[发明专利]用于以比较控制方式检测脱轨的方法和设备

说明书

本发明涉及用于检测轨道车辆脱轨的一种设备和一种方法，其中，收集轨道车辆的大量轮组或转向架(10‑1至10‑n)的表征行驶运行特性的测量数据并在比较装置(40)中对其进行比较，并且，当至少一个轮组或转向架的测量数据与其余轮组或转向架的测量数据偏差至少预定的程度时，便确定存在脱轨。

技术领域

本发明涉及用于检测轨道车辆脱轨的一种设备和一种方法，所述轨道车辆具有大量单独的轮组或转向架。另外，本发明还涉及一种计算机程序，其包括用于在计算机系统上执行前述方法的各步骤的代码工具；和一种计算机可读的存储介质，在该存储介质上存储带有所述计算机程序的代码工具的程序代码。

背景技术

在没有技术辅助的情况下，特别是对于长的列车，列车司机常常无法识别出轨道车辆的某一轮组或转向架的脱轨。于是，发生脱轨的轮组未被察觉并且被拖行，以及，脱轨的车厢冒着与隧道、桥梁或者迎面而来的列车碰撞的危险。为了使这种危险保持很小，必须尽可能早地识别出脱轨，使得列车司机或者轨道车辆的制动控制系统能够启动相应的对策，例如紧急制动。

实践当中，除了简单的机械系统(横臂，其在与轨道或者障碍物接触时引发报告/动作)和气动的探测器(弹簧质量振荡器，其在一定振动阈值的情况下将一阀门打开并将主风管打开)，尤其在货运列车中采用电子系统用以识别脱轨。

除了用于感应式测定轨道位置的方法之外，还使用一些对车厢上(例如轴承或者转向架上)的加速度进行测量和继续处理的系统。因为脱轨的轮组受到由脱轨所引起的加速度的影响，已知的是，直接在车轮上借助加速度传感器对轮组的加速度(优选竖向加速度)进行监测。特别是，脱轨的轮组在行驶车道的上部结构(Oberbau，轨床)上滚动或者跳跃，因而强力的冲击以及由此很高的加速度被作用于轮组。然后就可以由分析评估装置对加速度传感器所发出的加速度信号进行分析评估，以便确定轮组的状态，脱轨还是未脱轨。原则上也可以对转向架的加速度进行监测，然而该转向架是被阻尼减震的。例如，为了实现探测而对车厢轴承上的加速度信号进行分析评估，并且当脱轨的轮组在轨枕上行驶时，识别为脱轨。

由DE 199 53 677 C1已知一种方法，其中对加速度传感器的信号进行二重积分并将其与一个上极限值和一个下极限值进行比较，在低于或者高于相应极限值时便识别判定为脱轨。然而这里存在的缺点是：只有在真正的脱轨时刻才可实现脱轨探测，此后却不再可能。

另外还已知的是，检查加速度信号与轨枕倍频(Schwellenfachfrequenz)的关联性。然而这一点是以在轨线上部结构中具有轨枕为前提，其中还追加如下条件：轨枕在此必须具有均等的间距并且轨道车辆的速度必须在一定范围之内。

而目前在实践当中所采用的用于脱轨探测的系统要么是在其应用中限制于一定的速度和/或是以道床的一定的上部结构为前提，以便能够识别出脱轨。对于速度超过100km/h的列车以及对于具有所谓“无砟车道(Fester Fahrbahn，固定式车道)”的路段来说，目前在实践当中所采用的用于脱轨探测的系统只能受局限地使用或者根本不能使用。这些方法的缺点还有：借此“只”对真正的脱轨过程进行探测。如果出于某种原因，例如由于外部的影响，诸如轨道位置、弯道行驶、较高的速度等等，行为特性不同于所预期的加速度变化曲线，那么就不会识别出脱轨。

发明内容

本发明的目的是，提供一种识别判定机理，其不但能够在所有速度范围内(主要是在较高速度的情况下)实现探测，而且也能够不受车道类型(轨枕、无砟车道...)影响地实现探测。

上述目的通过本发明的特征得以实现。

此外，本发明涉及一种计算机可读的存储介质，在该存储介质上存储有可在计算机系统上执行的程序代码，所述程序代码生成或者说实现上述方法的各步骤。

此外，本发明涉及一种计算机程序，其包括代码工具，所述代码工具当其在计算机系统上执行时生成或者说实现上述方法的各步骤。