DE102007044796A1

DE102007044796A1 - Measuring method for determination of emissions describing parameters, which emissions are released from rail vehicle operating on rail, involves determining sound pressure level, rail or threshold acceleration, jerking in underground

Info

Publication number: DE102007044796A1
Application number: DE200710044796
Authority: DE
Inventors: Manfred T Kalivoda
Original assignee: Kalivoda Manfred T Dr
Current assignee: PSIACOUSTIC UMWELTFORSCHUNG UND ENGINEERING GM, AT
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-03-27

Abstract

The method involves determining the physical parameters for sound pressure level, rail acceleration, threshold acceleration, jerking in the underground and load specific physical parameters. An allocation takes place between the determined position of the rail or the combination of rail vehicles and the measured physical parameter. The determination of the position of the rail or the combination of rail vehicles on the rail takes place by detection of the individual rail vehicle axles. On the basis of the mentioned detection, a detection of train category or rail vehicle type takes place. An independent claim is also included for a method for the allocation of emissions.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Messverfahren zur Bestimmung von Emissionen beschreibenden Parametern, welche Emissionen von auf einem Gleiskörper im Betrieb befindlichen Schienenfahrzeugen ausgelöst werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a measuring method for determination emission descriptive parameters which determine emissions of on a track body be triggered in operation rail vehicles, according to the generic term of claim 1.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich des weiteren auf ein Verfahren zur Zuordnung von Emissionen, welche von einem auf einem Gleiskörper im Betrieb befindlichen Schienenfahrzeug bzw. einem Verbund von Schienenfahrzeugen emittiert werden, zu einer Position des Schienenfahrzeuges bzw. Schienenfahrzeugverbundes, zu einem einzelnen Schienenfahrzeug des Schienenfahrzeugverbundes, zu einem Schienenfahrzeugtyp oder zu einer Zugkategorie, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The The present invention further relates to a method for allocating emissions from one on a track during operation rail vehicle or a group of rail vehicles be emitted to a position of the rail vehicle or rail vehicle network, to a single rail vehicle of the rail vehicle network, to a type of rail vehicle or train category, according to the preamble of claim 5.

Mit der organisatorischen Trennung von Infrastruktur und den Eisenbahnverkehrsunternehmen hat die Überwachung von Schienenfahrzeugen, welche die Bahninfrastruktur bzw. genauer, die Gleiskörper der Bahninfrastruktur, benutzen, stark an Bedeutung gewonnen. Im Bereich des Emissionsschutzes, insbesondere des Schall- und Erschütterungsschutzes werden dabei aus der Umwelttechnik bereits bekannte automatische Messanlagen für den Einsatz im Schienenfahrzeugwesen adaptiert und liefern physikalische Parameter je Zugvorbeifahrt. In der Praxis handelt es sich dabei hauptsächlich um A-bewertete Dauerschallpegel, da der Schallschutz gegenüber den unmittelbaren Anrainern von Gleiskörpern hohe Priorität besitzt. Aber auch andere physikalische Parameter wie beispielsweise Erschütterungen, welche im Untergrund je Zugvorbeifahrt erzeugt werden, werden von den automatischen Messanlagen detektiert. Letztere Daten dienen insbesondere den Eisenbahnverkehrsunternehmen, welche daraus beispielsweise Schlüsse auf den Zustand des Gleiskörpers ziehen können.With organizational separation of infrastructure and railway companies The supervision rail vehicles, which are the railway infrastructure or, more precisely, the track bodies rail infrastructure, use, gaining in importance. in the Area of emission protection, especially sound and vibration protection Become from the environmental technology already known automatic Measuring systems for adapted the use in rail vehicles and deliver physical Parameter per train pass. In practice it is mainly A-weighted continuous sound level, since the sound insulation compared to the direct neighbors of track bodies has high priority. But other physical parameters such as vibrations, which are generated in the subsoil per train passing, are of detected by the automatic measuring systems. The latter data serve in particular the railway companies, which, for example, from conclusions on the condition of the track body can pull.

Als nachteilig bei den bekannten Messverfahren hat sich jedoch der Umstand erwiesen, dass zwar ein Gesamtbild der je Zugvorbeifahrt vom Schienenfahrzeug emittierten Emissionen gewonnen werden kann bzw. ein Gesamtbild der am Gleiskörper auftretenden Gleisschwingungen, eine genauere Analyse hinsichtlich des für die jeweiligen Emissionen verantwortlichen Teils des Schienenfahrzeugs bzw. des Schienenfahrzeugverbundes jedoch nicht möglich ist.When A disadvantage of the known measuring methods, however, has the circumstance proved that, although an overall picture of each train pass by the rail vehicle emitted emissions or an overall picture the occurring on the track body Track vibrations, a more detailed analysis in terms of for each Emissions responsible part of the rail vehicle or the Rail vehicle network is not possible.

Bedenkt man, dass Schienenfahrzeuge meist im Verbund unterwegs sind und ein Zug daher aus einer Vielzahl miteinander gekuppelten Schienenfahrzeugen wie Triebfahrzeuge, Personenwagons, Güterwagons usw. besteht, so war es bislang nicht möglich, in einem Verbund von Schienenfahrzeugen einzelne Hauptemissionsverursacher zu identifizieren und somit wirkungsvoll auf eine Reduktion von Emissionen hinzuarbeiten. Vielmehr waren bislang lediglich globale Aussagen möglich, welche einen gesamten Schienenfahrzeugverbund (Zug) beispielsweise als laut oder leise bewerteten bzw. welche beispielsweise die gemessenen Gleisschwingungen durch den gesamten Zug bewerteten.considering one that rail vehicles are usually in the composite and a train therefore from a variety of coupled rail vehicles as locomotives, passenger cars, freight cars, etc., so so far it has not been possible in a group of rail vehicles, single main emission sources to identify and thus effectively to a reduction of To work towards emissions. Rather, so far only global Statements possible, which an entire rail vehicle network (train), for example as loud or quiet evaluated or which, for example, the measured Track vibrations throughout the train evaluated.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Messverfahren der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, das die beschriebenen Nachteile verhindert und eine exakte Analyse der von Schienenfahrzeugen bzw. von Schienenfahrzeugverbünden ausgehenden Emissionen je Vorbeifahrt ermöglicht.It Therefore, the object of the present invention is a measuring method the aforementioned To provide a type that prevents the disadvantages described and an exact analysis of the emanating from rail vehicles or rail vehicle networks Emissions per pass allowed.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.According to the invention this is achieved by the characterizing features of claim 1.

Bei einem Messverfahren zur Bestimmung von Emissionen beschreibenden Parametern, welche Emissionen von auf einem Gleiskörper im Betrieb befindlichen Schienenfahrzeug bzw. einem Verbund von Schienenfahrzeugen ausgelöst werden, ist dabei vorgesehen, dass im wesentlichen gleichzeitig mit der Messung der Parameter, wobei es sich bei den physikalischen Parametern um Schalldruckpegel und/oder Schienenbeschleunigung und/oder Schwellenbeschleunigung und/oder Erschütterungen im Untergrund und/oder ladungsbezogene physikalische Parameter handelt, die Position des Schienenfahrzeuges bzw. des Schienenfahrzeugverbundes am Gleiskörper ermittelt wird und eine Zuordnung zwischen ermittelter Position des Schienenfahrzeugs bzw. des Schienenfahrzeugsverbundes und gemessenen physikalischen Parametern erfolgt, wobei die Bestimmung der Position des Schienenfahrzeugs bzw. des Schienenfahrzeugverbundes am Gleiskörper durch Detektion der einzelnen Schienenfahrzeugachsen erfolgt und aufgrund dieser Detektion eine Zugkategorieerkennung und/oder eine Schienenfahrzeugtypenerkennung erfolgt.at describing a measurement method for the determination of emissions Parameters determining emissions of on a track in the Operating rail vehicle or a composite of rail vehicles triggered be provided is that substantially simultaneously with the measurement of the parameters, it being the physical parameters by sound pressure level and / or rail acceleration and / or threshold acceleration and / or vibrations underground and / or charge-related physical parameters, the position of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body is determined and an assignment between the determined position of the rail vehicle or rail vehicle network and measured physical parameters takes place, the determination of the position of the rail vehicle or of the rail vehicle network on the track body Detection of the individual rail vehicle axles takes place and due This detection is a train category detection and / or a rail vehicle type detection he follows.

Bei Schienenfahrzeugen, welche eine eindeutige Achsfolge besitzen, ist auf diese Art und Weise eine Erkennung der Fahrzeugart und Fahrzeuggattung möglich, wodurch dadurch wiederum automatisch die ermittelten Emissionen bzw. physikalischen Parameter einer bestimmten Fahrzeugart bzw. Fahrzeuggattung zugeordnet werden können. Aufgrund der Detektion der einzelnen Schienenfahrzeugachsen kann auch eine Zuordnung eines Schienenfahrzeugverbundes zu einer Zugkategorie beispielsweise Güterzug, Lokzug, Rollende Landstrasse, S-Bahngarnitur, Wendezuggarnitur, Doppelstockwagengarnitur, Personenzug, etc.) erfolgen.at Rail vehicles, which have a unique wheel alignment, is in this way, a recognition of the vehicle and vehicle genus possible, which in turn automatically determines the emissions determined or physical parameters of a particular vehicle or vehicle genus can be assigned. Due to the detection of individual rail vehicle axles can also an assignment of a rolling stock network to a train category for example freight train, Lokzug, Rollende Landstrasse, S-Bahn Set, Wendezuggarnitur, Doppelstockwagengarnitur, passenger train, etc.).

Die erfindungsgemäße Zuordnung macht sowohl die Messung von physikalischen Parametern als auch die Messung von chemischen Parametern sinnvoll.The assignment according to the invention makes both the measurement of physical parameters as well as the measurement of chemical parameters makes sense.

Als Zuordnungsparameter wird gemäß dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 3 die Zeit herangezogen. Dadurch ist eine exakte Zuordnung der gemessenen, die Emissionen beschreibenden Parameter, zu einzelnen Positionen des Schienenfahrzeugs bzw. des Schienenfahrzeugverbundes am Gleiskörper möglich.When Assignment parameter is determined according to the characterizing Feature of claim 3, the time used. This is one exact assignment of the measured parameters describing the emissions, to individual positions of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body possible.

Gleichzeitig gelingt dadurch die exakte Identifizierung von bestimmten Emissionsverursachern. Einzelne Schienenfahrzeuge eines Schienenfahrzeugverbundes können hinsichtlich bestimmter Emissionen eindeutig als Verursacher identifiziert werden. So ist es beispielsweise aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, Verursacher von extremen Schienen- oder Schwellenbeschleunigungen oder Verursacher von extremen Schall- oder Erschütterungsemissionen zu identifizieren. Es ist aber auch möglich, Verursacher von anderen, nicht unmittelbar aufgrund des Befahrens des Gleiskörpers entstehende Emissionen (sogenannte ladungsbezogene Emissionen) zu identifizieren. Beispielsweise können auf die erfindungsgemäße Art und Weise Rückschlüsse auf die Ladung der Schienenfahrzeuge gezogen werden, indem die von der Ladung ausgehenden physikalischen und/oder chemischen Emissionen, beispielsweise. radioaktive Strahlung, Temperatur oder das Entweichen von Gasen gemessen wird. Durch die erfindungsgemäße Zuordnung dieser physikalischen Parameter zur Position des Zuges auf dem Gleiskörper kann so beispielsweise sehr leicht ein undichter oder beschädigter Güterwagon erkannt werden und der Zug rechtzeitig gestoppt werden, bevor in diesem Fall der defekte Güterwagon einen Unfall verursacht.simultaneously This enables the exact identification of specific emission sources. Separate Rail vehicles of a rail vehicle group can with regard to clearly identified as polluters. This is the case, for example, due to the method according to the invention possible, Cause of extreme rail or threshold accelerations or cause of extreme sound or vibration emissions. But it is also possible Cause of others, not directly because of the driving of the track body resulting emissions (so-called charge-related emissions) identify. For example, you can in the manner according to the invention Conclusions on The cargo of rail vehicles are pulled by the by the Charge outgoing physical and / or chemical emissions, for example. radioactive radiation, temperature or escape is measured by gases. By the inventive assignment of these physical Parameter for the position of the train on the track body can be such as very easily a leaking or damaged freight car can be detected and the train stopped in time, before in this case the broken one boxcar caused an accident.

Selbstverständlich können in diesem Zusammenhang beliebige physikalische und/oder chemische Parameter gemessen werden, insbesondere jedenfalls jene, die in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Befahren des Gleiskörpers durch das Schienenfahrzeug bzw. den Schienenfahrzeugverbund stehen bzw. im Zusammenhang mit der Ladung (ladungsspezifische physikalische und/oder chemische Parameter) des Schienenfahrzeuges bzw. dem Schienenfahrzeugverbund, wie beispielsweise Temperatur oder Radioaktivität der Ladung.Of course, in In this context, any physical and / or chemical parameters be measured, and in particular those directly Connection with the driving of the track by the rail vehicle or the rail vehicle network stand or in connection with the charge (charge-specific physical and / or chemical parameters) the rail vehicle or the rail vehicle network, such as Temperature or radioactivity the charge.

Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 4 erfolgt die Detektion der einzelnen Schienenfahrzeugachsen induktiv.According to the characterizing Features of claim 4, the detection of the individual rail vehicle axles takes place inductive.

Bei der Detektion der einzelnen Achsen des Schienenfahrzeuges bzw. der Schienenfahrzeuge in einem Schienenfahrzeugverbund, insbesondere der induktiven Detektion, handelt es sich um eine besonders exakte und zuverlässige Möglichkeit der Positionsbestimmung, wobei festgehalten wird, dass auch andere Möglichkeiten der Positionsbestimmung, beispielsweise mittels Lichtschranken, anderen optischen Sensoren wie Kameras oder beispielsweise Beschleunigungsaufnehmer möglich sind.at the detection of the individual axes of the rail vehicle or the Rail vehicles in a rail vehicle network, in particular Inductive detection, it is a particularly accurate and reliable possibility the determination of position, which is noted that others options determining the position, for example by means of light barriers, other optical sensors such as cameras or for example accelerometers possible are.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Zuordnung von Emissionen, welche von einem auf einem Gleiskörper im Betrieb befindlichen Schienenfahrzeug bzw. einem Verbund von Schienenfahrzeugen emittiert werden, zu einem Gleiskörper im Betrieb befindlichen Schienenfahrzeug bzw. einem Verbund von Schienenfahrzeugen emittierten Emissionen zu einer Position des Schienenfahrzeuges bzw. Schienenfahrzeugverbundes, zu einem einzelnen Schienenfahrzeug des Schienenfahrzeugverbundes, zu einem Schienenfahrzeugtyp oder zu einer Zugkategorie zu schaffen.It Another object of the present invention is a method for allocating emissions from one on a track during operation rail vehicle or a group of rail vehicles emitted to a track body in operation Rail vehicle or a composite of rail vehicles emitted Emissions to a position of the rail vehicle or rail vehicle network, to a single rail vehicle of the rolling stock association, to create a rail vehicle type or a train category.

Erfindungsgemäß wird dies mit einem Verfahren gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 5 erreicht, das folgende Schritte je Zugvorbeifahrt umfasst: Messen von die Emissionen beschreibenden physikalischen und/oder chemischen Parametern, wobei es sich bei den physikalischen Parametern um Schalldruckpegel und/oder Schienenbeschleunigung und/oder Schwellenbeschleunigung und/oder Erschütterungen im Untergrund und/oder ladungsbezogene physikalische Parameter handelt und Abspeichern der so erhaltenen Messdaten auf einem Speichermedium in einem Messdatensatz, wobei jeder Messdatensatz zumindest aus einem dem ermittelten physikalischen und/oder chemischen Parameter zugeordneten Wert besteht, sowie Zeitdaten, die den Zeitpunkt beschreiben, an dem die Messung durchgeführt wurde; Detektieren der Position des Schienenfahrzeuges bzw. des Schienenfahrzeugverbundes auf dem Gleiskörper und Abspeichern der Position auf einem Speichermedium, wobei jeder Positionsdatensatz zumindest aus den Positionsdaten des Schienenfahrzeugs bzw. des Schienenfahrzeugverbundes auf dem Gleiskörper zu einem bestimmten Zeitpunkt besteht, sowie Zeitdaten, die dem Zeitpunkt der Detektion der Position entsprechen, wobei die Bestimmung der Position bzw. der Positionsdaten des Schienenfahrzeugs bzw. des Schienenfahrzeugverbundes am Gleiskörper durch Detektion der einzelnen Schienenfahrzeugachsen erfolgt; Verknüpfen der Positionsdatensätze mit den Messdatensätzen und Zuordnung der die Emissionen beschreibenden physikalischen und/oder chemischen Parameterwerte zu einem definierten Zeitpunkt zu den jeweiligen Positionsdaten des Schienenfahrzeuges bzw. Schienenfahrzeugverbundes zu dem selben Zeitpunkt; Abspeichern der Abfolge der Detektion der Schienenfahrzeugachsen in einem Abfolgedatensatz auf einem Speichermedium und Vergleichen des Abfolgedatensatzes mit in einer Datenbank gespeicherten Referenzabfolgedatensätzen zwecks Zugkategorieerkennung und/oder zwecks Schienenfahrzeug-Kategorieerkennung.According to the invention, this is achieved by a method according to the characterizing features of claim 5, comprising the following steps per train pass: measuring physical and / or chemical parameters describing the emissions, wherein the physical parameters are sound pressure level and / or rail acceleration and / or Threshold acceleration and / or vibrations in the subsurface and / or charge-related physical parameters is and storing the measurement data thus obtained on a storage medium in a measurement data set, wherein each measurement data set consists of at least one value assigned to the determined physical and / or chemical parameter, as well as time data representing the Describe the time at which the measurement was taken; Detecting the position of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body and storing the position on a storage medium, each position data set consists of at least the position data of the rail vehicle or the rail vehicle network on the track body at a specific time, and time data, the time of detection correspond to the position, wherein the determination of the position or the position data of the rail vehicle or the rail vehicle composite on the track body is carried out by detection of the individual rail vehicle axles; Linking the position data sets with the measurement data records and associating the physical and / or chemical parameter values describing the emissions at a defined point in time with the respective position data of the rail vehicle or rail vehicle network at the same time; Storing the sequence of the detection of the rail vehicle axes in a sequence data record on a storage medium and comparing the sequence data record with reference sequence data records stored in a database for the purpose of train category recognition and / or for the purpose Rail Vehicle category recognition.

Das Abspeichern der Abfolgedatensätze muss dabei nicht unbedingt auf nicht flüchtigen Speichermedien erfolgen, sondern kann durchaus auch in einem flüchtigen Arbeitsspeicher erfolgen.The Storing the sequence records must be not necessarily on non-volatile storage media, but may well be done in a volatile memory.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht aufgrund der Verknüpfung und Zuordnung der gespeicherten Datensätze eine eindeutige Zuordnung zwischen Messdatensätzen und Positionsdaten des Schienenfahrzeuges bzw. Schienenfahrzeugverbundes und eine bzw. Schienenfahrzeug-Kategorieerkennung, wobei gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 6 die Zuordnung und Verknüpfung mittels einer Datenverarbeitungsanlage erfolgt. Das Verfahren kann dadurch sehr schnell und automatisiert durchgeführt werden, wobei in der Praxis bereits unmittelbar nach einer Zugvorbeifahrt die gewünschte Zuordnung erfolgt ist und etwaige Hauptemissionsverursacher sofort identifiziert werden können.The inventive method allows because of the link and assignment of the stored records a unique assignment between measurement records and position data of the rail vehicle or rail vehicle network and one or rail vehicle category recognition, wherein according to the characterizing features of claim 6, the assignment and linking by means of a data processing system he follows. The process can be very fast and automated carried out be in practice immediately after a train pass the desired Allocation has taken place and any major emitters immediately can be identified.

Die Detektion der Schienenfahrzeugachsen wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 induktiv durchgeführt. Unter Positionsdaten werden daher auch Daten verstanden, die eine Positionsbestimmung ermöglichen, dh. es können auch noch weitere Rechenoperationen zur Positionsbestimmung erforderlich sein.The Detection of the rail vehicle axles is in accordance with the characterizing features of claim 7 inductively performed. Under position data will be therefore understood also data that allow a position determination, ie. it can too still further arithmetic operations for position determination required be.

Im Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigtin the Connection will now be a detailed description of the invention based on embodiments. It shows

1 einen beispielhaften, schematisch dargestellten Aufbau eines Messsystems zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1 an exemplary, schematically illustrated construction of a measuring system for carrying out a method according to the invention

2-5 beispielhafte Anordnungen von Messsensoren in einem Messsystem nach Anspruch 1 2 - 5 exemplary arrangements of measuring sensors in a measuring system according to claim 1

6 ein Diagramm gemessener physikalischer/chemischer Parameter über der Zeit 6 a graph of measured physical / chemical parameters over time

7 ein Diagramm Achssignal über der Zeit 7 a graph axis signal over time

8 eine erfindungsgemäße Kombination aus den Diagrammen aus 6 und 7 8th a combination of the invention from the diagrams 6 and 7

9 ein Mikrofongehäuse zum Fernhalten von Umgebungseinflüssen 9 a microphone housing to keep away from environmental influences

10 eine Schnittansicht entlang der Linie AA aus 9 10 a sectional view taken along the line AA 9

11 eine Schnittansicht entlang der Linie 11 aus 9 11 a sectional view taken along line 11 from 9

1 zeigt eine Datenverarbeitungsanlage 1, vorzugsweise einen PC, mit einer Dateneingangsschnittstelle 2, über welche zuvor mittels eines A/D Wandlers 3 digitalisierte Messdaten an die Datenverarbeitungsanlage 1 übergeben werden. Auf der Datenverarbeitungsanlage 1 läuft ein Messdatenauswerteprogramm 4, das in der Lage ist, die vom A/D Wandler 3 kommenden Messdaten entsprechend auszuwerten und die entsprechenden Messwerte wiederzugeben. 1 shows a data processing system 1 , preferably a PC, with a data input interface 2 , via which previously by means of an A / D converter 3 digitized measurement data to the data processing system 1 be handed over. At the data processing system 1 a measurement data evaluation program is running 4 that is capable of the A / D converter 3 evaluate corresponding measurement data accordingly and reproduce the corresponding measured values.

Vorzugsweise werden diese, bevor sie weiterverarbeitet werden, auf einem Speichermedium 5 der Datenverarbeitungsanlage gespeichert.Preferably, these are stored on a storage medium before being further processed 5 the data processing system stored.

Der A/D Wandler 3 ist eingangsseitig mit einer Reihe von Messsensoren 6 verbunden, die einerseits in Messsensoren 6a eingeteilt werden, zur Detektion von Emissionen, die von einem auf einem Gleiskörper im Betrieb befindlichen Schienenfahrzeug bzw. einem Verbund von Schienenfahrzeugen emittiert werden, wie beispielsweise Mikrofone oder Beschleunigungsaufnehmer und andererseits in Messsensoren 6b, die zur Detektion der Position des Schienenfahrzeugs bzw. des Verbundes von Schienenfahrzeugen am Gleiskörper dienen. Die Messsensoren 6 sind dabei stationär an einem bzw. im Bereich eines Gleiskörpers angeordnet, wobei je Zugvorbeifahrt zumindest ein Messvorgang durchgeführt wird und dabei erfindungsgemäß die physikalischen und/oder chemischen Emissionen, welche durch die Zugvorbeifahrt ausgelöst werden, über die Zeit messtechnisch erfasst werden und gleichzeitig auch die Position des Zuges über die Zeit messtechnisch erfasst wird.The A / D converter 3 is input side with a number of measuring sensors 6 connected, on the one hand, in measuring sensors 6a for the detection of emissions emitted by a rail vehicle operating on a track, or a composite of rail vehicles, such as microphones or accelerometers and on the other hand in measurement sensors 6b , which are used to detect the position of the rail vehicle or the network of rail vehicles on the track body. The measuring sensors 6 are arranged stationarily on or in the region of a track body, wherein at least one measuring operation is performed per train pass, and according to the invention, the physical and / or chemical emissions, which are triggered by the train pass, are recorded over time metrologically and at the same time the position the train is measured over time.

Das Messdatenauswerteprogramm 4 wertet die von den Messsensoren 6 an den A/D Wandler 3 und in weiterer Folge an die Datenverarbeitungsanlage 1 übergebenen Daten so aus, dass einerseits Positionsdaten (=Daten, aus welchen die Position des Schienenfahrzeuges ermittelt werden können) des Schienenfahrzeuges bzw. des Verbundes von Schienenfahrzeugen über der Zeit zur Verfügung stehen und andererseits physikalische und/oder chemische Parameterwerte, die den gemessenen Emissionen über der Zeit entsprechen.The measurement data evaluation program 4 evaluates those of the measuring sensors 6 to the A / D converter 3 and subsequently to the data processing system 1 transferred data so that on the one hand position data (= data from which the position of the rail vehicle can be determined) of the rail vehicle or the network of rail vehicles over time are available and on the other physical and / or chemical parameter values that the measured emissions on correspond to the time.

Als Messsensoren können dabei prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannte Messsensoren eingesetzt werden, die in der Lage sind, die interessierenden physikalischen und/oder chemischen Emissionen zu messen.When Measuring sensors can in principle known from the prior art measuring sensors used which are able to be the physical of interest and / or to measure chemical emissions.

Zur Bestimmung der Position des Schienenfahrzeuges bzw. des Verbundes von Schienenfahrzeugen am Gleiskörper können beispielsweise induktive Radsensoren zum Einsatz kommen. Es ist dabei vollkommen ausreichend, diese entlang einer einzelnen Schiene 7a zu positionieren. Die Detektion der Position des Zuges erfolgt aufgrund des zeitlichen Abstandes, mit welchem die Schienenfahrzeugachsen den Messquerschnitt 17 durchfahren, wobei unter Messquerschnitt jene Ebene normal auf die Gleisachse verstanden wird, in der sich die Messsensoren befinden. Sobald das Passieren eines Rades detektiert wird, ist damit die genaue Position einer Achse des Zuges bekannt.To determine the position of the rail vehicle or the composite of rail vehicles on the track body, for example, inductive wheel sensors can be used. It is quite sufficient, this along a single rail 7a to position. The detection The position of the train is due to the time interval with which the rail vehicle axles the measuring cross section 17 traversing, where the measuring cross-section is understood to mean that plane normal to the track axis in which the measuring sensors are located. As soon as the passing of a wheel is detected, the exact position of an axis of the train is known.

Es können aber auch alternative Möglichkeiten der Positionsbestimmung können zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Lichtschranken andere optische Sensoren oder Beschleunigungsaufnehmer, welche anhand der Gleisbelastung, das Passieren eines Zuges detektieren.It can but also alternative possibilities the position determination can are used, such as light barriers other optical Sensors or accelerometers, which are based on the track load, detect the passage of a train.

Gleichzeitig mit der Messung der Position des Schienenfahrzeuges bzw. des Verbundes von Schienenfahrzeugen und den den Emissionen entsprechenden physikalischen und/oder chemischen Parameterwerten werden auch meteorologische Messdaten, wie beispielsweise Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlagsmenge und Windgeschwindigkeit aufgezeichnet, sowie Zusatzdaten, welche nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit einer Zugvorbeifahrt stehen, wie beispielsweise die Schienentemperatur. Diese Daten werden ebenfalls über eine Dateneingangsschnittstelle 6 an die Datenverarbeitungsanlage 1 übergeben.Simultaneously with the measurement of the position of the railway vehicle or the combination of rail vehicles and the physical and / or chemical parameter values corresponding to the emissions, meteorological measurement data such as air temperature, humidity, precipitation amount and wind speed are recorded as well as additional data which are not directly related to a train pass by, such as the rail temperature. These data are also transmitted via a data input interface 6 to the data processing system 1 to hand over.

2 zeit eine beispielhafte Anordnung der Messsensoren 6 im Verhältnis zum Gleiskörper 7. 2 time an exemplary arrangement of the measuring sensors 6 in relation to the track body 7 ,

An einer Schiene 7a ist dabei ein induktiver Radsensor 8 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Schiene 7b ist ein Temperatursensor 9 zur Messung der Schienentemperatur befestigt. Auf derselben Schiene 7b sind ein horizontaler Beschleunigungsaufnehmer 10 sowie ein vertikaler Beschleunigungsaufnehmer 11 angeordnet. Gleichzeitig ist eine Schwelle 12 mit einem vertikalen Beschleunigungsaufnehmer 13 versehen.On a rail 7a is an inductive wheel sensor 8th arranged. On the opposite rail 7b is a temperature sensor 9 attached to measure the rail temperature. On the same track 7b are a horizontal accelerometer 10 and a vertical accelerometer 11 arranged. At the same time is a threshold 12 with a vertical accelerometer 13 Mistake.

In unmittelbarer Umgebung des Gleiskörpers 7 ist des Weiteren eine meteorologische Messstation 14 angeordnet sowie im Abstand von vorzugsweise 7,5 m von der Gleisachse und 1,2m über der Gleisachse ein Mikrofon 15. Die Messsensoren umfassen auch einen Geigerzähler 24. Sämtliche Messsensoren sind mit der Datenverarbeitungsanlage 1 verbunden.In the immediate vicinity of the track body 7 is furthermore a meteorological measuring station 14 arranged and at a distance of preferably 7.5 m from the track axis and 1.2m above the track axis a microphone 15 , The measuring sensors also include a Geiger counter 24 , All measuring sensors are with the data processing system 1 connected.

Mikrofon 15 sowie der induktive Radsensor 8 und die Beschleunigungsaufnehmer 10, 11 sowie der Geigerzähler 24 sind dabei im gleichen Messquerschnitt 17 angeordnet.microphone 15 as well as the inductive wheel sensor 8th and the accelerometers 10 . 11 as well as the Geiger counter 24 are in the same measuring cross-section 17 arranged.

Der Messvorgang wird dabei entweder manuell oder automatisch, beispielsweise durch die induktiven Radsensoren ausgelöst. Die interessierenden physikalischen und/oder chemischen Parameter der verursachten Emissionen werden erfasst und vom Messdatenauswerteprogramm 4 ausgewertet, vorzugsweise abgespeichert. Gleichzeitig erfolgt die Positionsbestimmung des Schienenfahrzeuges bzw. Schienenfahrzeugverbundes beispielsweise durch Detektion der einzelnen Schienenfahrzeugachsen. Auch diese Werte werden vom Messdatenauswerteprogramm 4 ausgewertet und vorzugsweise abgespeichert, so dass sich im Wesentlichen die aus den 6 und 7 ersichtlichen Diagramme ergeben.The measurement process is triggered either manually or automatically, for example by the inductive wheel sensors. The relevant physical and / or chemical parameters of the emissions caused are recorded and from the measured data evaluation program 4 evaluated, preferably stored. At the same time, the position of the rail vehicle or rail vehicle network is determined, for example, by detection of the individual rail vehicle axles. These values are also used by the measured data evaluation program 4 evaluated and preferably stored, so that essentially from the 6 and 7 revealed diagrams.

6 zeigt einen gemessenen physikalischen Parameter und seinen Verlauf während des Messvorgangs. Der physikalische Parameter ist im Falle der 6 der Schalldruckpegel in dB. Ein solches Diagramm lässt sich aufgrund der Auswertung der Messdaten anhand des Messdatenauswerteprogramms 4 jedoch für jeden gemessenen physikalischen oder chemischen Parameter erstellen. 6 shows a measured physical parameter and its course during the measurement process. The physical parameter is in the case of 6 the sound pressure level in dB. Such a diagram can be determined on the basis of the evaluation of the measured data on the basis of the measured data evaluation program 4 however, create for each measured physical or chemical parameter.

7 zeigt die detektierten Achssignale während des Messvorganges ebenfalls in dB. Aus diesem Diagramm ist sehr schön der jeweilige Zeitpunkt während des Messvorganges erkennbar, an welchem eine Schienenfahrzeugachse die induktiven Radsensoren passiert hat. 7 shows the detected axis signals during the measuring process also in dB. From this diagram is very nicely the respective time during the measurement process recognizable, on which a rail vehicle axle has passed the inductive wheel sensors.

Der erfindungsgemäßen gleichzeitige Messung der emittierten Emissionen je Zugvorbeifahrt und der Position des Schienenfahrzeuges bzw. des Schienenfahrzeugverbundes am Gleiskörper folgt die erfindungsgemäße Zuordnung der ermittelten Positionen des Schienenfahrzeuges bzw. des Schienenfahrzeugverbundes zu den gemessenen physikalischen und/oder chemischen Parametern, wobei als Zuordnungsparameter die Zeit herangezogen wird. Bildlich entspricht dies einer Überlagerung der beiden Diagramme wie aus 6 und 7 ersichtlich und führt zu einem Diagramm wie in 8 ersichtlich.The simultaneous measurement according to the invention of the emitted emissions per train passing and the position of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body is followed by the assignment according to the invention of the determined positions of the rail vehicle or rail vehicle network to the measured physical and / or chemical parameters, the time being used as the assignment parameter , Figuratively, this corresponds to a superimposition of the two diagrams as out 6 and 7 can be seen and leads to a diagram like in 8th seen.

Somit ist beispielsweise der vom Messsensor 15 (Mikrofon) im Messquerschnitt 17 gemessene Schalldruckpegel während der Durchfahrt der einzelnen Achsen durch diesen Messquerschnitt 17 bekannt. Gleich verhält es sich mit den von allen anderen Messsensoren aufgenommenen Messgrößen.Thus, for example, that of the measuring sensor 15 (Microphone) in the measuring cross section 17 measured sound pressure levels during the passage of the individual axes through this measuring cross-section 17 known. The same applies to the measured quantities recorded by all other measuring sensors.

Eine eindeutige Zuordnung der gemessenen Parameter zur Position des vorbeifahrenden Zuges ist aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens somit möglich und erlaubt eine wesentlich detailliertere Auswertung des so erhaltenen Messergebnisses.A clear assignment of the measured parameters to the position of the passing vehicle Zuges is thus possible due to the method according to the invention and allows a much more detailed evaluation of the thus obtained Measurement result.

Die Zuordnung erfolgt bevorzugterweise automatisch. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel übernimmt ein auf der Datenverarbeitungsanlage 1 laufendes Zuordnungsprogramm 16 die automatisierte Zuordnung der ermittelten Messwerte zu den Positionen.The assignment is preferably automatic. In the present embodiment, one takes on the data processing system 1 ongoing assignment program 16 the automated assignment of the determined measured values to the Positions.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei unabhängig von der Anzahl und der Anordnung der Messsensoren. 3, 4 und 5 zeigen im Vergleich zur 2 unterschiedliche Anordnungen der Messsensoren. Die in 3 gezeigte Anordnung entspricht im Wesentlichen jener in 2 gezeigten, mit dem Unterschied dass ein zusätzlicher Messquerschnitt 18 vorgesehen ist, in welchem weitere Messsensoren 8, 10, 11 und 15 angeordnet sind. Auch Messsensor 13 ist bei dieser Anordnung zweimal vorgesehen. Durch die Verwendung von mehr als einem Messquerschnitt bzw. natürlich auch mehr als einem Messsensor je zu messendem Parameter wird die Redundanz erhöht und die statistische Signifikanz der gemessenen Daten und Ergebnisse verbessert. Andererseits kann durch die Anordnung von zumindest zwei Radsensoren 8 auch die Richtung des vorbeifahrenden Schienenfahrzeuges 8 bestimmt werden.The method according to the invention is independent of the number and the arrangement of the measuring sensors. 3 . 4 and 5 show in comparison to 2 different arrangements of the measuring sensors. In the 3 The arrangement shown corresponds essentially to that in FIG 2 shown, with the difference that an additional measuring cross section 18 is provided, in which further measuring sensors 8th . 10 . 11 and 15 are arranged. Also measuring sensor 13 is provided twice in this arrangement. By using more than one measuring cross-section or, of course, more than one measuring sensor per parameter to be measured, the redundancy is increased and the statistical significance of the measured data and results is improved. On the other hand, by the arrangement of at least two wheel sensors 8th also the direction of the passing rail vehicle 8th be determined.

4 zeigt eine besonders einfache Ausführungsvariante der Messanordnung, da lediglich zwei induktive Radsensoren 8 vorgesehen sind sowie ein Mikrofon 17, eine meteorologische Messstation 14 und ein Messsensor 9 zur Messung der Schienentemperatur. 4 shows a particularly simple embodiment of the measuring arrangement, since only two inductive wheel sensors 8th are provided as well as a microphone 17 , a meteorological station 14 and a measuring sensor 9 for measuring the rail temperature.

5 zeigt eine Anordnung der Messsensoren mit drei Messquerschnitten 17,18 und 19, wobei in jedem Messquerschnitt die bereits aus den 2, 3 und 4 bekannten Messsensoren 8 und 15 angeordnet sind, sowie zusätzlich ein Mikrofon 20 in einem Abstand von 7,5m von der Gleisachse sowie 3,5m oberhalb der Gleisachse und ein schienennahes Mikrofon 21, das beispielsweise 0,75m von der Gleisachse entfernt ist und im wesentlichen auf gleicher Höhe wie die Gleisachse, höchstens jedoch 0,3 m darüber angeordnet ist. 5 shows an arrangement of the measuring sensors with three measuring cross sections 17 . 18 and 19 , wherein in each measuring cross-section already from the 2 . 3 and 4 known measuring sensors 8th and 15 are arranged, and in addition a microphone 20 at a distance of 7.5m from the track axis and 3.5m above the track axis and a rail-close microphone 21 which is, for example, 0.75 m away from the track axis and is arranged substantially at the same height as the track axis, but at the most 0.3 m above it.

Anhand der Ausführungsbeispiele ist ersichtlich, dass unzählige Messanordnungen insbesondere auch mit einer Vielzahl von Messquerschnitten möglich sind, ohne von der Idee der Erfindung abzuweichen.Based the embodiments it is obvious that countless Measuring arrangements are also possible, in particular with a multiplicity of measuring cross sections, without deviating from the idea of the invention.

Gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Zuordnung ist vorgesehen, dass aufgrund der Detektion der einzelnen Schienenfahrzeugachsen eine Schienenfahrzeugtypenerkennung erfolgt bzw. eine Zugkategorieerkennung. Zu diesem Zweck werden vom Zuordnungsprogramm 16 die ermittelten Achssignale mit Referenzsignalen, die in einer Datenbank 20 gespeichert sind, verglichen. Zum Vergleich können unterschiedliche Kennwerte gebildet werden, wie beispielsweise Achsen pro Meter. Die Datenbank 20 beinhaltet Datensätze mit einer Vielzahl an charakteristischen Achssignalabfolgen von Schienenfahrzeugen. Werden diese von den Messsensoren 8 detektiert, kann auf diese Art und Weise nicht nur das jeweilige Schienenfahrzeug erkannt werden, sondern weiters auch die gemessenen Emissionen, insbesondere was den emittierten Schallpegel betrifft, einem bestimmten Schienenfahrzeugtyp zugeordnet werden, wodurch exakte Aussagen über die von einem bestimmten Schienenfahrzeugtyp auf einer bestimmten Strecke verursachten Emissionen möglich sind.According to a further feature of the method according to the invention or the assignment according to the invention, it is provided that, due to the detection of the individual rail vehicle axles, a rail vehicle type recognition takes place or a train category recognition. For this purpose, the assignment program 16 the detected axis signals with reference signals stored in a database 20 are stored compared. For comparison, different characteristic values can be formed, such as axes per meter. Database 20 contains data sets with a large number of characteristic axle signal sequences of rail vehicles. Will these be from the measuring sensors 8th detected, not only the respective rail vehicle can be detected in this way, but also the measured emissions, in particular as regards the emitted sound level, are assigned to a specific type of rail vehicle, which made accurate statements about those of a particular type of rail vehicle on a particular route Emissions are possible.

Gleich verhält es sich mit der Erkennung von Zugkategorien. Jeder Wagon einer Kategorie hat bestimmte charakteristische Merkmale was den Abstand bzw. die Abfolge der Achsen betrifft. Die Datenbank 20 weist daher zusätzlich Datensätze auf, welche diese charakteristischen Achsabfolgen bzw. Abstandswerte gespeichert hat und das Zuordnungsprogramm 16 ermöglicht in vielen Fällen eine exakte Zuordnung der gemessenen Emissionen zu einer bestimmten Zugkategorie.The same applies to the recognition of train categories. Each wagon in a category has certain characteristics regarding the distance or sequence of the axes. Database 20 therefore additionally has records which have stored these characteristic axis sequences or distance values and the assignment program 16 allows in many cases an exact assignment of the measured emissions to a specific train category.

Die Anwendung schienenferner Mikrofone, wie beispielsweise der Mikrofone 15, 20, ist stets mit der Gefahr verbunden, dass Umgebungseinflüsse wie beispielsweise Wind, Niederschlag und Umgebungsgeräusche das Messergebnis verfälschen.The application of remote microphones, such as the microphones 15 . 20 , is always associated with the risk that environmental influences such as wind, rainfall and ambient noise falsify the measurement result.

Um sicher zu gehen, dass diese Umgebungseinflüsse das Messergebnis nicht verfälschen, ist ein Mikrofongehäuse 22 vorgesehen, welches so konstruiert ist, dass ausschließlich jener von der Schiene 7a, 7b, je nach Anordnung, ausgestrahlte Schall gemessen wird. Der Messsensor, in diesem Fall das Mikrofon 21, ist zu diesem Zweck komplett in dem Mikrofongehäuse 22 eingeschlossen, so dass störende Umwelteinflüsse das Messergebnis nicht verfälschen können. Das Mikrofongehäuse 22 ist mit der Schiene 7 verbunden und weist keine parallel und senkrecht zueinander stehenden Gehäusewände 23 auf. Mit anderen Worten sind die Gehäusewände 23 allesamt windschief zueinander angeordnet, um das Auftreten von stehenden Wellen, welche die Messergebnisse beeinflussen und verfälschen, zu vermeiden. Alternativ dazu kann natürlich das Mikrofongehäuse 22 auch quaderförmig aufgebaut sein. In diesem Fall müssen jedoch zusätzliche Innenwände vorgesehen sein, welche das beschriebene Erfordernis der Windschiefe erfüllen. Das Mikrofongehäuse 22 ist innen zusätzlich mit einem schallabsorbierenden Material wie beispielsweise Steinwolle, ausgekleidet. Die Anbringung an den Schienen 7 erfolgt beispielsweise durch Verspannen gegen die Schiene 7b mittels Seilen 25.To make sure that these environmental influences do not falsify the measurement result is a microphone housing 22 provided, which is designed so that only that of the rail 7a . 7b , depending on the arrangement, radiated sound is measured. The measuring sensor, in this case the microphone 21 , is completely in the microphone housing for this purpose 22 enclosed, so that disturbing environmental influences can not falsify the measurement result. The microphone housing 22 is with the rail 7 connected and has no parallel and perpendicular to each other standing housing walls 23 on. In other words, the housing walls 23 all skewed to each other to avoid the occurrence of standing waves, which affect the measurement results and distort. Alternatively, of course, the microphone housing 22 also be constructed cuboid. In this case, however, additional inner walls must be provided, which fulfill the described requirement of wind pitch. The microphone housing 22 is lined on the inside with a sound-absorbing material such as rock wool. The attachment to the rails 7 For example, by bracing against the rail 7b by means of ropes 25 ,

Claims

Measuring method for the determination of parameters describing emissions, which emissions from running on a track body in operation chen rail vehicle or a combination of rail vehicles are triggered, characterized in that it is the physical parameters to sound pressure level and / or rail acceleration and / or threshold acceleration and / or vibration in the ground and / or charge-related physical parameters and substantially simultaneously with the Measurement of the parameters, the position of the rail vehicle or the rail vehicle composite is determined on the track body and an association between the determined position of the rail vehicle or the rail vehicle network and measured physical parameters, wherein the determination of the position of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body by detecting the individual Rail vehicle axes and takes place due to this detection a train category detection and / or a rail vehicle type recognition.

Measuring method according to claim 1, characterized that the parameters are physical and / or chemical Parameter acts.

Measuring method according to claim 1 or 2, characterized that time is used as assignment parameter.

Measuring method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detection of the individual rail vehicle axles done by inductive wheel sensors.

Method of allocating emissions by one on a track in operation rail vehicle or a composite of Rail vehicles are emitted to a position of the rail vehicle or rail vehicle network, to a single rail vehicle of the rolling stock group, to a rail vehicle type or to a train category, characterized in that it follows Steps per train pass includes - Measuring the emissions descriptive physical and / or chemical parameters, it being the physical parameters are sound pressure levels and / or Rail acceleration and / or threshold acceleration and / or shocks underground and / or charge-related physical parameters, and storing the measurement data thus obtained on a storage medium in a measurement data set, each measurement data set at least off one assigned to the determined physical and / or chemical parameters Value exists and time data describing the time the measurement was carried out has been, - Detect the position of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body and storing the position on a storage medium, each one Position data set at least from the position data of the rail vehicle or the rail vehicle network on the track body exists at a given time, as well as time data that is the time correspond to the detection of the position, the determination of the Position or position data of the rail vehicle or rail vehicle network on the track body done by detecting the individual rail vehicle axles - linking the Position data sets with the measurement records and assigning the physical parameter values describing the emissions at a defined time to the respective position data of the rail vehicle or rail vehicle network to the same time - Save the sequence of detection of the rail vehicle axles in a sequence data set on a storage medium and comparing the sequence data set with reference bibliographic records stored in a database for the purpose of Train Category Identification and / or Rail Vehicle Category Identification.

Method according to claim 5, characterized in that that the linkage the position data records with the measurement records and assigning the physical parameters describing the emissions at a defined time to the respective position data of the rail vehicle or rail vehicle network to the same Time takes place by means of a data processing system.

Method according to claim 5 or 6, characterized that the detection of the individual rail vehicle axles means inductive wheel sensors done.