
Also published as: EP1862593A3; ATE529571T1; EP1862593B2; EP1862593B1; EP1862593A2

Abstract

The method involves scanning the line building by a measuring vehicle with a gauge device, transferring data memory captured by the gauge device to a central data memory device and determining the geographical position of the gauge device along the line building. The data with a reference data, which are in a reference database are determined with the gauge device before geological layer compositions and put down by a digital data processing. The determined geological layer compositions are compared and then assigned. An independent claim is also included for a condition detecting device for line construction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen des Zustands von Linienbauwerken, mit den Schritten: Abtasten des Linienbauwerks mittels einer an einem Messfahrzeug befestigten Abtastvorrichtung, Übertragen und Speichern der von der Abtastvorrichtung erfassten Daten zu bzw. in einer zentralen Datenspeichervorrichtung, und Ermitteln der geographischen Position der Abtastvorrichtung entlang des LinienbauwerksThe The invention relates to a method and a device for detecting the condition of line constructions, with the steps: scanning the Line structure by means of a mounted on a measuring vehicle scanning, transfer and storing the data acquired by the scanning device or in a central data storage device, and determining the geographical Position of the scanning device along the line structure

Unter einem Linienbauwerk wird in diesem Zusammenhang ein sich im Wesentlichen in einer Länge, insbesondere einer Fahrtrichtung erstreckendes Bauwerk, wie beispielsweise ein Gleisweg, eine Strasse, eine Brücke, ein Tunnel, ein Deich oder dergleichen verstanden.Under In this context, a line structure becomes essentially a in one length, in particular a direction extending structure, such as a track, a road, a bridge, a tunnel, a dike or the like understood.

Die Inspektion von Linienbauwerken wie beispielsweise Gleiswegen ist zur Sicherstellung der Betriebssicherheit in der laufenden Nutzung und zur Qualitätsüberwachung nach erfolgten Umbau- oder Reparaturmaßnahmen eine wichtige Messaufgabe. Unter Gleiswegen sollen in diesem Zusammenhang die direkten Gleisanlagen, d.h. Schwellen, Schienen und Schienenbefestigungselemente, der Gleisunterbau, in der Regel bestehend aus Schotterbett und Planumsschutz schicht, sowie das darunter und seitlich liegende Bodenumfeld bzw. Erdreich und bauliche oder natürliche Strukturen, die in das Profil des Gleisfahrwegs hineinragen oder dazu benachbart sind, verstanden werden. Neben den üblichen, in zeitlich regelmäßigen Abständen durchgeführten Inspektionsvorgängen, welche Verschleißerscheinungen oder durch den Betrieb hervorgerufene Schädigungen aufdecken sollen, hat die Qualitätssicherung nach Neubau oder Umbau eine erhebliche Bedeutung gewonnen.The Inspection of line structures such as track tracks is to ensure operational safety during ongoing use and for quality control after conversion or repair work is an important measurement task. Under Track tracks should in this context be the direct track systems, i.e. Sleepers, rails and rail fasteners, the track substructure, usually consisting of ballast bed and layer protection layer, as well as the underlying and lateral ground environment or soil and structural or natural Structures that protrude into the profile of the railway track or to be understood. Besides the usual, in periodically carried out inspection operations, which wear or reveal any damage caused by the operation, has the quality assurance after New construction or remodeling gained considerable importance.

Im Zuge der zunehmenden Beanspruchung von Gleiswegen durch hohe Fahrgeschwindigkeiten der Züge und stark frequente Nutzung der Gleiswege wird es in naher Zukunft erforderlich werden, die Zeitintervalle, in denen eine regelmäßige Inspektion durchgeführt wird, erheblich zu verkürzen, um die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit sicherzustellen. Aufgrund der durch höhere Achslasten und Fahrgeschwindigkeiten erheblich gestiegenen Beanspruchungen der Gleiswege ist es erforderlich, bei der Inspektion von Gleiswegen weitergehende Analysen durchzuführen, um sich abzeichnende Schädigungen im Gleis- oder Schwellenbereich oder im Bereich des Gleisbettes oder Unterbaus erkennen und beheben zu können, bevor diese eine starke Beschädigung des Gleiswegs verursachen und folglich kostenintensive Reparaturen nach sich ziehen. Es ist aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswert, die Anzahl der Inspektionen zu verringern und die Inspektion in einem kurzen Zeitraum durchzuführen, um den durch die Inspektion verursachten Nutzungsausfall des Gleiswegs möglichst kurz zu halten.in the Due to the increasing demand of railways due to high speeds of the Trains and Heavy frequency use of the track will be required in the near future the time intervals in which a regular inspection is carried out, to shorten considerably to ensure operational safety and economy. Because of higher Axle loads and speeds significantly increased demands It is necessary to take the track in the inspection of railway tracks carry out further analyzes, about emerging damage in the track or sleeper area or in the area of the track bed or substructure to detect and fix before this can be a strong damage of the railway track and consequently costly repairs entail. It is desirable for economic reasons, the number of Inspections reduce and the inspection in a short period of time to perform the loss of use caused by the inspection of the track preferably to keep it short.

Schließlich ist es für heutige und zukünftige Inspektionsaufgaben erforderlich, die bei der Inspektion gewonnenen Ergebnisse möglichst schnell in einer solchen Weise aufzubereiten, dass Schäden rasch erkannt und behoben werden können. Diese rasche Erkennung und Zuordnung muss in einem weit verzweigten Streckennetz mit hoher Präzision erfolgen können.Finally is it for Today's and future inspection tasks necessary, the results obtained during the inspection as possible quickly recycle in such a way that damages quickly can be detected and corrected. This rapid detection and assignment must be in a widely branched Route network with high precision can.

Aus EP 1 420 113 A2 ist ein Messwagen bekannt, der über ein Gleis bewegt werden kann und an dem ein Laserscanner montiert ist, mit dem das Bettungsprofil einer Schotterbettung eines Gleises abgetastet werden kann, um überschüssigen oder fehlenden Schotter zu orten. Hierzu wird in diskreten Abständen ein Querschnittprofil des Schotterbetts abgetastet und mit einem Soll- Querschnittsprofil verglichen, um auf diese Weise Abweichungen des Ist-Werts vom Soll-Wert zu ermitteln. Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass nur eine oberflächliche Inspektion eines einzelnen, die Qualität des Gleisweges beeinflussenden Faktors vorgenommen wird und zudem die Auswertung der Daten im Zusammenhang mit dem integrierten Wegsensor aufwendig ist und die nachträgliche Zuordnung von Schotterbettfehlern eine aufwendige nachträgliche Datenverarbeitung erfordert.Out EP 1 420 113 A2 For example, a trolley is known which can be moved over a track and on which a laser scanner is mounted, with which the ballast profile of a ballast bed of a track can be scanned in order to locate excess or missing ballast. For this purpose, a cross-sectional profile of the ballast bed is scanned at discrete intervals and compared with a desired cross-sectional profile in order to determine in this way deviations of the actual value from the desired value. The method has the disadvantage that only a superficial inspection of a single, the quality of the track path influencing factor is made and also the evaluation of the data in connection with the integrated displacement sensor is complex and the subsequent assignment of ballast bed errors requires a complex subsequent data processing.

Aus JP 200 506 20 34 A ist ein Messverfahren zur Überprüfung der Höhe und des Verlaufs von Gleisen bekannt, bei dem Prismen an den Gleisen befestigt werden und durch einen Laser abgetastet werden. Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass es zwar einzelne Streckenabschnitte, in denen es installiert ist, zuverlässig inspizieren kann, jedoch eine schnelle Inspektion über weite Streckenbereiche entweder zeitlich zu aufwendig oder zu kostenintensiv ist aufgrund der erforderlichen aufwendigen Montage des Systems an den Schienen.Out JP 200 506 20 34 A is a measuring method for checking the height and the course of tracks is known in which prisms are attached to the tracks and are scanned by a laser. The method has the disadvantage that although it can reliably inspect individual sections of the route in which it is installed, rapid inspection over long distances is either too time-consuming or too cost-intensive due to the complicated installation of the system on the rails.

Aus EP 1 120 493 A3 ist ein Verfahren zur Untersuchung des Zustands des Oberbaus von Schienenwegen bekannt, bei dem durch Eindrücken eines Probenrohres in den Oberbau und eine Gammastrahlungsuntersuchung die Dichte des Oberbaus schichtweise bestimmt wird. Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass es eine schnelle Untersuchung des Gleiswegs nicht ermöglicht und zudem nur isolierte Parameter über den Zustand des Gleiswegs ermittelt.Out EP 1 120 493 A3 a method is known for investigating the condition of the superstructure of railways, in which the density of the superstructure is determined in layers by impressing a sample tube into the superstructure and a gamma radiation examination. The method has the disadvantage that it does not allow a quick examination of the track path and also determines only isolated parameters on the condition of the track path.

Aus WO 01/90738 A2 ist es bekannt, eine Wirbelstrom-Prüfsonde entlang einer Schiene zu führen und das Signal der Sonde ortsabhängig aufzuzeichnen. Zur Ortsbestimmung wird eine GPS-Einheit verwendet. Das Verfahren weist den Nachteil auf, dass es lediglich einen einzelnen Parameter zur Bestimmung des Zustands einer Schiene erfasst und zudem nur Schäden im oberflächennahen Bereich von verlegten Schienen und Weichenbauteilen detektiert werden können.From WO 01/90738 A2 it is known to guide an eddy current test probe along a rail and to record the signal of the probe in a location-dependent manner. To locate a GPS unit is used. The method has the disadvantage that it only has a single parameter for Determining the condition of a rail detected and also only damage in the near-surface area of laid rails and switch components can be detected.

Aus DE 43 40 254 C2 ist schließlich ein Verfahren zur Erfassung des Zustandes des Oberbaus, Unterbaus und Untergrundes von Eisenbahngleisen bekannt, bei dem mittels einer Sende- und Empfangsantenne eines Georadarsystems der Untergrund unterhalb der Gleise erfasst wird. Das Verfahren ermöglicht eine verhältnismäßig schnelle Analyse des Bodenbereichs unterhalb von Gleisen, ist jedoch noch weiter verbesserungsfähig.Out DE 43 40 254 C2 Finally, a method for detecting the state of the superstructure, substructure and substrate of railway tracks is known in which by means of a transmitting and receiving antenna of a georadar system, the underground is detected below the tracks. The method allows a relatively quick analysis of the ground area below tracks, but is still further improvement.

So besteht ein Bedarf für ein Verfahren, bei dem eine Analyse von Linienbauwerken wie Gleiswegen, insbesondere des Gleisbetts und Bodenbereichs unterhalb und seitlich des Gleises, möglich ist, ohne dass punktuelle Aufschlüsse erforderlich sind.So there is a need for a method in which an analysis of line structures such as track in particular of the track bed and floor area below and laterally of the track, possible is, without punctual outcrops are required.

Weiterhin besteht ein Bedarf dahingehend, das Verfahren so weiterzubilden, dass eine schnellere und präzisere Erfassung des Zustands des Linienbauwerks, insbesondere des Unterbaus von Gleiswegen möglich ist.Farther there is a need to further develop the method that a faster and more precise Detection of the condition of the linear structure, in particular of the substructure possible from track ways is.

Es besteht weiterhin ein Bedarf für ein Analyseverfahren für Linienbauwerke, bei dem eine Zuordnung der Messdaten zu Ortungsdaten in präziserer Form erfolgen kann.It There is still a need for an analysis method for Line structures, in which an assignment of the measured data to location data in a more precise form can be done.

Weiterhin besteht ein Bedarf für ein Analyseverfahren für Linienbauwerke, bei dem die gemessenen Daten solcherart aufbereitet werden, dass die geologischen Schichten und etwaige, kritische geologische Strukturen sowie Fehlstellen im Gleisunterbau schneller erfasst und zugeordnet werden können.Farther there is a need for an analysis method for Line structures in which the measured data are processed in this way be that the geological layers and any, critical geological Structures and defects in the track substructure detected faster and can be assigned.

Weiterhin besteht ein Bedarf für ein Verfahren, welches in der Lage ist, die Betriebssicherheit eines Linienbauwerks umfassend innerhalb eines kurzen Untersuchungszeitraums zu prüfen und zu dokumentieren.Farther there is a need for a method which is capable of the operational safety of a Line structure within a short investigation period to consider and to document.

Diese Aufgaben werden gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Abtastvorrichtung zumindest eine Sensorvorrichtung umfasst, die mittels einer Antennenvorrichtung mit einen elektrischen Dipol eine elektromagnetische Schwingung erzeugt, und die mittels eines Hohlleiters, dessen Querschnittsfläche sich quer zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Schwingung vom Dipol zu einer Austrittsöffnung hin vergrößert, die elektromagnetische Schwingung an die Umgebungsluft koppelt.These Tasks are performed according to a first aspect of the invention with a method of the aforementioned Sort of solved, in which the scanning device comprises at least one sensor device which by means of an antenna device with an electric dipole generated electromagnetic vibration, and by means of a waveguide, its cross-sectional area transverse to the propagation direction of the electromagnetic oscillation from the dipole to an outlet enlarged, the electromagnetic vibration coupled to the ambient air.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass zwar mit üblichen Radarantennen eine Abbildung von Bereichen eines Linienbauwerks wie des Unterbaus von Gleiswegen möglich ist, die Radarantenne hierzu jedoch möglichst nahe an die Oberfläche des Linienbauwerks, wie des Gleisbetts herangeführt werden muss und selbst dann die Abbildungsqualität für eine hochauflösende Analyse nicht ausreichend ist. Der geringe Abstand zwischen Linienbauwerk, insbesondere Gleisbettoberfläche und Antenne verursacht jedoch erhebliche Sicherheitsrisiken bei Kollision mit etwaigen Gegenständen im Bereich des Linienbauwerks. Zudem ist es beispielsweise erforderlich, die Radarantenne im Bereich bestimmter Gleisanlagen, beispielsweise Weichen oder Bahnübergängen, hoch zu setzen. Dies erfolgt nach dem Stand der Technik durch manuelle Betätigung einer Hebevorrichtung, wodurch die Fahrtgeschwindigkeit des Messzuges erheblich vermindert wird.The Invention is based on the finding that, although with conventional Radar antennas an illustration of areas of a line structure as the substructure of track ways is possible, the radar antenna however, as far as possible close to the surface of the line structure, such as the track bed must be introduced and even then the picture quality for one high-resolution Analysis is insufficient. The small distance between line structure, especially trackbed surface and antenna, however, causes significant security risks Collision with any objects in the area of the line structure. In addition, it is necessary, for example, the radar antenna in the area of certain track systems, for example Turnouts or railroad crossings, high to put. This is done according to the prior art by manual Actuation of a Lifting device, reducing the speed of the measuring cable is significantly reduced.

Indem man eine Antennenvorrichtung mit einem solchen Hohlleiter verwendet, kann der Abstand zwischen Linienbauwerk, insbesondere Gleisbett und Antenne erhöht werden und hierdurch einerseits eine Luftankopplung erreicht werden, wodurch größere Abstände zwischen Antenne und Boden möglich werden und hierbei die Sicherheit der Vorrichtung auch bei schnellen Fahrgeschwindigkeiten des Messwagens sichergestellt werden. Die spezielle Antennenanordnung stellt einerseits eine ausgeprägte Richtcharakteristik bereit, sodass die elektromagnetische Schwingung in einer Richtung mit einem geringen Öffnungswinkel ausgesendet wird. Die erfindungsgemäße Antennenvorrichtung kann eine oder mehrere solcher Antennenvorrichtungen mit Hohlleiter aufweisen: Die Antennenvorrichtungen können senkrecht in Richtung des Bodens abstrahlen oder gegenüber der Senkrechten geneigt sind, um in einer schrägen Richtung in den Boden hinein zu messen, beispielsweise um von seitlich unterhalb eines Gleises zu messen oder die Bodenbereiche seitlich vom Gleis zu messen. Es hat sich für die Vermessung von Gleiswegen gezeigt, dass insbesondere eine mittig zwischen den beiden Gleissträngen angeordnete Antennenvorrichtung mit senkrechter Abstrahlrichtung eine besonders günstige Erfassung des Unterbaus von Gleiswegen ermöglicht. Die Antennenvorrichtung mit Hohlleiter kann in einem sicheren Höhenabstand oberhalb des Gleises angeordnet werden, so dass Kollisionen mit sonsti gen Gleisanlagen, Bauteilen oder Fremdkörpern ausgeschlossen werden können.By doing to use an antenna device with such a waveguide, can the distance between line structure, in particular track bed and Antenna increased and, as a result, on the one hand, air coupling can be achieved, whereby larger distances between Antenna and ground possible and in this case the safety of the device even at fast Driving speeds of the trolley are ensured. The special antenna arrangement on the one hand provides a pronounced directional characteristic ready, so that the electromagnetic oscillation in one direction with a small opening angle is sent out. The antenna device according to the invention can have one or more such waveguide antenna devices: The antenna devices can be vertical radiate towards the ground or inclined to the vertical are in an oblique To measure direction in the ground, for example, from the side to measure below a track or the floor areas laterally to measure from the track. It has been designed for the measurement of railway tracks shown that in particular a centrally disposed between the two track strands Antenna device with vertical radiation direction a particular favorable Detection of the substructure of railway tracks allows. The antenna device with waveguide can be at a safe height distance above the track be arranged so that collisions with other track systems, Components or foreign bodies can be excluded.

Bei einer ersten vorteilhaften Fortbildung ist es bevorzugt, dass die Abtastvorrichtung mit einer weiteren Sensorvorrichtungen das Linienbauwerk abtastet, wobei die weitere Sensorvorrichtung vorzugsweise nach einem unterschiedlichen Messverfahren als die Antennevorrichtung arbeitet. Hierdurch wird eine Multisensorvorrichtung im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, welche zumindest zwei, vorzugsweise mehr als zwei Sensorvorrichtungen umfasst, insbesondere Sensorvorrichtungen, die mit unterschiedlichen Messverfahren arbeiten. Hierdurch wird es bei hochpräziser örtlicher Zuordnung der unterschiedlichen Messergebnisse möglich, eine differenzierte Darstellung des untersuchten Linienbauwerks zu erhalten.In a first advantageous embodiment, it is preferred that the scanning device scans the linear structure with a further sensor devices, wherein the further sensor device preferably operates according to a different measuring method than the antenna device. In this way, a multi-sensor device is used in the method according to the invention, which at least two, preferably more than two sensor devices includes, in particular sensor devices that operate with different measuring methods. This makes it possible with high-precision local assignment of the different measurement results to obtain a differentiated representation of the investigated linear structure.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn mit der Antennenvorrichtung ein Gleisunterbau und Boden im Bereich zwischen Schienen und vorzugsweise auch unter diesen Schienen abgetastet wird. Die Abtastung dieses Bereichs mittels der Antenne ermöglicht bei Vermessung von Gleiswegen eine sichere Beurteilung des besonders wichtigen Bereichs zwischen und unter den Schienen.Especially it is preferable if a track substructure with the antenna device and floor in the area between rails and preferably also under is scanned on these rails. The scanning of this area by means of the antenna allows in the measurement of track paths a safe assessment of the particular important area between and under the tracks.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Antennenvorrichtung im Radarfrequenzbereich arbeitet. Der Radarfrequenzbereich beinhaltet Frequenzen, die sowohl eine differenzierte Darstellung geologischer Schichten ermöglichen als auch eine ausreichende Eindringtiefe in den untersuchten Bodenbereich aufweisen.Farther it is preferred that the antenna device in the radar frequency range is working. The radar frequency range includes frequencies that are both allow a differentiated representation of geological layers as well as a sufficient penetration depth into the investigated soil area exhibit.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiter fortgebildet werden, indem die geographische Position durch ein satellitengestützes Ortungssystem ermittelt wird. Hierdurch wird die Kombination einer Radarvermessung des Untergrundes von Gleiswegen mit einer satellitengestützten Ortung, beispielsweise mittels GPS, bereitgestellt und somit einerseits eine genaue Standortbestimmung und andererseits eine schnelle Datenauswertung erzielt.The inventive method can be further developed by the geographical position through a satellite-based Location system is determined. This is the combination of a radar survey the underground of railways with satellite positioning, for example by means of GPS, and thus on the one hand a exact location determination and on the other hand a fast data analysis achieved.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Daten des satellitengestützen Ortungssystems mit den Daten einer Streckendatenbank zur Ortsbestimmung und/oder mit einem Dopplerradar zur Geschwindigkeitsbestimmung abgeglichen werden. Die Genauigkeit derzeit verfügbarer Satelliten-Navigationssysteme ist für viele Anwendungsfälle bei der Erfassung von Gleiswegzuständen nicht ausreichend, um eine rasche Lokalisierung aufgefundener Fehlstellen zu ermöglichen. Ein Streckennetz wie beispielsweise für Gleiswege, Straßenführungen oder dergleichen verfügbar, mit seinen exakten Daten bezüglich Richtungen, Radien, Verzweigungen und Längen einzelner Streckenabschnitte ist in den Streckennetzen vieler Länder in einer Streckendatenbank abgelegt. Bei Abgleich der durch Satellitennavigation erhaltenen Daten mit den Daten einer solchen Streckendatenbank kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung erheblich gesteigert werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem aus den durch Satellitennavigation erhaltenen Daten typische charakteristische Daten der Streckendatenbank berechnet werden und durch Vergleich der berechneten Daten mit den in der Streckendatenbank gespeicherten Daten eines zuvor eingeschränkten Streckenbereichs eine exakte Standortbestimmung erfolgen. Als Abgleich wird hierbei verstanden, dass mit dem Satelliten-Ortungssystem bestimmte Positionen und Positionsverschiebungen mit den Gleiswegen des Streckendatennetzes verglichen werden und anhand aufgefundener Kongruenzen bzw. Ähnlichkeiten eine exakte Positionsbestimmung erfolgt.there it is particularly preferred if the data of the satellite positioning system with the data of a route database for location determination and / or be matched with a Doppler radar for speed determination. The accuracy currently available Satellite navigation systems are included for many use cases the detection of track-way conditions insufficient to quickly locate defects found to enable. A route network such as for track tracks, roads or the like available, with his exact dates Directions, radii, branches and lengths of individual sections is in the route networks of many countries in a route database stored. When comparing the obtained by satellite navigation Data with the data of such a route database can improve the accuracy Positioning be increased significantly. This can be, for example by taking from the data obtained by satellite navigation typical characteristic data of the route database is calculated and by comparing the calculated data with those in the Track database stored data of a previously restricted track area an exact location determination done. As a balance is here understood that with the satellite positioning system certain positions and position shifts with the track paths of the route data network be compared and on the basis of found congruences or similarities an exact position determination takes place.

Mittels eines zusätzlichen oder alternativen Abgleichs der durch Satellitennavigation erhaltenen Positionsdaten mit den relativen Daten eines Dopplerradars oder den absoluten Daten einer Streckendatenbank kann die Genauigkeit der Navigation erheblich verbessert werden und somit eine Genauigkeit von bis zu einem Meter erzielt werden. Unter Abgleich soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass einerseits die mit dem Dopplerradar ermittelte Geschwindigkeit bzw. daraus errechnete Distanz mit derjenigen des Satellitennavigationssystems verglichen wird und ein Abweichungsfaktor bestimmt wird und dieser Abweichungsfaktor als Korrekturwert der mit dem Satellitennavigationssystem erhaltenen Daten verwendet wird. Des weiteren kann mittels der Dopplerradar-Daten ein Streckenabschnitt oder Zeitraum überbrückt werden, in dem kein Satellitenempfang möglich ist, beispielsweise in Tunnels. In diesem Fall wird eine Extrapolation der bisherigen, gefahrenen Richtung anhand der Dopplerradardaten vorgenommen und der aktuelle Standort berechnet.through an additional one or alternative comparison of the position data obtained by satellite navigation with the relative data of a Doppler radar or the absolute data A track database can greatly increase the accuracy of navigation be improved and thus an accuracy of up to one meter be achieved. Under balance should be understood in this context, on the one hand, the speed determined with the Doppler radar or calculated therefrom distance compared with that of the satellite navigation system and a deviation factor is determined and this deviation factor as a correction value of the data obtained with the satellite navigation system is used. Furthermore, by means of the Doppler radar data a stretch of track or period in which no satellite reception will be bridged possible is, for example in tunnels. In this case, an extrapolation the previous, driven direction based on the Doppler radar data made and calculated the current location.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des eingangs beschriebenen Verfahrens oder der zuvor beschriebenen Verfahrensfortbildungen werden die mit der Antennenvorrichtung ermittelten Daten mit Referenzdaten vorbekannter geologischer Schichtzusammensetzungen, die in einer Referenzdatenbank abgelegt sind, mittels einer digitalen Datenverarbeitung verglichen und bestimmten geologischen Schichtzusammensetzungen zugeordnet.According to one another preferred embodiment of the method described above or the previously described Procedural improvements are those determined with the antenna device Data with reference data of previously known geological layer compositions, which are stored in a reference database, by means of a digital Data processing and certain geological layer compositions assigned.

Bei einer ausreichenden Auflösung der mit der Radarvorrichtung ermittelten Daten geben typische geologische Schichtzusammensetzungen ein charakteristisches Radarsignal ab, welches auf die konkrete Schichtzusammensetzung der gemessenen Schicht schließen lässt. Hierbei kann eine erhebliche Differenzierung erfolgen und beispielsweise ein Schotterbett aus neuem Schotter mit scharfen Kanten von einem Schotterbett aus altem Schotter mit abgerundeten Kanten und verschmutztem Schottergestein unterschieden werden. Dieser Aspekt der Erfindung geht das Problem an, dass eine Auswertung der Daten über lange Streckenabschnitte nur durch aufwendige Analyse durch einen Fachmann für jeden einzelnen Quer- bzw. Längsschnitt erfolgen kann und somit sehr zeitaufwendig ist. Verschiebungen von geologischen Schichten oder Veränderungen geologischer Schichten, wie beispielsweise Hohlraumbildungen oder Flüssigkeitseindringungen können auf diese Weise erst nach langer Auswertungszeit erkannt werden. Dieser Nachteil kann erheblich verringert werden, wenn anhand von Referenzdaten ein Vergleich und eine Zuordnung der gemessenen Daten mit vorbekannten geologischen Schichtzusammensetzungen erfolgt. Auf diese Weise kann die Auswertung sich darauf beschränken, Unregelmäßigkeiten in erkannten geologischen Schichten aufzusuchen und unerkannte geologische Schichten zu untersuchen bzw. den Verlauf der bekannten geologischen Schichten zu verfolgen. Diese Untersuchungsmaßnahmen verursachen erheblich weniger Zeitaufwand als die Einzelanalyse mit Zuordnung und Prüfung jeder einzelnen mit der Radarvorrichtung ermittelten Daten.With sufficient resolution of the data obtained with the radar device, typical geological layer compositions give off a characteristic radar signal which indicates the concrete layer composition of the measured layer. Here, a significant differentiation can be made and, for example, a ballast bed of new gravel with sharp edges of a ballast bed of old gravel with rounded edges and polluted gravel can be distinguished. This aspect of the invention addresses the problem that an evaluation of the data over long sections of the route can only be carried out by elaborate analysis by a person skilled in the art for each individual transverse or longitudinal section and is thus very time-consuming. Shifts in geological strata or changes in geological strata, such as cavitations or liquid intrusions, can be detected in this way only after a long evaluation period become. This disadvantage can be considerably reduced if, based on reference data, a comparison and an association of the measured data with previously known geological layer compositions takes place. In this way, the evaluation can be limited to looking for irregularities in recognized geological strata and to investigate unrecognized geological strata or to follow the course of the known geological strata. These investigations cause considerably less time than the individual analysis with assignment and testing of each individual determined by the radar device data.

Der Vergleich und die Zuordnung mittels digitaler Datenverarbeitung kann durch Vergleich der Radardaten in bestimmten Flächenabschnitten oder Volumenabschnitten mit den in der Referenzdatenbank abgelegten Daten unter Berücksich tigung eines bestimmten Toleranzbereichs erfolgen, um auf diese Weise eine Zuordnung der Schichtzusammensetzung vorzunehmen. Die automatische Identifikation der geologischen Schichtstruktur ermöglicht eine wesentlich schnellere Auswertung der erhaltenen Messdaten und somit eine schnellere Auffindung möglicher kritischer Schichtstrukturen, Schichtstrukturveränderungen oder Fehlstellen in den Schichtstrukturen.Of the Comparison and allocation by means of digital data processing can by comparing the radar data in certain surface sections or volume sections with those stored in the reference database Data with consideration a certain tolerance range, in order to achieve this Assignment of the layer composition to make. The automatic Identification of the geological layer structure enables a much faster evaluation of the obtained measurement data and thus a faster finding possible critical layer structures, layer structure changes or defects in the layer structures.

Dabei ist es besonders bevorzugt, dass die Zuordnung durch eine Visualisierung der Schichtstrukturen aus den gemessenen Radardaten und einen Vergleich dieser Schichtstrukturen mit den zuvor aus Radardaten visualisierten Schichtstrukturen geologischer Schichten mit vorbekannter Schichtzusammensetzung erfolgt. Diese Visualisierung ermöglicht einem Benutzer der Vorrichtung, der nicht zwangsläufig ein Radarfachmann sein muss, Unregelmäßigkeiten in bekannten Schichten oder ungünstige Schichtzusammensetzungen auf einfache Weise zu erkennen sowie sich ändernde Verläufe von Schichtstrukturen sofort zu erkennen.there it is particularly preferred that the assignment is by visualization the layer structures from the measured radar data and a comparison these layer structures with the previously visualized from radar data Layer structures of geological layers with previously known layer composition he follows. This visualization allows a user of the device not necessarily a radar specialist must be, irregularities in known layers or unfavorable Layer compositions in a simple way to recognize as well as changing courses to recognize immediately from layer structures.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Schichten in zweidimensionalen Schnittansichten, insbesondere Quer- und Längsschnitten durch bzw. entlang des Gleiswegs, auf einer Bildausgabevorrichtung angezeigt werden und die Schichtzusammensetzungen durch vorzugsweise genormte Symbole oder Flächenausfüllungen visualisiert werden. Auf diese Weise wird dem Benutzer des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Darstellung der Messdaten zur Verfügung gestellt, die eine schnelle, nachvollziehbare Auswertung ermöglicht.Farther it is preferred that the layers in two-dimensional sectional views, in particular transverse and longitudinal sections through or along the track path, on an image output device be displayed and the layer compositions by preferably standardized symbols or area fillings be visualized. In this way, the user of the method according to the invention provided a representation of the measurement data that provides a fast, comprehensible evaluation.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass während des Datenerfassungsvorgangs mit der Antennenvorrichtung das Oberflächenprofil oder Abschnitte des Oberflächenprofils des Gleiswegs mittels einer Laserabtastvorrichtung abgetastet wird, vorzugsweise mittels senkrecht zur Fahrbewegung des Messwagens oszillierendem Abtasten durch den Laserstrahl. Dies ermöglicht es, beispielsweise bei der Vermessung von geschotterten Gleiswegen, dass fehlender oder überschüssiger Schotter detektiert wird und dient so einer Qualitätsüberwachung der Gleiseinbettung. Insbesondere kann so eine dreidimensionale Ansicht des Oberflächenpro fils ermittelt werden, die eine umfassende Bewertung des Schotterbettungsprofils erlaubt.It is further preferred that during of the data acquisition process with the antenna device, the surface profile or sections of the surface profile the track path is scanned by means of a laser scanning device, preferably by means of oscillating perpendicular to the travel movement of the measuring carriage Scanning by the laser beam. This makes it possible, for example, at the measurement of gravel tracks, missing or excess gravel is detected and thus serves a quality monitoring of the track embedding. In particular, such a three-dimensional view of the Oberflächenpro fils be determined, giving a comprehensive assessment of the ballast bedding profile allowed.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn während des Datenerfassungsvorgangs mit der Antennenvorrichtung die Umgebung und/oder die Oberfläche des Linienbauwerks mittels einer digitalen Bilderfassungsvorrichtung erfasst wird. Durch diese Fortbildung wird einem Benutzer einerseits die Zuordnung bestimmter Daten des ermittelten Datensatzes zu bestimmten Örtlichkeiten erleichtert und auf diese Weise die Auswertungsmöglichkeit verbessert. Weiterhin können mit dieser Fortbildung ergänzende Daten bereitgestellt werden, die für die Erfassung des Zustands des Linienbauwerks maßgeblich sind.Farther it is preferable if during the Data acquisition process with the antenna device the environment and / or the surface of the line structure by means of a digital image capture device is detected. This training is a user on the one hand the assignment of certain data of the determined data set to certain locations facilitates and improves the possibility of evaluation in this way. Furthermore, with complementary to this training Data is provided for the detection of the condition of the linear structure are.

Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass mit der digitalen Bilderfassungsvorrichtung die Fahrdrahteinrichtungen oder Teile der Fahrdrahteinrichtungen des Gleiswegs, die Oberfläche und der Fahrkantenbereich beider Schienenstränge des Gleiswegs, und/oder die Oberfläche der Schwellen und/oder einer festen Fahrbahntrasse aufgezeichnet werden.there It is further preferred that with the digital image capture device the contact wire devices or parts of the contact wire devices of the track way, the surface and the driving edge area of both rail tracks of the track, and / or the surface the sleepers and / or a fixed carriageway track are recorded.

Diese Fortbildung der Erfindung verbessert den Nachteil bekannter Verfahren dahingehend, dass ein Inspektionsverfahren für Gleiswege bereitgestellt wird, bei dem zugleich auch eine umfassende Bilderfassung mehrerer relevanter Untersuchungsbereiche erfolgt. Es können so Beschädigungen des Fahrdrahtes des Gleiswegs anhand einer Auswertung der digitalen Bilddaten erkannt werden. Zudem können Ausbrüche, Risse oder Verschleißbereiche in der Oberfläche oder im Fahrkantenbereich der Schienenstränge erfasst und dargestellt werden. Dies wird vorzugsweise durch senkrechte oder leicht schräge Aufnahmerichtung auf die Oberfläche der Schienenstränge mittels zweier einzelner digitaler Bilderfassungseinrichtungen vorgenommen, die vorzugsweise jeweils von innen schräg auf die Schienenstränge gerichtet sind. Auf diese Weise kann insbesondere der Verschleißzustand der Fahrkanten ermittelt werden und gegebenenfalls erforderlichen Maßnahmen zur Verlängerung der Standzeit der Schiene oder zur Behebung starker Verschleißerscheinungen vorgenommen werden. Weiterhin ermöglicht diese Fortbildung einerseits die leichtere Zuordnung von Fehlstellen, die mittels einer Radar- oder Laseruntersuchung detektiert worden sind, zu einer bestimmten Stelle entlang des Gleiswegs, da diese anhand der zugleich erfassten Bilddaten besser aufgefunden werden kann. Dies kann einerseits ein besseres Zurechtfinden eines Benutzers innerhalb der untersuchten Umgebung anhand der zusätzlichen Bilddaten oder eine direkte Zuordnung der Bilddaten zu den Radardaten oder Laserabtastdaten erlauben.This development of the invention improves the disadvantage of known methods in that an inspection method for track paths is provided in which at the same time a comprehensive image acquisition of several relevant examination areas takes place. Damage to the contact wire of the track can thus be detected on the basis of an evaluation of the digital image data. In addition, outbreaks, cracks or wear areas in the surface or in the driving edge area of the rail tracks can be detected and displayed. This is preferably done by vertical or slightly oblique recording direction on the surface of the rail tracks by means of two individual digital image capture devices, which are preferably each directed obliquely from the inside to the rail tracks. In this way, in particular the state of wear of the driving edges can be determined and possibly necessary measures to extend the service life of the rail or to remedy severe signs of wear are made. Furthermore, this training allows one hand, the easier assignment of defects that have been detected by a radar or laser examination, to a certain point along the track, since This can be found better on the basis of the simultaneously captured image data. On the one hand, this can allow a better orientation of a user within the investigated environment on the basis of the additional image data or a direct assignment of the image data to the radar data or laser scanning data.

Andererseits ermöglicht diese Fortbildung des Verfahrens auch, dass neben der Radar- oder Laseruntersuchung eine differenzierte zusätzliche Untersuchung sicherheitsrelevanter Merkmale aus der Umgebung und/oder der Oberfläche des Gleiswegs erfolgt. Auf diese Weise kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine zeitgleiche Erfassung relevanter Radar- oder Laserdaten und relevanter Bilddaten erfolgen, die eine umfassende Beurteilung des Zustands des Gleiswegs erlaubt. Die digitale Bilderfassungsvorrichtung kann dabei beispielsweise mit einer zeilenabtastenden Videokamera erfolgen. Weiterhin kann die digitale Bilderfassung durch in diskreten Abständen aufgenommene digitale Einzelbilder erfolgen, deren Abstand vorzugsweise so gewählt ist, dass sich anhand der aufgenommenen Bildausschnitte eine lückenlose Abbildung des Gleiswegs ergibt. Vorzugsweise werden mehrere digitale Bilderfassungsvorrichtungen verwendet, insbesondere digitale Video- oder Fotokameras, die versetzt zueinander und/oder in unterschiedlichen Ausrichtungen relevante Ausschnitte der Umgebung und/oder des Gleiswegs erfassen.on the other hand allows This training of the method also that in addition to the radar or laser examination a differentiated additional investigation safety features from the environment and / or the surface of the Gleisweg takes place. In this way, with the method according to the invention a simultaneous acquisition of relevant radar or laser data and relevant image data, providing a comprehensive assessment of the Condition of the track allows. The digital image capture device can, for example, with a line-scanning video camera respectively. Furthermore, digital image capture can be done in discrete intervals Recorded digital frames take place, the distance preferably so chosen is that on the basis of the captured image sections a gapless Illustration of the track path results. Preferably, a plurality of digital image capture devices used, especially digital video or photo cameras offset from each other and / or in different orientations relevant excerpts the environment and / or the track track.

Schließlich eignet sich diese Fortbildung auch für die Analyse fester Fahrbahntrassen. Diese sind typischerweise aus Beton gefertigt und werden zunehmend für Hochgeschwindigkeitsfahrtrassen verwendet. Für solche Trassen werden Schwellen aus Beton verwendet. Bei diesem Material ist es erforderlich, in regelmäßigen Abständen eine Überprüfung auf Risse durchzuführen, was in komfortabler Weise durch eine digitale Bilderfassung der Oberfläche der Bauteile erfolgen kann. Dabei kann vorzugsweise eine digitale Bildauswertung erfolgen, die die Risse automatisch detektiert und markiert.Finally suitable This training also for the analysis of solid lanes. These are typically off Concrete manufactured and are increasingly used for high-speed routes. For such Roads are made of concrete sleepers. In this material It is necessary to have a check up at regular intervals To perform cracks, which in a comfortable way through a digital image capture the surface the components can be made. In this case, preferably a digital Image analysis done, which automatically detects the cracks and marked.

Die digitale Bilderfassung kann weiter fortgebildet werden, indem mit der digitalen Bilderfassungsvorrichtung die Befestigungselemente der Schienen an den Schwellen aufgezeichnet werden und vorzugsweise durch eine digitale Bildauswertung automatisch auf Vorhandensein und richtige Lage geprüft werden. Befestigungselemente zwischen Schiene und Schwelle können sich lockern oder durch Vandalismus gelockert oder sogar entfernt werden. Eine Überprüfung dieser Befestigungselemente in regelmäßigen Abständen ist erforderlich und kann vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen. Hierbei ist es, wie zuvor beschrieben, bevorzugt, mittels digitaler Bildauswertung eine automatische Detektion einer eventuellen Lockerung oder eines Fehlens dieser Befestigungselemente zu detektieren und anzuzeigen.The Digital image acquisition can be further developed by using the digital image capture device, the fasteners the rails are recorded on the sleepers and preferably by a digital image analysis automatically on presence and correct location checked become. Fasteners between the rail and the threshold can become loosen or be loosened by vandalism or even removed. A review of this Fasteners at regular intervals is required and may preferably with the method according to the invention respectively. Here, it is, as described above, preferably, by means of digital image analysis an automatic detection of a possible Loosening or lack of these fasteners to detect and display.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird das eingangs genannte Verfahren oder die zuvor beschriebenen Verfahrensfortbildungen weiter fortgebildet, indem mit der Antennenvorrichtung, der digitalen Bilderfassungsvorrichtung und/oder der Laserabtastvorrichtung die Wandung eines Tunnels untersucht wird. Die Führung von Gleiswegen durch Tunnels hat im Zuge der Trassenmodernisierung zunehmend Bedeutung gewonnen. In diesem Zusammenhang ist es erforderlich, auch die Wandung von Tunnels, d.h. Tunneloberbau, Ulmen in regelmäßigen Abständen zu prüfen, um lockeres Gestein oder Feuchtigkeit zu detektieren. Weiterhin ist es nach dem Bau eines Tunnels zur Bauabnahme oftmals vorteilhaft, diese Parameter zu überprüfen und die Felsdicke zu ermitteln. Dies kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise ausgeführt werden, indem mit der Antennenvorrichtung die Wandung des Tunnels untersucht wird. Hierzu muss die Antennenvorrichtung zumindest eine Antenne aufweisen, die entsprechend zur Tunnelwand ausgerichtet ist. Vorzugsweise umfasst die Antennenvorrichtung mehrere Antennen, insbesondere Radarantennen die vorzugsweise in senkrechter Richtung zur Tunnelwandung messen.According to one Another aspect of the invention is the aforementioned method or the further training of the methods described above is further developed, by using the antenna device, the digital image capture device and / or the laser scanning device examines the wall of a tunnel becomes. The leadership of track tracks through tunnels has in the course of line modernization gained importance. In this context, it is necessary also the wall of tunnels, i. Tunnel superstructure, elms at regular intervals too check, to detect loose rock or moisture. Farther it is often advantageous after building a tunnel to to check these parameters and to determine the rock thickness. This can be done with the method according to the invention executed in an advantageous manner be done by using the antenna device, the wall of the tunnel is examined. For this purpose, the antenna device must have at least one Have antenna aligned in accordance with the tunnel wall is. Preferably, the antenna device comprises a plurality of antennas, in particular radar antennas preferably in the vertical direction measure to the tunnel wall.

Es hat sich dabei überraschend herausgestellt, dass mit der erfindungsgemäßen Antennenvorrichtung mit Hohlleiter auch eine beabstandet durchgeführte Abtastung der Tunnelwandung durchgeführt werden kann und hierbei die Tunnelwandoberfläche dargestellt und ein Reliefnachweis geführt werden kann. Auf diese Weise können Ausbrüche, vorstehende Bauelemente oder Versatze in der Tunnelwandung erfasst werden, was mit bisher bekannten Methoden nicht in einer vertretbaren Zeitspanne möglich war.It has been surprising proved that with the antenna device according to the invention with Waveguide also a spaced performed scanning of the tunnel wall be performed can and here the tunnel wall surface shown and a relief certificate guided can be. That way you can Outbreaks, protruding components or offset detected in the tunnel wall which, with previously known methods not in a justifiable Time span was possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann hinsichtlich aller erfindungsgemäßer Verfahrensaspekte und -fortbildungen weiter fortgebildet werden, indem die mit der Antennenvorrichtung und/oder der digitalen Bilderfassungsvorrichtung und/oder der Laserabtastvorrichtung gemessenen Daten durch eine digitale Datenauswertung analysiert werden und hierbei Schichtgrenzen und/oder Fehlstellen durch Vergleich mit Referenzdaten und/oder durch Vergleichen der lokalen gemessenen Daten mit einem über einen bestimmten Umgebungsbereich gemittelten Daten und/oder durch Vergleichen benachbarter Daten oder Datenbereiche identifiziert und markiert werden.The inventive method can with respect to all inventive method aspects and developments be further developed by the with the antenna device and / or the digital image capture device and / or the laser scan device measured data by a digital data analysis and here layer boundaries and / or defects by comparison with Reference data and / or by comparing the local measured Data with one over averaged data and / or by a certain environment area Identifying adjacent data or data areas identified and be marked.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können so insbesondere gleichzeitig während einer einzigen Messfahrt eine Reihe unterschiedlicher Messdaten ermittelt werden, beispielsweise Radarmessdaten zur Inspektion des Unterbaus des Gleiswegs, Bildmessdaten zur Inspektion der Oberfläche des Oberbaus des Gleiswegs, des Fahrdrahtes sowie der Umgebung und laserermittelte Messdaten zur Überprüfung der Lage von Gleis und Schwellen oder des Schotterbetts. Die Auswertung dieser Daten muss oftmals in kurzer Zeit erfolgen und die Auswertungszeit kann maßgeblich reduziert werden, wenn von der bekannten manuellen Begutachtung der Daten abgegangen wird und eine automatische Analyse durch Vergleich mit Referenzdaten vorgenommen wird. Hierbei kann entweder ein Vergleich lokaler Daten mit gemittelten Daten erfolgen, um Abweichungen vom gemittelten Normalzustand zu detektieren.With the method according to the invention, a number of different measurement data can thus be determined in particular simultaneously during a single test run, for example radar measurement data for inspecting the substructure of the track, Image measurement data for inspection of the superstructure of the track track, the contact wire and the surroundings and laser-determined measurement data for checking the position of track and sleepers or the ballast bed. The evaluation of these data often has to be done in a short time and the evaluation time can be significantly reduced if the known manual assessment of the data is omitted and an automatic analysis is performed by comparison with reference data. This can be done either a comparison of local data with averaged data to detect deviations from the average normal state.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren hinsichtlich aller Aspekte und Fortbildungen fortgebildet werden, indem jede automatisch oder manuell erkannte Fehlstelle in eine von mindestens zwei Gruppen einsortiert wird und diese Gruppen die zu ergreifenden Maßnahmen zur Behebung der Fehlstelle charakterisieren. Dies ermöglicht eine schnelle Übersicht über den gesamten Zustand eines Linienbauwerks und verbessert die Koordinierung von Reparaturmaßnahmen erheblich. Insbesondere ist diese Fortbildung vorteilhaft, wenn das erfin dungsgemäße Inspektionsverfahren im Zusammenhang mit unmittelbar folgenden Reparaturmaßnahmen, gegebenenfalls sogar unmittelbar angekoppelt an den Messwagen, eingesetzt wird, um eine schnelle Entscheidung über die Art und Weise der Reparatur einer Fehlstelle zu treffen. Die Einsortierung in die Gruppen erfolgt dabei anhand des Ausmaßes bzw. der Art und Weise der erkannten Fehlstelle und den aus zuvor durchgeführten Reparaturen bekannten Maßnahmen, die zur Behebung einer solchen Fehlstelle erforderlich sind. Unter Maßnahme kann hierbei auch eine präventive Bearbeitung verstanden werden, die die Standzeit des Gleiswegs oder Teilen davon erhöhen soll.Farther can the inventive method be trained in all aspects and training, by putting any automatically or manually detected defect into one is sorted by at least two groups and these groups are the ones to moving measures to characterize the defect. This allows a quick overview of the overall condition of a line structure and improves coordination of repair work considerably. In particular, this training is advantageous if the inven tion proper inspection process in connection with immediately following repair measures, possibly even directly coupled to the measuring car used Will make a quick decision on the way of repair to make a flaw. The sorting into the groups takes place thereby on the basis of the extent or the manner of the detected defect and the previously conducted Repairs known measures, which are required to remedy such a defect. Under measure can also be a preventive Processing to be understood, the service life of the track way or Increase parts of it should.

Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensfortbildung werden die Messdaten der Radarvorrichtung, der Laserabtastvorrichtung und/oder der Bilderfassungseinrichtung einander für einen Messbereich zugeordnet und in eine Datenbank zusammengeführt und es wird eine Messdatenaussage gebildet, die aus zumindest zwei dieser Datensätze zusammengesetzt ist. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mögliche gleichzeitige Erfassung von Messdatensätzen mittels unterschiedlicher Messverfahren ermöglicht nicht nur eine Verkürzung der für die Inspektion erforderlichen Zeit, sondern erlaubt es auch, die Messdaten einer gemeinsamen Betrachtung zu unterziehen und hierdurch weitergehende Erkenntnisse aus den solcherart kombinierten Messdatensätzen zu gewinnen. So können oftmals Analysen aus einem Messdatensatz mit Hilfe eines anderen Messdatensatzes verifiziert werden. Des Weiteren erlaubt die Kombination mehrerer Messdatensätze die vollumfängliche Bewertung von Fehlstellen, beispielsweise, indem die oberflächlichen Abmessungen eines Risses aus den Bilderfassungsdaten und die Tiefe des Risses aus den Laserabtastdaten oder den Radarmessdaten gewonnen wird.at a particularly advantageous method development are the measurement data the radar device, the laser scanner and / or the image capture device each other for assigned a measuring range and merged into a database and a measurement data statement is formed which consists of at least two of these records is composed. The possible with the inventive method simultaneous Acquisition of measurement records By means of different measuring methods not only allows a shortening of the for the Inspection required time, but also allows the measurement data to undergo a common consideration and thereby further Findings from the thus combined measurement data sets too win. So can often analyzes from one measurement data set with the help of another measurement data set be verified. Furthermore, the combination of several allows Measurement records the ENTIRE Evaluation of imperfections, for example, by the superficial Dimensions of a crack from the image acquisition data and the depth of the crack obtained from the laser scan data or the radar measurement data becomes.

Schließlich besteht eine weitere wichtige Verfahrensfortbildung darin, dass zumindest zwei Messungen an einem Ort oder in einem Bereich zeitlich versetzt zueinander durchgeführt, die Messdaten aus den zwei zeitlich versetzt zueinander durchgeführten Messungen mittels einer digitalen Datenverarbeitung geographisch übereinstimmenden Positionen zugeordnet werden, miteinander verglichen werden, wobei vorzugsweise Unterschiede zwischen den Messdaten aus den zwei zeitlich versetzt zueinander durchgeführten Messungen automatisch markiert werden. So können durch wiederholte Inspektion eines Gleiswegs die bei einer aktuellen Messung aufgenommenen Daten durch die exakte Positionsbestimmung mit den entsprechenden Daten einer vorherigen Messung verglichen werden und auf diese Weise Veränderungen, die zwischen den beiden Messungen erfolgt sind, erfasst werden. Die so detektierten Fehlstellen bzw. Veränderungen können in Bilddarstellungen visualisiert und hervorgehoben werden. Auf diese Weise wird einerseits ein Monitoring, also eine zeitversetzte Mehrfachkontrolle des Gleiswegs, ermöglicht, was die Beobachtung eines Schadensfortschritts erlaubt, um den richtigen Zeitpunkt für Reparaturmaßnahmen zu bestimmen. Weiterhin können die Ergebnisse einer einfachen manuellen Nachkontrolle am Bildschirm oder in einem Ausdruck unterzogen werden, um zu entscheiden, ob Maßnahmen zur Behebung der Fehlstelle/Veränderung getroffen werden müssen bzw. um eine Beschreibung der erfassten Fehlstelle/Veränderung vorzunehmen. Des Weiteren können die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgenommenen Daten mit zu anderen Zeitpunkten aufgenommenen Fremddaten abgeglichen werden, sofern diese ebenfalls über eine ausreichend genaue Positionsinformation verfügen.Finally exists another important procedural development in that at least two measurements at one place or in one area offset in time performed to each other, the measured data from the two measurements taken at different times geographically matching by means of a digital data processing Positions are assigned to be compared with each other, where preferably differences between the measured data from the two in time staggered to each other Measurements are automatically marked. So can by repeated inspection a track path the data recorded during a current measurement through the exact position determination with the corresponding data compared to a previous measurement and thus changes, which were done between the two measurements. The thus detected defects or changes can be visualized in image representations and highlighted. In this way, on the one hand, monitoring, So a time-shifted multiple control of the track, allows which allows the observation of a damage progress to the right one Time for repairs to determine. Furthermore you can the results of a simple manual follow-up on the screen or be subjected in a printout to decide if action to correct the defect / change must be taken or to make a description of the detected defect / change. Furthermore you can with the device according to the invention recorded data with other data recorded at other times be adjusted if they are also sufficiently accurate Position information.

Dabei können insbesondere die zeitlich versetzten Messungen an einem Ort jeweils Messdaten aus zumindest zwei unterschiedlichen Messverfahren umfassen. So wird ein Monitoring mit differenzierten Messdaten für verschiedene Eigenschaften des Linienbauwerks ermöglicht.there can in particular the staggered measurements in one place each Include measured data from at least two different measuring methods. So is a monitoring with differentiated measurement data for different Characteristics of the linear structure allows.

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zum Erfassen des Zustands von Deichbauten wobei das Messfahrzeug auf der Deichkrone fährt und mittels zumindest einer an einem Auslegerarm montierten Antennenvorrichtung der Zustand des Deichs vor und/oder hinter der Deichkrone erfasst wird.Especially the method according to the invention is suitable for detecting the condition of dyke structures wherein the measuring vehicle on the dike crown drives and by means of at least one antenna device mounted on a cantilever arm the state of the dike before and / or behind the dike crown recorded becomes.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Erfassen des Zustands von Linienbauwerken, insbesondere Gleiswegen, umfassend: eine an einem Messfahrzeug befestigte Abtastvorrichtung zum Vermessen des Gleiswegs, eine zentrale Datenspeichervorrichtung zum Speichern der von der Abtastvorrichtung erfassten Messdaten, und eine Navigationsvorrichtung zum Ermit teln der geographischen Position der Abtastvorrichtung entlang des Gleiswegs bei der die Abtastvorrichtung eine Antennenvorrichtung mit einem elektrischen Dipol zur Erzeugung einer elektromagnetischen Schwingung und einen Hohlleiter zur Kopplung der Schwingung an die Umgebungsluft umfasst, dessen Querschnittsfläche sich quer zur Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Schwingung vom Dipol zu einer Austrittsöffnung hin vergrößert.Another aspect of the invention is an apparatus for detecting the condition of lines structures, in particular track ways, comprising: a scanning device attached to a measuring vehicle for measuring the track path, a central data storage device for storing the measured data collected by the scanning device, and a navigation device for determining the geographic position of the scanning device along the track path in which the scanning device an antenna device comprising an electric dipole for generating an electromagnetic vibration and a waveguide for coupling the vibration to the ambient air, the cross-sectional area of which increases transversely to the propagation direction of the electromagnetic oscillation from the dipole to an outlet opening.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann fortgebildet werden nach den Ansprüchen 22 bis 38. Diese fortgebildeten Vorrichtungen weisen Merkmale auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Fortbildungen verwendet zu werden. Zu den Ausführungsformen, spezifischen Merkmalen, Varianten und Vorteilen der Merkmale dieser Vorrichtungen und Vorrichtungsfortbildungen wird auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Verfahrensmerkmalen verwiesen.The inventive device can be developed according to claims 22 to 38. These advanced Devices have features that make them particularly suitable make, to execution the method according to the invention and its trainings. To the embodiments, specific features, variants and advantages of the features of these Devices and device training is on the previous Reference to the corresponding method features referenced.

Schließlich ist ein weiterer Aspekt der Erfindung die Verwendung einer zuvor beschriebenen Vorrichtung, um damit den Zustand von Deichbauten oder den Zustand von Fahrwegen, insbesondere Straßen, zu erfassen. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere gut dafür geeignet sind, um sich anbahnende Schäden im Bereich von Deichbauten und Fahrwegen im Vorfeld zu erfassen, beispielsweise indem beginnende Unterspülungen detektiert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei zum Erfassen des Zustands von Deichbauten fortgebildet werden, indem es mittels eines Auslegearms mit daran montierten Radarantennen den Zustand des Deichs vor und hinter der Deichkrone erfasst und auf diese Weise sowohl die Deichsubstanz unmittelbar unter der Deichkrone mit Hilfe der direkt in Messfahrzeugnähe installierten Radarantennen erfasst werden als auch die Deichsubstanz im Bereich des Fußes des Deichs, indem entsprechend Radarantennen am Auslegearm in diesem Bereich angeordnet werden.Finally is another aspect of the invention involves the use of a previously described device, order the condition of dyke structures or the condition of driveways, especially roads, capture. It's surprising found that the device according to the invention in particular good for it are suitable for causing damage in the area of dyke structures and routes in advance, for example, by beginning washouts be detected. The method according to the invention can be used for detecting of the condition of dyke structures are developed by means of a boom arm with radar antennas mounted on it the state of the dyke in front of and behind the dike crown and in this way both the dyke substance immediately below the dyke crown with the help the directly in Meßfahrzeugnähe installed radar antennas are detected as well as the dyke substance in the area of the foot of the dyke by correspondingly radar antennas on the extension arm in this Be arranged area.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:A preferred embodiment the method according to the invention will be described with reference to the figures. Show it:

1: Eine schematische Seitenansicht eines Messfahrzeugs mit einer daran montierten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und 1 : A schematic side view of a measuring vehicle with an inventive device mounted thereon for carrying out the method according to the invention, and

2: Einen schematischen Datenflussplan für den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 : A schematic data flow plan for the course of the method according to the invention.

Bezug nehmend auf 1 ist an einem Messfahrzeug 10 ein sich in Fahrtrichtung erstreckender Auslegarm 21 mit daran befestigtem Querausleger 22 montiert.Referring to 1 is on a measuring vehicle 10 a extending in the direction of travel arm 21 with attached transverse arm 22 assembled.

Am äußeren Ende des Längsauslegers 21 ist eine Antennenvorrichtung mit Hohlleiter 30 befestigt, die in senkrechter Richtung nach unten abstrahlt und zwischen zwei Schienensträngen 11, 12, auf denen der Messwagen 10 rollt, hindurchmisst. Am Querausleger 22 sind zwei Radarantennen 31, 32 angeordnet. Die in Fahrtrichtung links liegende Radarantenne 31 misst am linken Schienenstrang 11 seitlich vorbei, die in Fahrtrichtung rechts liegende Radarantenne 32 misst am rechten Schienenstrang 21 seitlich vorbei.At the outer end of the longitudinal boom 21 is an antenna device with waveguide 30 attached, radiating downwards in a vertical direction and between two rail tracks 11 . 12 on which the measuring car 10 rolls, passes through. At the cross boom 22 are two radar antennas 31 . 32 arranged. The left in the direction of travel radar antenna 31 measures on the left rail track 11 sideways passing, the right in the direction of travel radar antenna 32 measures on the right rail track 21 sideways over.

Die Antennenvorrichtung mit Hohlleiter 30 misst bis zu 4 m in Erdreich und Unterbau unterhalb der Gleisstränge 11, 12 hinein und erlaubt somit eine Auswertung dieses Erdreichs, des Unterbaus und des Oberbaus, d.h. der Schwellen und des Schotterbetts des Gleiswegs. Die Radarantennen 31, 32 messen im typischen Frequenzbereich bis zu 4 m in den Unterbau und das Erdreich hinein, bei besonders abgestimmten Frequenzbereichen auch noch tiefer, und erlauben eine Auswertung von Ober-, Unterbau und Erdreich in diesem seitlichen Bereich. Die Radarmessung kann bei Geschwindigkeiten bis zu 200 km/h mit einer horizontalen Auflösung erfolgen, die Fehlstellen ab einer Größe von einigen Metern erkennbar macht.The antenna device with waveguide 30 Measures up to 4 m in soil and substructure below the tracks 11 . 12 into and thus allows an evaluation of this soil, the substructure and the superstructure, ie the sleepers and the ballast bed of the track. The radar antennas 31 . 32 Measure in the typical frequency range up to 4 m in the substructure and the soil into, in specially tuned frequency ranges even deeper, and allow an evaluation of the upper, substructure and soil in this lateral area. The radar measurement can be carried out at speeds of up to 200 km / h with a horizontal resolution, the defects from a size of a few meters makes recognizable.

Im Bereich hinter den beiden vorderen Laufrädern 13, 14 des Messwagens 10 ist eine Laserabtastvorrichtung 40 angeordnet, welche das Schotterprofil abtastet und mit einem Sollprofil vergleicht, um auf diese Weise überschüssigen oder fehlenden Schotter zu detektieren. Die Abtastung kann ebenfalls bei Geschwindigkeiten bis zu 200 km/h erfolgen.In the area behind the two front wheels 13 . 14 of the measuring car 10 is a laser scanner 40 arranged, which scans the ballast profile and compares with a desired profile to detect in this way excess or missing gravel. Sampling can also be done at speeds up to 200 km / h.

Des weiteren sind zwischen den beiden Laufradsätzen 13, 14 bzw. 15, 16 des Messwagens 10 mehrere digitale Zeilenkameras 50, 51, 52 angeordnet, welche die Oberfläche des Gleiswegs aufnehmen. Hierunter sind zwei digitale Zeilenkameras 50, 52, welche auf den Schienenkopf im Bereich der Fahrkante gerichtet sind und diesen mit einer Auflösung von 0,1 × 0,5 mm aufnehmen. Diese Aufnahmen ermöglichen einen sogenannten „Head Check" und die Detektion von Kantenausbrüchen im Bereich der Fahrkante. Weiterhin werden Schweißstellen und Isolierstöße erfasst.Furthermore, between the two wheelsets 13 . 14 respectively. 15 . 16 of the measuring car 10 several digital line scan cameras 50 . 51 . 52 arranged, which receive the surface of the track path. Below are two digital line scan cameras 50 . 52 , which are directed to the rail head in the region of the driving edge and record this with a resolution of 0.1 × 0.5 mm. These recordings enable a so-called "head check" and the detection of edge breakouts in the area of the running edge, as well as the detection of welds and insulating joints.

Eine weiterer Satz digitaler Zeilenkameras 51 ist auf die Gleiswegoberfläche im mittleren Bereich gerichtet und erlaubt es, eine feste Fahrbahn 17 sowie die Schwellen 18 auf Risse zu untersuchen. Hierzu wird ein Kamerasatz 51 eingesetzt, der aus vier digitalen Zeilenkameras besteht, die Risse mit einer Breite von 0,1 mm oder mehr erfassen können. Von dem Kamerasatz 51 sind jeweils zwei Zeilenkameras pro Schiene angeordnet, die in Fahrtrichtung links und rechts von dieser Schiene die Fahrbahn- und Schwellenoberfläche erfassen.Another set of digital line scan cameras 51 is aimed at the track surface in the middle area and allows a solid roadway 17 as well as the thresholds 18 to examine for cracks. This is a camera set 51 It consists of four digital line scan cameras that can detect cracks with a width of 0.1 mm or more. From the camera set 51 In each case, two line scan cameras are arranged per rail, which detect the road surface and the threshold surface in the direction of travel to the left and right of this rail.

Schließlich befinden sich an der Frontseite des Messwagens noch weitere digitale Zeilenkameras 60, 61, die auf Schwenk- und Neigeköpfen montiert sind und dazu dienen, dass Gleisumfeld, das Oberleitungssystem und den Zustand der seitlichen Entwässerung zu erfassen. Diese Zeilenkameras können manuell oder automatisch bedient werden oder mit einer festen Achsausrichtung eingesetzt werden.Finally, there are other digital line scan cameras on the front of the measuring car 60 . 61 Mounted on pan and tilt heads, they are designed to detect the track environment, the overhead line system and the condition of lateral drainage. These line scan cameras can be operated manually or automatically or used with a fixed axis alignment.

Auf dem Dach des Messwagens 10 ist eine GPS-Antenne 70 angeordnet, die mit einem GPS-Verarbeitungsgerät 71 gekoppelt ist. Die Daten des GPS-Verarbeitungsgeräts werden mit den Daten eines Radinkrementalgeber 72 abgeglichen, um hierdurch eine Genauigkeit von 1 m bei der Bestimmung der Position des Messwagens zu erzielen.On the roof of the measuring truck 10 is a GPS antenna 70 Arranged with a GPS processing device 71 is coupled. The data of the GPS processing device are used with the data of a Radinkrementalgeber 72 in order to obtain an accuracy of 1 m in determining the position of the measuring carriage.

Die Messdaten der Radarantennen 30–32, des Laserabtastsystems 40, der digitalen Zeilenkameras 50–52 und 60–61 und der Positionsdaten aus der GPS-Einheit 70, 71 und dem Radinkrementalgeber 72 werden einem zentralen Speicherungs- und Auswertungsrechner 90 zugeführt.The measurement data of the radar antennas 30 - 32 , the laser scanning system 40 , the digital line scan camera 50 - 52 and 60 - 61 and the position data from the GPS unit 70 . 71 and the Radinkrementalgeber 72 become a central storage and evaluation computer 90 fed.

Die Verarbeitung der Daten wird anhand von 2 beschrieben.The processing of the data is based on 2 described.

In 2 sind symbolisch eine Radarvorrichtung 130 mit mehreren Radarantennen, eine Laserabtastvorrichtung 140, eine digitale Bilderfassungsvorrichtung 150 zur Beobachtung der Oberfläche einer festen Fahrbahntrasse und der Schwellen, eine digitale Bilderfassungsvorrichtung zur Erfassung des Fahrleitungsdrahtes des Gleiswegs, eine digitale Bilderfassungsvorrichtung zur Erfassung der Umgebung 161 und ein inkrementaler Weggeber 172 zur Erfassung der Umdrehungsanzahl und Drehstellung eines Rades des Messwagens schematisch abgebildet. Diese Messdatenerfassungselemente 130, 140, 150, 160, 161 und 172 geben ihre Messdaten über eine Eingangsschnittstelle zu einer ersten Datenverarbeitungsstation 200 innerhalb einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 190.In 2 are symbolically a radar device 130 with multiple radar antennas, a laser scanner 140 , a digital image capture device 150 for observing the surface of a fixed carriageway and the sleepers, a digital image capture device for detecting the catenary wire of the track, a digital image capture device for detecting the environment 161 and an incremental encoder 172 for detecting the number of revolutions and rotational position of a wheel of the measuring truck shown schematically. These measurement data acquisition elements 130 . 140 . 150 . 160 . 161 and 172 give their measurement data via an input interface to a first data processing station 200 within a central data processing device 190 ,

Die erste Datenverarbeitungsstation 200 empfängt weiterhin Daten von einer GPS-Antenne 170 über die Laufzeitsignale zu bestimmten Satelliten. Innerhalb der ersten Datenverarbeitungsstation 200 werden die von der GPS-Antenne empfangenen Signale mit den Daten des Inkrementalgebers 172 und den in einer Speichereinheit 210 abgespeicherten Streckennetzdaten abgeglichen, um auf diese Weise den Standort des Messwagens auf 1 m genau zu bestimmen.The first data processing station 200 continues to receive data from a GPS antenna 170 about the runtime signals to specific satellites. Within the first data processing station 200 The signals received by the GPS antenna become the data of the incremental encoder 172 and in a storage unit 210 stored route network data in order to determine in this way the location of the trolley to 1 m exactly.

Hiernach werden die Daten zu einer zweiten Datenverarbeitungsstation 220 weitergeleitet. In der zweiten Datenverarbeitungsstation 220 werden die Messdaten der einzelnen Messerfassungseinrichtungen mit den in einer zweiten Speichervorrichtung 230 abgespeicherten Referenzdaten verglichen. Die in der zweiten Speichervorrichtung abgespeicherten Referenzdaten stellen typische Messwerte, wie beispielsweise Grauwerte oder Grauwertverläufe für bekannte Zuordnungswerte dar, wobei unter Zuordnungswerten beispielsweise die Verschleißbreite im Bereich der Laufkante einer Schiene oder bestimmte Bodenarten oder Gleisunterbauarten, beispielsweise verschmutzter oder neuer Schotter oder dergleichen zu verstehen sind.Thereafter, the data becomes a second data processing station 220 forwarded. In the second data processing station 220 the measurement data of the individual measurement detection devices with the in a second memory device 230 stored reference data compared. The reference data stored in the second storage device represent typical measured values, such as gray values or gray value curves for known assignment values, whereby assignment values are, for example, the wear width in the region of the running edge of a rail or certain types of soil or track substructures, for example soiled or new gravel or the like.

Die Verarbeitung der Messdaten in der zweiten Datenverarbeitungsstation 220 ermöglicht daher die Zuordnung bestimmter Schichteigenschaften oder Oberflä cheneigenschaften zu den gewonnenen Messdaten. Die so zugeordneten Eigenschaften werden durch einen Visualisierungsparameter den Messdaten im identifizierten Bereich zugeordnet und können auf diese Weise durch manuelle Datenauswertung oder bei einer Visualisierung der Messdaten auf einem Bildschirm oder in einem Ausdruck entsprechend hervorgehoben oder abgebildet werden.The processing of the measurement data in the second data processing station 220 therefore allows the assignment of certain layer properties or Oberflä cheneigenschaften to the obtained measurement data. The properties assigned in this way are assigned to the measured data in the identified area by means of a visualization parameter and can thus be highlighted or displayed on a screen or in an expression by manual data evaluation or by visualization of the measured data.

In der zweiten Datenverarbeitungsstation 220 erfolgt weiterhin eine Auswertung der Messdaten im Hinblick auf etwaige Fehlstellen. Dies kann auf verschiedene, bekannte Weisen erfolgen. So kann beispielsweise ein Einzelmesswert mit einem Mittelwert der Messwerte in seiner Umgebung verglichen werden und bei Abweichung des Einzelmesswerts von diesem Mittelwert um einen bestimmten Betrag eine Fehlstelle an der Stelle des Einzelmesswerts erkannt werden. Auf diese Weise können beispielsweise Risse in den Messdaten einer Oberfläche der festen Fahrbahntrasse erkannt werden oder Unterspülungen im Unterbau des Gleisbetts aus den Radarmessdaten erkannt werden.In the second data processing station 220 Furthermore, an evaluation of the measured data with regard to any defects occurs. This can be done in various known ways. Thus, for example, a single measured value can be compared with an average value of the measured values in its environment and, if the individual measured value deviates from this mean value by a specific amount, a defect can be detected at the location of the individual measured value. In this way, for example, cracks in the measured data of a surface of the fixed roadway can be detected or sub-rinses in the substructure of the track bed can be detected from the radar data.

Aus der zweiten Datenverarbeitungsstation 220 werden die so parametrierten Messdaten an eine dritte Datenverarbeitungsstation 240 geleitet. In der dritten Datenverarbeitungsstation 240 wird anhand der Parameter der Messdaten aus einem dritten Datenspeicher 250, der einen Maßnahmenkatalog beinhaltet, jeder aufgefundenen Fehlstelle eine Maßnahme zugeordnet, die zum Erhalt der Streckensicherheit bzw. zur Verlängerung der Standzeit der Strecke getroffen werden muss bzw. soll.From the second data processing station 220 The measurement data thus parameterized are sent to a third data processing station 240 directed. In the third data processing station 240 is calculated from the parameters of the measured data from a third data memory 250 , which includes a catalog of measures, assigned to each fault found a measure that must be taken to maintain the track safety and to extend the service life of the track or should.

In der dritten Datenverarbeitungsstation 240 können weiterhin Messdaten aus unterschiedlichen Messwertaufnehmern miteinander verglichen werden, um auf diese Weise beispielsweise anhand der durch Laserabtastung gewonnen Oberflächenprofildaten und der durch digitale Bilderfassung gewonnen Bilddaten einer Untersuchungsstelle einen Rückschluss auf die Tiefe eines Risses oder die Ausrichtung einer Verschleißfläche zu gewinnen. Grundsätzlich können in der dritten Datenverarbeitungsstation 240 die Daten aller Messwertaufnehmer für einen beliebigen Untersuchungsort einander zugeordnet werden, um auf diese Weise eine umfassende Beurteilung eines Untersuchungsortes zu ermöglichen. Weiterhin können in der dritten Datenverarbeitungsstation die Messdaten aus einer früheren Messung gespeichert werden und mit den Messdaten der aktuellen Messung verglichen werden. Auf diese Weise kann ein Monitoring des Gleiswegs erfolgen, um den Fortschritt von Fehlstellen zu erfassen und den rechtzeitigen Zeitpunkt für eine Wartungs- oder Reparaturmaßnahme zu bestimmen.In the third data processing station 240 can continue measuring data from different Transducers are compared with each other in order to obtain in this way, for example, based on the obtained by laser scanning surface profile data and the image obtained by digital image acquisition image data of an investigation point a conclusion on the depth of a crack or the orientation of a wear surface. Basically, in the third data processing station 240 the data of all transducers for any site are assigned to each other in order to allow in this way a comprehensive assessment of an investigation site. Furthermore, in the third data processing station, the measurement data from an earlier measurement can be stored and compared with the measurement data of the current measurement. In this way, the track track can be monitored to detect the progress of defects and to determine the timely time for a maintenance or repair action.

Die Messdaten werden in parametrierter und aufbereiteter Weise an einen Bildschirm weitergeleitet, um auf diesem Bildschirm eine Visualisierung für einen Benutzer vorzunehmen. Der Benutzer kann hierzu auf dem Bildschirm Längs- oder Querprofile des untersuchten Gleiswegs einblenden und zugleich ein Oberflächenbild und ein Oberflächenprofil dieses Gleiswegs an der entsprechenden Stelle abrufen und darstellen. Weiterhin können die geografischen Positionsdaten für die untersuchte Stelle abgerufen werden und zum besseren Zurechtfinden Bilder der Umgebung dieses Orts eingeblendet werden.The Measured data are sent in a parameterized and prepared way to a Screen is forwarded to a visualization on this screen for one Make user. The user can do this on the screen Longitudinal or transverse profiles of examined Gleiswegs and at the same time a surface image and a surface profile of this Retrieve and display Gleiswegs at the appropriate place. Farther can retrieved the geographic location data for the site being investigated and to better navigate, find pictures of the surroundings of this Location will be displayed.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit durch einmaliges Abfahren eines Gleiswegs eine umfassende Beurteilung des Gesamtzustands des Oberbaus, der Unterbaus und des Gleisstrangs sowie der Fahrbahntrasse und der Schwellen selbst möglich. Die Messwertaufnehmer sind ausgebildet, um bei Geschwindigkeiten oberhalb von 50 km/h zu messen, eine Reihe von Messwertaufnehmern kann bei Geschwindigkeiten bis 200 km/h messen. Die Datenaufbereitung erlaubt eine Differenzierung und Identifizierung von Fehlstellen durch digitale Bildauswertung und Zuordnung von Messdaten aus verschiedenen Messsystemen für eine Untersuchungsstelle und ermöglicht einem Benutzer daher, eine schnelle Erkennung von Fehlstellen oder Veränderungen im Bereich eines Gleiswegs.through the process of the invention and the device according to the invention is thus a comprehensive departure by a single track Assessment of the overall condition of the superstructure, the substructure and the Tracks and the roadway and the threshold itself possible. The Transducers are designed to operate at speeds above of 50 km / h to measure, a series of transducers can be included Measure speeds up to 200 km / h. The data processing allowed a differentiation and identification of defects by digital Image analysis and assignment of measurement data from different measurement systems for one Investigation body and allows a user therefore, a quick detection of defects or changes in the area of a track.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin nach mehrmaligem Abfahren eines Gleiswegs eine umfassende Beurteilung von Veränderungen des Gesamtzustands des Oberbaus, der Unterbaus und des Gleisstrangs sowie der Fahrbahntrasse und der Schwellen selbst möglich, um auf diese Weise ein Monitoring mit einer automatisierten Unterscheidung zwischen sich rasch ändernden Fehlstellen und stabilen Fehlstellen oder Beschädigungen zu treffen.through the process of the invention and the device according to the invention is still a comprehensive after several departures of a track Assessment of changes the overall condition of the superstructure, the substructure and the track as well as the roadway track and the sleepers themselves possible to in this way a monitoring with an automated distinction between changing rapidly Defects and stable defects or damage to take.

Claims

Method for detecting the condition of linear structures, comprising the steps of: - scanning the linear structure by means of a measuring vehicle ( 10 ) - transmitting and storing the data acquired by the scanning device to or in a central data storage device ( 90 ), and - determining the geographical position of the scanning device along the line structure, characterized in that the scanning device comprises at least one sensor device which generates an electromagnetic oscillation by means of an antenna device with an electric dipole, and by means of a waveguide whose cross-sectional area transversely to the propagation direction of the electromagnetic oscillation from the dipole to an outlet opening increases, which couples the electromagnetic oscillation to the ambient air.

Method according to claim 1, characterized in that that the scanning device with another sensor devices the line structure scans, with the other sensor device preferably according to a different measuring method than the Antenna device works.

Method according to claim 1 or 2, characterized that with the antenna device a track substructure and ground in Area between rails and preferably also under these rails is scanned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the antenna device is in the radar frequency range is working.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the geographical position by a satellite-based location system ( 70 . 71 ) is determined.

Method according to the preceding claim, characterized in that the data of the satellite-supported positioning system with the data of a route database ( 210 ) are adjusted for location and / or with a Doppler radar for speed determination.

Method according to one of the preceding claims or the preamble of claim 1, characterized in that the data determined with the antenna device with reference data ( 230 ) of previously known geological stratigraphic compositions stored in a reference database ( 230 ) are laid down, compared by means of digital data processing and assigned to specific geological layer compositions.

Method according to the preceding claim, characterized characterized in that the assignment by a visualization of Layer structures from the measured radar data and a comparison these layer structures with the previously visualized from radar data Layer structures of geological layers with previously known layer composition he follows.

Method according to the preceding claim 7 or 8, characterized in that the layers in two-dimensional Sectional views, in particular transverse and longitudinal sections through or along of the trackway, to be displayed on an image output device and the layer compositions by preferably standardized symbols or area fillings be visualized.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, during the data acquisition process with the antenna device, the surface profile or sections of the surface profile of the line structure are measured by means of a laser scanning device ( 40 ) is scanned preferably by means perpendicular to the travel movement of the measuring carriage oscillating scanning by the laser beam.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the data acquisition process with the antenna device, the environment and / or the surface of the line structure by means of a digital image acquisition device ( 50 - 52 . 60 . 61 ) is detected.

Method according to the preceding claim, characterized in that with the digital image acquisition device - the contact wire devices or parts of the contact wire devices of a track track, - the surface and the driving edge area of both rail tracks of this track track, and / or - the surface of the sleepers ( 51 ) of this track and / or a fixed carriageway are recorded.

Method according to one of the preceding claims 11 or 12, characterized in that with the digital image acquisition device ( 51 ) Fasteners of rails to sleepers of a track track are recorded and are preferably checked by a digital data analysis automatically for the presence and correct location.

Method according to one of the preceding claims or the preamble of claim 1, characterized in that with the radar device, the digital image capture device and / or the laser scanner examined the wall of a tunnel becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the with the radar device and / or the digital Image acquisition device measured data by a digital data evaluation be analyzed and this layer boundaries and / or defects by comparison with reference data and / or by comparing the local measured data with a over a certain environmental range averaged data and / or by comparing adjacent data or data areas are identified and tagged.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that each automatically or manually detected defect in one of at least two groups ( 250 ) and these groups characterize the measures to be taken to remedy the defect.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement data of the radar device, the laser scanning device and / or the image capture device each other for one Assigned to a measuring range and merged into a database and forming a measurement data statement consisting of at least two of these records is composed.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least two measurements in one place in time offset from one another, the measured data from the two measurements taken at different times geographically matching by means of a digital data processing Positions are assigned to be compared with each other, where preferably differences between the measured data from the two in time staggered to each other Measurements are automatically marked.

Method according to the preceding claim, characterized characterized in that the staggered measurements on a Place each measurement data from at least two different measurement methods include.

Method for detecting the status of dike structures, having the features according to one of the preceding claims 1-19, wherein the measuring vehicle travels on the dike crown and by means of at least one mounted on a cantilever antenna device before the state of the dike before and / or is detected behind the dike crown.

Device for detecting the condition of line constructions, in particular track ways, comprising: - one on a measuring vehicle ( 10 ) mounted scanning device for measuring the track path, - a central data storage device ( 90 ) for storing the measurement data acquired by the scanning device, and - a navigation device for determining the geographical position of the scanning device along the track path, characterized in that the scanning device comprises an antenna device with an electric dipole for generating an electromagnetic oscillation and a waveguide for coupling the oscillation includes the ambient air whose cross-sectional area increases transversely to the propagation direction of the electromagnetic oscillation from the dipole to an outlet opening.

Apparatus according to claim 21, characterized in that the scanning device has at least one further measuring device whose measuring method preferably differs from that Antenna device is.

Apparatus according to claim 21 or 22, characterized that the antenna device is designed and arranged that the track substructure and floor in the area between the rails and preferably also scanned under the rails.

Device according to one of the preceding claims 21 to 23, characterized in that the antenna device comprises an electromagnetic oscillation generated in the radar frequency range.

Device according to one of the preceding claims 21-24, characterized by a satellite-based location system ( 70 . 71 ) for determining the geographical position.

Device according to the preceding claim, characterized by a memory device for storing a route database ( 210 ) and / or a Doppler radar device for speed determination, for adjusting the data of the satellite positioning system.

Device according to one of the preceding claims 21-26 or the preamble of claim 21, characterized by a reference database ( 230 ), in the reference data ( 230 ) of previously known geological layer compositions, and a digital data processing device for comparing the data obtained with the sampling device with the reference data and for assigning a specific geological layer composition.

Device according to the preceding claim, characterized through a visualization device for visualization geological Layer compositions from the measured radar data.

Device according to one of the preceding claims 21-28, characterized by a laser scanning device ( 40 ) for scanning the surface profile or portions of the surface profile of the track path, wherein the laser scanning device is preferably designed to scan by means of perpendicular to the travel movement of the measuring carriage oscillating laser beam

Device according to one of the preceding claims 21-29, characterized by a digital image capture device ( 50 - 52 . 60 . 61 ) for detecting the environment and / or the surface of the track path.

Device according to the preceding claim 30, characterized in that the digital image capture device ( 60 . 61 ; 50 - 52 ) is designed to - the contact wire devices or parts of the track guideways of the track, - the surface and the driving edge area of both rail tracks of the track and / or - the surface of the sleepers ( 51 ) and / or a fixed lane.

Device according to one of the preceding claims 29-31, characterized by a digital image capture device ( 51 ) formed to record the fasteners of the rails to the sleepers and by a digital data evaluation device for inspecting the fasteners for presence and proper location.

Device according to one of the preceding claims 21-32 or the preamble of claim 21, characterized in that the Antenna device, the digital image capture device and / or the laser scanning device for inspecting the wall of a tunnel is trained.

Apparatus according to any of the preceding claims 21-33, characterized by digital data evaluation means for analyzing the data measured with the antenna device and / or the digital image capture device and for identifying and marking layer boundaries and / or defects by comparison with reference data and / or by comparing the local measured data with a over a be Environment area averaged data and / or by comparing adjacent data or data areas.

Device according to one of the preceding claims 21-33 by - one A storage device for storing with the antenna device and / or the digital image capture device and / or the laser scan device at a first time measured first record and - a digital one Data evaluation device for assigning the data of the first and one with the antenna device and / or the digital image capture device and / or the laser scanning device at a second time second record to match geographical positions and to compare the first and second Record.

Device according to the preceding claim, characterized characterized in that the digital data evaluation device for Identify and mark differences in the first and second records is trained.

Device according to one of the preceding claims 21-36, characterized by a digital data processing device for sorting each automatically or manually recognized defect into one of at least two groups ( 250 ) characterizing the measures to be taken to remedy the defect.

Device according to one of the preceding claims 21-37 by a central data storage device in which the measurement data of the Radar device, the laser scanner and / or the image capture device for a measuring range together and digital data processing apparatus for forming a measurement data statement, which is composed of at least two of these records.

Use of a device according to one of the preceding claims 21-38 for detecting the condition of dyke structures.

Use of a device according to any one of claims 21-38 for Detecting the condition of driveways, especially roads.