SE538909C2 - Förfarande och anordning för att bestämma strukturella parametrar för ett järnvägsspår - Google Patents
Förfarande och anordning för att bestämma strukturella parametrar för ett järnvägsspår Download PDFInfo
- Publication number
- SE538909C2 SE538909C2 SE1450463A SE1450463A SE538909C2 SE 538909 C2 SE538909 C2 SE 538909C2 SE 1450463 A SE1450463 A SE 1450463A SE 1450463 A SE1450463 A SE 1450463A SE 538909 C2 SE538909 C2 SE 538909C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- rail
- wheel
- irregularities
- deflection
- deflection shape
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004956 Amodel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 35
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 6
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 4
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 3
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 206010012411 Derailment Diseases 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 101150108263 Stk16 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000011905 homologation Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
- B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
- B61L23/042—Track changes detection
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
- E01B35/12—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring movement of the track or of the components thereof under rolling loads, e.g. depression of sleepers, increase of gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
- G01M5/005—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems
- G01M5/0058—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress by means of external apparatus, e.g. test benches or portable test systems of elongated objects, e.g. pipes, masts, towers or railways
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
- G01M5/0091—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by using electromagnetic excitation or detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
SAl\/l l\/IANDRAG Uppfinningen hänför sig till ett förfarande för att bestämma strukturella parametrarför ett järnvägsspår och omfattar en sensorrad. Förfarandet omfattar att mätaåtminstone de vertikala och/eller laterala oregelbundenheterna hos rälsen medsensorraden längs rälsen, varigenom signaler åstadkommes som motsvarar degeometriska oregelbundenheterna vid olika avstånd från hjul-belastningen. Enmodell åstadkommes som beskriver nedböjningskurvan hos en räls, varvidnedböjningskurvan är beroende på strukturella parametrar hos rälsen och påbelastningar på rälsen, varvid modellen är lagrad i processorn. I processorn jämföresde geometriska oregelbundenheterna under olika belastningspåverkan för alstrandetav en uppmätt nedböjningskurva. Ãtminstone alstras en teoretiskrälsnedböjningskurva under användning av modellen genom att variera destrukturella parametrarna och belastningen i modellen. Ãtminstone en av dessateoretiska nedböjningskurvorjämföres med den uppmätta nedböjningskurvan förvarje punkt hos rälsen, och de strukturella parametrarna för den teoretiskanedböjningskurvan som bäst matchar den uppmätta nedböjningskurvan, bestäms. Enanordning som är konfigurerad för att genomföra förfarandet åstadkommes också. (fis 6)
Description
FöRFARANDE ocH ANoRDNuvc-z FöR ATT BESTÄMMA sTRukTuRELLA PARAMETRAR FöR ETTJÄRNvÄGssPÅR Föreliggande uppfinning hänför sig till att övervaka järnvägsspår. Genom att undersöka enimplicit uppmätt nedböjningskurva under en belastad axel, och jämföra med ennedböjningskurva från en modell, kan strukturella parametrar för spåret bestämmas.
BAKGRUND Ett järnvägsspår har flera egenskaper som behöver övervakas för att säkerställa säker resa,varvid vissa av dem är geometriska och vissa är strukturella. Säkerligen finns det länkarmellan strukturella och geometriska parametrar. Spårgeometrikvalitet är en uppsättningparametrar som beskriver rådande geometri för spåret, såsom vertikala och lateralaoregelbundenheter/spårfel (vertikala oregelbundenheter kallas ofta ”surface” i USA, och"longitudinal level" i Europa), spårvidd, rälsförhöjning, och kurvatur. I resten av textenanvänds uttrycket " geometrisk parameter(-rar)" för vertikala och lateralaoregelbundenheter.
Spårgeometrikvalitet mäts med spårlägesmätvagnar, eller genom oövervakade system, somär monterade på ordinarie vagnar. I\/lätfrekvens kan sträcka sig från t.ex. 1-20 gånger per år,beroende på säkerhetsregler och underhållsdriftsstrategi.
Exempel på strukturella parametrar är spårstyvhet/modul (både vertikal och lateral);fastspänningskraft hos befästningen mellan sliper och räls; spänningsfri temperatur förrälsen; och skjuvvågshastighet för marken. Alla dessa parametrar påverkarnedböjningskurvan för rälsen under en given belastning.
Industriell relevans och förut känd teknik för spänningsfri temperatur (SFT) och lateral styvhet[resistans Solkurvor är bildandet av stora sidoförskjutningar i järnvägsspår, ibland resulterande itågurspårningar. Solkurvor orsakas typiskt genom en kombination av tre huvudfaktorer:höga tryckkrafter, försvagade spårtillstånd, och fordonsbelastningar (tågdynamik).
Tryckkrafter härrör från spänningar som induceras i en infäst räls av temperaturer över dess"spänningsfria" tillstånd, och av mekaniska källor såsom tågbromsning och acceleration.
Temperaturen hos rälsen vid det spänningsfria tillståndet är känd som den spänningsfriatemperaturen (SFT) (d.v.s. temperaturen vid vilken rälsen erfar noll longitudinell kraft).Initialt är rälsens installationstemperatur eller förankringstemperatur rälsens SFT. Vidrälstemperaturer över den neutrala alstras sålunda tryckkrafter, och vid temperaturer underden neutrala utvecklas dragkrafter. Spårunderhållspraxis hanterar problemet med högtermisk belastning genom att förankra rälsen vid en (neutral) temperatur av 10 - 40 ° C,beroende på årlig medeltemperatur. SFT kan ändras över tid beroende på exempelvisspårunderhåll, geometrisk spårdegradering och lateral spårförskjutning i kurvor.
Försvagade spårtillstånd som påverkar solkurve-potentialen innefattar: reduceratsidomotstånd, laterala spårfel, och sänkt räls SFT. Sidomotstånd är förmågan hos ballasten,sliprar och befästningar att åstadkomma |atera| och longitudinell hållfasthet för attupprätthålla spårstabilitet. Sidomotståndet sänks om ballast är försvunnen under ellermellan sliprarna, eller från ballastskuldran. En full ballastsektion är viktig speciellt i kurvor.Sidomotstånd sänks när ballasten är rubbad. lhoppackning (spårriktning), sliperutbyte ochunderskärningsförfaranden försvagar sidomotståndet i hög grad. Att åstadkommalongitudinell resistans till räls/sliperstrukturen genom att adekvat förankra rälsen är viktigtför att förhindra rälsvandring och sålunda minska rälsens neutrala temperatur.
För att förhindra solkurvor måste SFT och sidomotstånd övervakas. För närvarande finns ettpar förfaranden att övervaka SFT, nämligen 0 Kap-metod (Rälsen skärs av och mellanrummet är en uppskattning av SFT) Detta ärett destruktivt förfarande, en ny svets behövs. 0 Ett förfarande varvid befästningar frigörs och rälsen lyfts. Lyftkraften är proportionellmot SFT Vanligt för de flesta förut kända förfarandena är att mätningar görs vid en position i taget.Detta gör att förfarandena blir tidskonsumerande, och sålunda kan intervall mellanmätningar bli utsträckta (både i tid och position längs spåret).
SE 534724C2 beskriver ett kontinuerligt förfarande för att beräkna SFT och spårresistansgenom mätning av spårgeometri och rälstemperatur. Två omgångar av mätningar användsfrån olika tillfällen för att få en temperaturdifferens.
Föreliggande uppfinning skiljer sig från detta genom att endast en mätning vid enrälstemperatur behövs.
US 5 386 727 beskriver ett ultraljudbaserat förfarande för att bestämma den longitudinellaspänningen i en rälssektion baserat på förändringen av en ultraljudsignal som transmitterasgenom nämnda räls.
Industriell relevans och förut känd teknik, som hänför sig till fastspänningskraften hoskwfiiètfffiec- För att hålla en kontinuerligt svetsad räls på plats vid korrekt spårvidd, spänns rälsen fastmot sliprarna med ett befästningssystem. I\/långa befästningssystem använder en elastiskklämma, som håller rälsen med en viss kraft. Ibland kan fastklämningskraften reduceras ochklämman kan t.o.m. gå sönder. Om flera klämmor efter varandra missas, kan det vara ensäkerhetsfråga med tågurspårning som det värsta scenariot.
En viktig egenskap hos befästningen är att den ökar rälsböjningsstyvheten.
I\/|issade klämmor övervakas traditionellt genom manuell visuell inspektion. Till dags datoexisterar ett par automatiserade system, baserade på kameror och bildbearbetning för attfinna missade klämmor.
Industriell relevans och förut känd teknik för mätning av kontaktkraft hjul-räls.
I\/Iätningar av kontaktkraft hjul-räls används i olika applikationer. Sådana mätningar kananvändas för att finna diskontinuiteter i rälsen, såsom en skarp kant vid en svets, eller vidkorsningsspetsen för en spårväxel. Det används också ofta vid godkännandeförfarandet förnya järnvägsfordon för att bevisa säker och komfortabel resa, och för att begränsainteraktionskrafter tåg-spår inom vissa gränser.
Kontaktkrafter hjul-räls kan mätas med töjningsmätare monterade på hjulen.Belastningsgivare och/ eller accelerometrar monterade i hjul-set eller boggi kan användas iolika konfigurationer.
Industriell relevans och förut känd teknik för mätning av spårstyvhet och spårbäddmodul Spårstyvhet och spårbäddmodul beskriver hur mycket spåret nedböjer vid en givenbelastning. Spårnedböjning måste vara inom vissa gränser. Snabba ändringar av spårstyvhetlängs spåret kan ofta förklara underhållsproblem.
SE 535848C2 beskriver ett kontinuerligt förfarande för att bestämmaspårstyvhet/nedböjning under användning av spårgeometrikvalitetsparametrar uppmättafrån en spårregistreringsvagn. Två olika mätsystem för spårgeometrikvalitet används, ochgenom attjämföra dem kan nedböjning hittas.
US 6 119 353 beskriver ett kontinuerligt förfarande för att bestämma spårnedböjning underanvändning av Doppler laser teknik.
US 2006144129 anger ett beröringsfritt mätsystem för mätning av den vertikala styvhetenhos ett järnvägsspår. Systemet omfattar första och andra optiska emittrar som är monteradepå ett mätfordon och konfigurerade att emittera ljusstrålar som är detekterbara på denunderliggande ytan. En kamera är monterad på fordonet för att registrera avståndet mellanljusstrålarna när fordonet rör sig längs ytan. Avståndet mellan ljusstrålarna, som är enfunktion av ytstyvheten, mäts sedan under användning av bildigenkänningstekniker.
Industriell relevans och förut känd teknik för bestämning av kritisk hastighet.
Under visst förhållande med mjuk jord och hög rörelsehastighet för tåg (eller flygplans starteller landning på landningsbanor) kan ett höghastighetsfenomen äga rum. När hastighetennärmar sig eller överskrider den kritiska våghastigheten för den sammanlagda strukturenspår-mark, ändrar spårresponsen dramatiskt karakteristika. Utbredande chockvågor alstrasav belastningen i rörelse. Detta orsakar intensiv vibration och stor nedböjning av marken.Den kortvariga lösningen är att begränsa högre hastighet genom påverkade områden. För attlösa problemet kan olika förfaranden att förstärka jorden användas.
Nuvarande förfaranden att detektera och kvantifiera vibrationsfenomen vid hög hastighetinnefattar t.ex. geodynamisk testning för att bestämma jordens skjuvvågshastighet ochstyvhet/modul, såväl som mätning av vibration när ett höghastighetståg passerar. Allanuvarande förfaranden instrumenterar emellertid spåret och/ellerjorden vid en specifiklokalisering, och kan inte användas på ett tåg i rörelse, för att övervaka större avstånd.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Som visats i bakgrundsavsnittet finns ett antal förut kända förfaranden för att bestämmanågra av de strukturella parametrarna förjärnvägsspår. Dessa förfaranden är emellertidantingen komplexa (dvs. kräver mer än en mätning), destruktiva (dvs. kräver ett snitt i rälsenför att bestämma rälsens spänningstillstånd), tidskonsumerande (icke-kontinuerligaförfaranden, där endast en position längs spåret mäts) eller fokuserade på endast enparameter. Alla förut kända förfaranden bestämmer endast en strukturell parameter permetod, eller kräver mer än en mätning.
I beaktande av bristerna hos förut kända förfaranden som hänför sig till att bestämmastrukturella parametrar förjärnvägsspår, har uppfinnaren uppfunnit ett förbättratförfarande, med vilket ett antal strukturella parametrar bestäms på precis samma gång.
Föreliggande uppfinning hänför sig sålunda till bestämmandet av ett antal strukturellaparametrar för ett järnvägsspår på samma gång med endast en passage överjärnvägsspåretmed ett mätfordon.
Uppfinningen baseras på betraktande av och jämförande av reaktionen hos spåret i termerav rälsnedböjningskurva under påverkan av olika belastningar. Belastningar är i samtliga fallinteraktionsbelastningen mellan tåg-spår från mätfordonshjulet (s), och (om den strukturellaparametern rälsens spännings-tillstånd avses) även temperaturinducerade krafter ellerbelastningar i räls-stålmaterialet. Jämförelse görs med den teoretiska nedböjningskurvan hosen modell, som definieras genom strukturella parametrar. Genom att variera parametrarnahos modellen till bästa möjliga anpassning, bestäms de strukturella parametrarna för spåret.
Uppfinningen definieras genom patentkrav 1.
En huvudfördel över förut kända förfaranden är att föreliggande förfarande genomförs vidbara ett tillfälle, dvs. det är inte nödvändigt att genomföra mätningar vid olika tidpunkteroch/eller temperaturer.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar ett exempel på ett system innefattande en sensorrad av laser/kameror anordnadeunder en järnvägsvagnskorg; Fig 2 är en illustration av geometriska oregelbundenheter (vertikala spårfel) (punktstreckadlinje) nedböjning beroende på hjulbelastning Q (heldragen linje) och kombination av de två(streckad linje); Fig 3 är en illustration av uppmätta geometriska oregelbundenheter (vertikala spårfel) frånfyra olika sensorer vid olika avstånd från det belastade hjulet; Fig 4 är en illustration av teoretisk nedböjningskurva och uppmätt nedböjningskurva vid enposition; Fig 5 visar den longitudinella kraftresultanten i vertikal riktning från geometriskaoregelbundenheter, s(x) (punktstreckad linje), och nedböjning, w(x) beroende av enbelastning i position 0 (heldragen linje) vid en temperatur av 30 ° C över SFT; och Fig 6 är ett flödesdiagram över förfarandet enligt uppfinningen.
BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande för bestämning av strukturellaparametrar för ett järnvägsspår, omfattande en sensorrad som är konfigurerad att mätanedböjningskurvan hos rälsen, vilken är under påverkan av en eller flera krafter, tillsammansmed geometriska oregelbundenheter. Företrädesvis är sensorerna monterade undervagnskorgen hos ett järnvägsfordon vilket gör kontinuerliga mätningar längs rälsen möjliga.Nedböjningskurvan kan också skapas med en modell där olika parametrar påverkarnedböjningskurvan.
Uppfinningen är således i en första aspekt ett förfarande för att bestämma strukturellaparametrar för ett rälsspår under användning av ett mätsystem, som omfattar en sensorradkonfigurerad till att mäta åtminstone de vertikala och/eller laterala oregelbundenheternahos en räls under påverkan av olika belastningar vid ett flertal punkter längs rälsen, och vidolika avstånd från belastningen/hjulet. Sensorraden ger också signaler som motsvararnämnda rälsoregelbundenheter, varvid sensorraden är positionerad i en järnvägsvagn intillkontaktpunkten mellan ett hjul och en räls; och en processor utformad till att bearbetasignalerna från sensorraden. Förfarandet omfattar vidare att mäta åtminstone de vertikalaoch/eller laterala oregelbundenheterna hos rälsen med sensorraden längs rälsen, ochdärigenom åstadkomma signaler motsvarande de geometriska oregelbundenheterna vidolika avstånd från hjul-belastning dvs under olika belastningspåverkan. En modellåstadkommes som beskriver nedböjningskurvan hos en räls varvid nedböjningskurvan ärberoende av strukturella parametrar för rälsen, och på belastningarna på rälsen, varvidmodellen lagras i processorn. I processorn jämföres nämnda geometriskaoregelbundenheter under olika belastningspåverkan, för att separera nedböjning beroendepå hjulbelastning(ar) från icke-belastade geometriska oregelbundenheter, och sålundagenerera en uppmätt nedböjningskurva. Ãtminstone en teoretisk rälsnedböjningskurvagenereras under användning av modellen genom att variera de strukturella parametrarnaoch belastningen i modellen. Ãtminstone en av nämnda teoretiska nedböjningskurvornajämföres med den uppmätta nedböjningskurvan för varje punkt hos rälsen, och destrukturella parametrarna för den teoretiska nedböjningskurvan som bäst matchar denuppmätta nedböjningskurvan fastställes.
Belastningarna är hjulbelastningar och temperaturinducerade longitudinella belastningar irälsen.
De strukturella parametrarna som bestäms är valda bland spårmodul, spänningsfritemperatur hos rälsen, böjmoment för rälsen, spårdämpning, kritisk hastighet för marken.
I\/|odellen som beskriver nedböjningskurvan hos en räls är företrädesvis vald bland linjär ellericke-linjär balkmodell med underlag, eller linjär eller ickelinjär FEI\/I-modell.
I en annan aspekt åstadkommer uppfinningen en anordning för bestämning av strukturellaparametrar för ett järnvägsspår med ett mätsystem som omfattatar en sensorrad konfigurerad till att mäta åtminstone de vertikala och/eller laterala oregelbundenheternahos en räls under påverkan av olika belastningar vid ett flertal punkter längs rälsen, och vidolika avstånd från belastningen/hjulet, och att åstadkomma signaler motsvaranderälsoregelbundenheterna. Sensorraden är positionerad i en järnvägsvagn intillkontaktpunkten mellan ett hjul och en räls; och en processor konfigurerad till att bearbetasignalerna från sensorraden. Processorn är konfigurerad till att genomföra förfarandet enligtnågot av patentkraven 1- 8, genom att den är anordnad till att köra ett program. I enföredragen utföringsform omfattar sensorraden sensorer på båda sidorna av hjulen ilongitudinell riktning.
En statisk modell som är användbari uppfinningen kan innefatta följande parametrar: - Hjul- räls kraft - Rälsens böjstyvhet med extra påverkan av klämkraft hos befästning (proportionellmot 4:e derivatan av nedböjningen) - Temperaturinducerad kraft hos rälsen, när rälstemperaturen skiljer sig från SFT(proportionell mot 2:a derivatan av nedböjningen) - Spårmodul (proportionell mot nedböjningen) En dynamisk modell användbar i uppfinningen kan dessutom innefatta: - Fordonshastighet - Tröghetstermer - Spår och befästningsdämpning (proportionell mot 1:a derivatan av nedböjningmot tid) Kritisk hastighet för spåret.
Genom attjämföra nedböjningskurvan uppmätt med sensorerna med nedböjningskurvanberäknad från modellen, variera parametrarna hos modellen till bästa möjliga anpassning,kan de strukturella parametrarna för spåret bestämmas.
Andra parametrar kan också innefattas i modellen, dvs. en mera detaljerad modell avspårmodul för att separera mellanläggsstyvheten hos befästningen från ballast ochundergrundsmodul.
Eftersom olika strukturella parametrar är proportionella mot olika ordningar avnedböjningskurvans derivator, blir korrelationen mellan uppmätt nedböjning ochkorrelerande modellnedböjning inte underbestämd och sålunda lösbar.
Sensorerna kan vara av olika slag, punktlasrar, linjelasrar med kamera och optisktriangulering, rutnätslasrar med kamera och optisk triangulering, laser-Doppler som mäterhastighet (som kan integreras till förskjutning) avståndsradar, etc.
Sensorer kan placeras i lådor/fixturer, där den relativa rörelsen hos fixturerna jämfört medrälsen mäts med accelerometrar och gyros.
Ett exempel på en mätuppställning allmänt betecknad 10 visas i fig 1 (rörelseriktning är x-riktningen). Uppställningen omfattar en sensorrad 12, som omfattar en uppställning av lasrar och kameror anordnade framför ett hjulpar 14. De fyra vertikala pilarna 16 illustrerarlinjelasrar som belyser en tvärsektion av rälsen 18 och de streckade linjerna 20 illustrerarkameravyn av laserlinjen. Sensorraden 12 är kopplad till en processor 22 konfigurerad attbearbeta signaler från sensorerna enligt ett program för bestämning av strukturellaparametrar för rälsen.
I figuren visas endast en räls, men naturligtvis kan båda rälerna övervakas på samma gångmed två sensorrader.
Den beskrivna mätuppställning används för att bestämma strukturella parametrar utgåendefrån en statisk modell (som beskrivits ovan). När nedböjningskurvan är symmetrisk runthjulet (eller boggin) behöver bara en sida av hjulet/boggin övervakas.
En beröringsfri temperatursensor, såsom en infraröd-termometer, används för att mätarälstemperaturen. Sensorn eller termometern kan riktas mot rälslivet eller rälsfoten.Temperatursensorn (T,,,,-,) används till att relatera bestämt spänningstillstånd (P/ong) hosrälsen till SFT (Tsft) enligt ekv 2.
De influerande huvudkrafterna som skapar en nedböjningskurva utgår från hjulen. Enmindre influerande kraft som tas i beaktande enligt denna uppfinning är den vertikala (z) ochlaterala (y) resultanten som kommer från longitudinella (x) krafter, när rälstemperaturenskiljer sig från SFT. Denna resultantkraft är proportionell mot andra derivatan av dengeometriska avvikelsen med avseende på x, rälsens longitudinella förlängning.
En statisk modell som kan användas för att beskriva nedböjningskurvan är Euler-Bernoulli-balk på en Winklerbädd med tillägget av longitudinell kraft från en rälstemperatur somskiljer sig från SFT, såsom visas i ekv 1. d4v1/(x) dzva/(x) d2s(x)751? + Bong ¶ + HWOC) = QOÛÖ (X0) _ Bong TC; (1)Plong I aEA(Traíl _ - w(x) anger nedböjningskurva (antingen vertikal eller lateral). - s(x) anger vertikala eller laterala geometriska avvikelser. s(x) enligt ekv 1 anses somicke-belastad geometri. - y anger ökning av rälsböjningsstyvhet beroende på befästningar som sammanbinderrälsen och sliprarna.
- E är den elastiska modulen för rälsstålet.
- I är areatröghetsmomentet för rälsens tvärsektion (olika i vertikal och lateralriktning).
- P/ong är den longitudinella kraften (temperaturberoende spänningstillstånd) hosrälsen, som visar sig när rälstemperaturen, T,,,,-, ,skiljer sig från den spänningsfriatemperaturen Tsft (visad i ekv 2). - p anger spårmodulen.
- Q anger kraften mellan hjul-räls. - 6(x0) anger dirac-funktionen, som säkerställer att Q endast verkar vid hjulpositionen X0.- oz är värmeutvidgningskoefficienten för rälsstålet.- A är tvärsnittsarean hos rälsen.
E, I, A och oz anses vara materialkonstanter, fastän /och A ändras något om rälsen är sliten.
Mer avancerade modeller kan också användas exempelvis mer avancerad balkteori, finitaelement, diskreta stöd för rälsen med massor, fjädrar och dämpare vid sliperpositionerna,fordonshastighet, kritisk hastighet förjorden, och en lämplig fordonsmodell för attrepresentera hjulkraften, för att nämna några möjliga utvidgningar.
Det existerar lösningari sluten form för ekv 1, om de okända strukturella parametrarna y, p,och P/Ong betraktas som konstanter som ger en linjär differentialekvation. Laplace/Fourier-tekniker kan också användas för att lösa ekvationen och jämföra/korrelera med uppmättnedböjning.
Med varierande okända termer blir ekv 1 icke-linjär, och icke-linjära numeriska lösningarbehövs.
Förskjutningssensorraden mäter en kombination av de icke-belastade geometriskaoregelbundenheterna (vertikal och/ eller lateral inriktning) och den strukturellanedböjningen, såsom illustreras med cirklar i fig 2 för en mätrad med sensorer på avstånden(0,5, 1,5, 2,5, 3,5) meterfrån hjulet. Den punkt-streckade linjen representerar de obelastadevertikala spårfelen, som är de geometriska oregelbundenheterna hos rälsen innan tågetkommer. Den streckade linjen representerar de belastade vertikala spårfelen närhjulbelastningen är vid positionen x = 6m. Den heldragna linjen är nedböjningen på grund avbelastningen vid position x = 6m och naturligtvis skillnaden mellan de obelastade ochbelastade vertikala spårfelen.
En illustration av avläsningarna från alla fyra sensorer visas i fig 3. En specifik position ispåret, motsvarande positionen för sensor 1 vid x = 9,5m i fig 2, illustreras för alla fyrasensor med fyrkant (sensor 1), romb (sensor 2) stjärna (sensor 3) och ring (sensor 4). Det ärklart att belastningspåverkan från hjulet ökar när sensorer är placerade närmare hjulet.Avläsningarna från denna position, som bildar en nedböjningskurvemätning, illustreras i fig4, där också en teoretisk nedböjningskurva från modellen enligt ekv 1, visas som enheldragen linje. Som ett första försökjusteras alla fyra sensoravläsningarna så att sensor 1har en noll-avläsning.
När mätfordonet rör sig får varje position längs spåret ett mätprov per sensor, såsomillustreras i fig 3 - 4. Varje position längs spåret har sålunda mätningar med olika påverkanfrån belastningen. Detta är basen för att separera geometriska oregelbundenheter s(x) frånnedböjning w(x).
Om rälstemperaturen skiljer sig från SFT, kommer longitudinella krafter vara närvarande irälsen. Både geometriska oregelbundenheter och nedböjningskurva beroende på en hjulbelastning orsakar att den longitudinella rälskraften får vertikala och laterala resultanter.
Resultanterna är proportionella mot andra derivatan avoregelbundenheter/nedböjningskurva såsom visas i ekv 1. Fig 5 visar ett exempel påvertikalkraftresultant med basen från fig 2 och en rälstemperatur 30°C över rådande SFT.
Dessa extra krafter orsakar också en mindre extra nedböjning, som gör det möjligt attbestämma den strukturella parametern för rälsspänningstillstånd och SFT.
En annan mätuppställning kan användas för att bestämma kritisk hastighet för spåret. Närett tåg närmar sig kritisk hastighet blir nedböjningskurvan under ett hjul eller boggi intesymmetrisk. För att jämföra nedböjningskurva före och efter hjulet eller boggin förbestämning av kritisk hastighet, är en liknande sensorrad monterad på andra sidan avhjulet/boggin, och sålunda möjliggöra att detektera icke-symmetrisk nedböjningskurva vidjämförelse av nedböjningskurva före och efter hjulet. Den aktuella hastigheten förmätfordonet mäts på samma gång för att relatera den icke-symmetriska nedböjningskurvanmed kritisk hastighet. Strukturella parametrar bestäms i detta fall med hjälp av en dynamiskmodell (beskriven ovan).
En möjlig dynamisk modell beskrivs genom differentialekvationen (3) 64 , 62 , Û ,I w(xt)+m w(xt)+c w(xt) VE av* 6:2 a: + kw(x, t) = Q6(x - vt) (3) w(x,t) är nu beroende av både position (x) och tid (t). Variabler som inte redan tidigarenämnts är: - m: ekvivalent massa för spåret per meter.- c: spårdämpning- v: fordonshastighet Att lösa den kritiska hastigheten med känd teknik ger relationen:2 2var = ä kEI (4) Ett flertal passager vid olika hastigheter krävs ofta för att se ökande asymmetri inedböjningskurvan och av detta bestämma de okända termerna för ekv 3 och 4.
Kalibrering De geometriska oregelbundenheterna som uppmätts med sensorraden skiljer sig från tid tilltid av olika skäl. Hjul-räls kontaktpositionen varierar och orsakar små höjdvariationer mellanvagnskorgen där sensorer är monterade och rälsen. Upphängningssystemet för vagnens hjuloch boggi orsakar också höjdvariationer. Till viss grad kan en tröghetsmätplattform nära sensorraden med accelerometrar och gyros kompensera för detta. En noggrann kalibreringär viktig där det säkerställes att hela sensorraden har samma höjdreferens. Detta kanexempelvis göras med en stållinjal med definierad rakhet kombinerad med enprecisionsinklinometer. Ãterstående variationer kan inkluderas som ett feltillstånd i den numeriska lösningen.
Numerisk lösning/ implementation av uppfinningen Det existerar en rad förfaranden för att göra parameterjusteringar hos en modell för attanpassa modellen till mätningar och på detta sätt beräkna parametrarna. Ett sådantförfarande är Kalman-filtret, som förekommer i flera olika varianter beroende påmodellkomplexitet och linearitet/icke-linearitet. Exempel på andra förfaranden är familjenadaptiva filter och efterföljande I\/|onte Carlo-förfaranden.
Ett Kalman-filter arbetar på diskreta data. Standardbeteckningen för ett Kalman-filtertillstånd ärx. I fortsättningen betecknar n åtskiljandet av positionen längs spåret, och xbetecknar Kalman-filtertillståndet.
Ett Kalman-filter som bestämmer de strukturella parametrarna enligt ekv 1-2 beskrivs i ekv 5- 14. Grundekvationen (ekv 5) beskriver positionsuppdateringen ()_<(n+1)) som löser nästaposition längs spåret och mätuppdateringen (v(n)). I denna implementation ärpositionsuppdateringen linjär med överföringsmatrisen F, och processtörning v(n).I\/lätuppdateringen är icke-linjär för vissa tillstånd och linjär för andra. Detta beskrivs medden icke-linjära funktionen h() som är beroende av filtertillstånden >_<(n) och mätbruset e(n).Understrykning anger en vektor och en linje över symbolen betecknar en matris. ao +1>=Eo1>+yXo1>= hooaøfø) (S) Kovariansen av v(n) betecknas Qwv(n)och kovariansen av e(n) betecknas Rc,,\,(n).Tillståndsvektorn >_<(n) innehåller följande tillstånd: šoflfllloo ëoo :Snow gon gon gon] <6) Vektorerna Ä/(n) och §(n) innehåller nödvändiga derivata vid positioner/sampel som spänneröver hela avståndet för sensorraden enligt: ¶(n)T = [m/(n) w"(n) WG) (n) w(n -1)....w(n - m) w"(n - m) WW (n - m)] (7) 501V = [son v(n) s(n-1) s"(n-1) ..... Hsçn-m) fln-m) ] (s) 11 Sökta parametervektorerISfi, g, y, Qspänner också över intervallet mellan n och n-m, såsomvisas för modulen g i ekv 9. g(fl)T=lM(fl) /101-1) /101-2) ----- --M(fl-m+1) LLM-m) l (9) I ett exempel enligt uppfinningen är n positionen 3,5 m till höger om hjulet, vid förstasensorpositionen, och n-m är positionen vid 0,5 m till höger om hjulet vid fjärde (sista)sensorn. Dessa fyra sensorpositioner indikeras i fig 1 och 2. Om samplingsfrekvensenfs är 10samplingar per meter, An = 0.1 m, blir antalet tillstånd, x, 279 (fl- 93 tillstånd, §- 62tillstånd, Isff -31 tillstånd, g -31 tillstånd, y- 31 tillstånd, Q- 31b tilllstånd) Positionsuppdateringsmatrisen f består av ett antal submatriser, visade i ekv 10.
"HI|| (10) oo oo tzq|o 00F-T000 oo oo OëootufloooOflhqloo ooQfi1|o oo oo E and F_Y byggs på den symmetriska numeriska dubbelderiveringen: (11) Att ta positionsuppdateringen (från x(n) till x(n+1)) och utveckla deriveringarna leder till: w”(n) = fsz(w(n + 1)- 2w(n) + w(n - 1) WG) (n + 1) = WG) (n + 1) + 120,4) (n)w”(n + 2) + w”(n) WG) (n + 1)An2 w”(n + 1) = 2 2 2 + 120,2) (n) (12)Wm + 1) I w(n2+ 2) + wên) _ w”(n :2)An2 _ w”(:1l)An2 + w(4)(n: 1)An4 + 170m) (n)ochs”(n + 1) = s”(n) + v52 (n)S01 + 1) I s(n - 1) + s(n + 1) _ s”(n)An2 + www) (13) 2 2 2 som ger grunden för E(w) och E(s).
Kvarvarande submatriser av F kan vara enhetsmatriser, för en adekvat positionsuppdateringär sista beräkningen.
I\/lätuppdateringen innefattar både linjära och icke-linjära uppdateringar. Den linjäramätuppdateringen är naturligt mätningar från sensorerna såsom i ekv 14. Med An = 0,1 m 12 motsvarar 10 samplingar en meter, och såsom framgår av ekvationen är sensorernaplacerade på en meters avstånd från varandra i detta exempel. 31101) = w(n) + S01) + 8101)y2(n) = w(n - 10) + s(n - 10) + e2(n)y3(n) = w(n - 20) + s(n - 20) + e3(n)y4(n) = w(n - 30) + s(n - 30) + e4(n) (14) Som kan ses av ekvationen och även av fig 2-4, är sensormätningarna en kombination avnedböjning (w(n)) och geometriska oregelbundenheter (s(n)) tillsammans med ett mätfel (601))- I\/|ätningar av hjulkraften kan lätt inkorporeras som en mätuppdatering om sensorer förmätning av hjulkraft är tillgängliga.
Slutligen binder de icke-linjära uppdateringarna modellen från ekv 1 ihop med beräknadevärden på nedböjning och geometriska oregelbundenheter. Detta kan verkställas för varjeposition som omfattas av sensorraden, eller för att reducera beräkningskomplexiteten,endast vid positionerna för sensorerna som visas i ekv 15 y5 (n) = y(n)EIw(4) (n) + aEA(Tsft(n) - T(n))w”(n) +u(n)w(n) + aEA(Tsf1(n) - T(n))S”(n) + 8501) 11601) = 1/(11 - 10)E1w<4>(11 - 10) + aEA(TSft(11 - 10) - m1 - 10))w”(n - 10) +”(11 - 10)w(11 - 10) + aEA(TSft(11 - 10) - m1 - 10))S”(11 - 10) + e6(11)y7(11) = 1/(11 - 20)E1w<4>(11 - 20) + aEA(TSft(11 - 20) - m1 - 20))w”(11 - 20) +;1(n - 20)w(n - 20) + aEA(Tsft(n - 20) - T(n - 20))s”(n - 20) + e7(n)y8(11) = 1/(11 - 30)E1w<4>(11 - 30) + aEA(TSft(11 - 30) - m1 - 30))w”(11 - 30) +;1(n - 30)w(n - 30) + aEA(Tsft(n - 30) - T(n - 30))s”(n - 30) + e8(n) I\/lätuppdateringarna y5(n) - y8(n) formas så de summerar till noll.
För att få hjulkraften att direkt influera mätekvationen, kan en lösning i sluten form av ekv 1implementeras som en mätuppdatering. Ett annat alternativ är att sträcka ut ekvationernamed tillstånd att innefatta även hjulposition.
Den icke-linjära mätuppdateringen implementeras med exempelvis ett Extended Kalman-filter eller ett Unscented Kalman-filter.
Från en initial beräkning förbättrar Kalman-filtret beräkningen när positionsuppdateringenoch mätuppdateringens fortskrider. Normalt behövs ca 10 - 20 meter för att separeranedböjning från geometeriska oregelbundenheter och ge adekvat bestämning av strukturellaparametrar. (15)
Claims (11)
1. Förfarande för bestämning av strukturella parametrar för ett järnvägsspår underanvändning av ett mätsystem som omfattar en sensorrad utformad till att mätaåtminstone de vertikala och/eller laterala oregelbundenheterna hos en räls underpåverkan av olika belastningar vid ett flertal punkter längs rälsen och vid olika avståndfrån belastningen/hjulet, och att åstadkomma signaler som motsvarar nämndarälsoregelbundenheter, varvid sensorraden positioneras i en järnvägsvagn intillkontaktpunkten mellan ett hjul och en räls; och en processor konfigurerad till attbearbeta signalerna från sensorraden, vilket förfarande innefattar att mäta åtminstone de vertikala och/eller laterala oregelbundenheterna hos rälsenmed sensorraden längs rälsen, varigenom signaler åstadkommes som motsvarar degeometriska oregelbundenheterna vid olika avstånd från hjulet-belastningen, dvs underolika belastningspåverkan; att åstadkomma en modell som beskriver nedböjningskurvan hos en räls, varvidnedböjningskurvan är beroende av strukturella parametrar för rälsen och påbelastningar på rälsen, varvid modellen lagras i processorn; ochatt i processorn jämföra de geometriska oregelbundenheterna under påverkan av olikabelastningspåverkan, för att separera nedböjning beroende på hjulbelastning(ar) frånicke-belastade geometriska oregelbundenheter, varigenom en uppmättnedböjningskurva alstras; att alstra åtminstone en teoretisk rälsnedböjningskurva under användning avmodellen genom att variera de strukturella parametrarna och belastningen i modellen; att jämföra åtminstone en av de teoretiska nedböjningskurvorna med den uppmättanedböjningskurvan för varje punkt hos rälsen; och bestämma de strukturella parametrarna för den teoretiska nedböjningskurvan sombäst matchar nämnda uppmätta nedböjningskurva.
2. Förfarande enligt krav 1, där belastningarna är hjulbelastningar ochtemperaturinducerade longitudinella belastningar i rälsen.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, där de strukturella parametrarna är valda blandspårmodul, spänningsfri temperatur för rälsen, rälsens böjmoment, spårdämpning,kritisk hastighet för marken.
4. Förfarande enligt något av föregående krav, där sensorraden för mätning av nämndaoregelbundenheter omfattar något av lasrar, laser och kamera, laser-doppler förhastighet, radar.
5. Förfarande enligt något av föregående krav, där modellen som beskrivernedböjningskurvan hos en räls är vald bland linjär eller icke-linjär balkmodell medunderlag eller en linjär eller icke-linjär FEI\/I-modell. 10. 11. Förfarande enligt något av föregående krav, därjämförelsesteget omfattar användningav något av Kalman-filter, adaptiva filter, eller sekventiella I\/|onte Carlo-förfaranden. Förfarande enligt något av föregående krav, där det för att jämföra nedböjningskurvaföre och efter hjulet eller boggin för bestämning av kritisk hastighet, finns en liknandesensorrad monterad på den andra sidan av hjulet/boggin i longitudinell riktning, ochmäta oregelbundenheterna och således möjliggöra att detektera icke-symmetrisknedböjningskurva vid jämförelse mellan nedböjningskurva före och efter hjulet. Förfarande enligt krav 1 och 3, där spänningstillståndet för den strukturella parameternrelateras till spänningsfri temperatur genom att mäta rälstemperaturen med entermometer och jämföra med ett spänningsfritt tillstånd enligt ekvation 2. Anordning för bestämning av strukturella parametrar för ett järnvägsspår (18),innefattande ett mätsystem (10) som omfattar en sensorrad (12) konfigurerad till attmäta åtminstone de vertikala och/eller laterala oregelbundenheterna hos en räls underpåverkan av olika belastningar vid ett flertal punkter längs rälsen (18) och vid olikaavstånd från belastningen/hjulet (14), och att åstadkomma signaler som motsvararnämnda rälsoregelbundenheter, varvid sensorraden (12) är positionerad i enjärnvägsvagn intill kontaktpunkten mellan ett hjul och en räls; och en processor (22)konfigurerad till att bearbeta signalerna från sensorraden, varvid processorn ärkonfigurerad till att genomföra förfarandet enligt något av kraven 1 - 8. Anordning enligt krav 9, där sensorraden omfattar sensorer på båda sidorna av hjulen ilongitudinell riktning. Anordning enligt krav 9 eller 10, ytterligare innefattande en termometer för mätning avrälstemperaturen.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1450463A SE538909C2 (sv) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Förfarande och anordning för att bestämma strukturella parametrar för ett järnvägsspår |
AU2015246665A AU2015246665B2 (en) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | Method and apparatus to determine structural parameters of a railway track |
PCT/SE2015/050414 WO2015160300A1 (en) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | Method and apparatus to determine structural parameters of a railway track |
CN201580024463.4A CN106458235B (zh) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | 确定铁路轨道的结构参数的方法和装置 |
CA2945614A CA2945614A1 (en) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | Method and apparatus to determine structural parameters of a railway track |
RU2016143083A RU2683137C2 (ru) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | Способ и устройство для определения структурных параметров рельсового пути |
US15/303,271 US10392035B2 (en) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | Method and apparatus to determine structural parameters of a railway track |
EP15780435.2A EP3131803B1 (en) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | Method and apparatus to determine structural parameters of a railway track |
BR112016023576A BR112016023576A2 (pt) | 2014-04-15 | 2015-04-07 | método e aparelho para determinar parâmetros estruturais de uma via férrea |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1450463A SE538909C2 (sv) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Förfarande och anordning för att bestämma strukturella parametrar för ett järnvägsspår |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1450463A1 SE1450463A1 (sv) | 2015-10-16 |
SE538909C2 true SE538909C2 (sv) | 2017-02-07 |
Family
ID=54325108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1450463A SE538909C2 (sv) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Förfarande och anordning för att bestämma strukturella parametrar för ett järnvägsspår |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10392035B2 (sv) |
EP (1) | EP3131803B1 (sv) |
CN (1) | CN106458235B (sv) |
AU (1) | AU2015246665B2 (sv) |
BR (1) | BR112016023576A2 (sv) |
CA (1) | CA2945614A1 (sv) |
RU (1) | RU2683137C2 (sv) |
SE (1) | SE538909C2 (sv) |
WO (1) | WO2015160300A1 (sv) |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009088946A1 (en) * | 2008-01-03 | 2009-07-16 | Iwapi, Inc. | Integrated rail efficiency and safety support system |
AT516248B1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-04-15 | System 7 Railsupport Gmbh | Verfahren zur Kalibrierung einer Vorrichtung zum Vermessen von Gleisen |
US9849895B2 (en) | 2015-01-19 | 2017-12-26 | Tetra Tech, Inc. | Sensor synchronization apparatus and method |
US10349491B2 (en) | 2015-01-19 | 2019-07-09 | Tetra Tech, Inc. | Light emission power control apparatus and method |
CA2892952C (en) | 2015-01-19 | 2019-10-15 | Tetra Tech, Inc. | Protective shroud |
CA2892885C (en) | 2015-02-20 | 2020-07-28 | Tetra Tech, Inc. | 3d track assessment system and method |
AT519575B1 (de) * | 2017-02-15 | 2018-08-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Gleismessfahrzeug und Verfahren zur Erfassung einer vertikalen Gleislage |
BR102017005171A8 (pt) * | 2017-03-15 | 2021-05-18 | Velsis Sist E Tecnologia Viaria S/A | sistema embarcado de medição instantânea de peso, vibração, deformação, pressão, aceleração e temperatura de veículos e containers |
CA3058173A1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | Harsco Technologies LLC | Track geometry measurement system with inertial measurement |
RU2659365C1 (ru) * | 2017-04-11 | 2018-06-29 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" | Способ оценки напряженно-деформированного состояния пути |
JP6889059B2 (ja) * | 2017-07-19 | 2021-06-18 | 株式会社東芝 | 情報処理装置、情報処理方法及びコンピュータプログラム |
CN107858883B (zh) * | 2017-11-29 | 2023-10-27 | 北京交通大学 | 一种轨道系统安全状态综合监测及智能分析方法 |
RU2672334C1 (ru) * | 2017-12-11 | 2018-11-13 | Константин Юрьевич Крылов | Устройство для контроля положения рельсового пути |
US10807623B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-10-20 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for gathering data from sensors oriented at an oblique angle relative to a railway track |
US10730538B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-08-04 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating plate cut and rail seat abrasion based on measurements only of rail head elevation and crosstie surface elevation |
US10625760B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-04-21 | Tetra Tech, Inc. | Apparatus and method for calculating wooden crosstie plate cut measurements and rail seat abrasion measurements based on rail head height |
US11377130B2 (en) | 2018-06-01 | 2022-07-05 | Tetra Tech, Inc. | Autonomous track assessment system |
US10555058B2 (en) * | 2018-06-27 | 2020-02-04 | Aktiebolaget Skf | Wireless condition monitoring sensor with near field communication commissioning hardware |
AT521765B1 (de) * | 2018-09-18 | 2021-06-15 | Plasser & Theurer Export Von Bahnbaumaschinen Gmbh | Stopfaggregat und Verfahren zum Unterstopfen von Schwellen eines Gleises |
CN109487649B (zh) * | 2018-11-08 | 2024-01-09 | 中国人民解放军国防科技大学 | 高速磁浮列车轨道长定子面视频检测系统 |
JP7000362B2 (ja) * | 2019-01-24 | 2022-02-10 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 軌道支持状態の推定方法、そのプログラム及び推定システム |
CN109898379A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-18 | 北京讯腾智慧科技股份有限公司 | 轨道检测及维护系统和方法 |
CA3130193A1 (en) | 2019-05-16 | 2020-11-19 | Tetra Tech, Inc. | Autonomous track assessment system |
CN110030956B (zh) * | 2019-05-22 | 2021-03-30 | 福建工程学院 | 一种非接触式建筑物平整度测量方法 |
CN110095105B (zh) * | 2019-05-22 | 2021-03-30 | 福建工程学院 | 一种基于非接触式建筑物测量的四点共面检测方法 |
JP7195221B2 (ja) * | 2019-06-17 | 2022-12-23 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | バラスト軌道におけるレール座屈の発生箇所の予測方法、そのプログラム及び予測システム |
CN110375911B (zh) * | 2019-07-11 | 2021-04-16 | 宁波六希格码建筑科技有限公司 | 一种轨道轨枕受力检测方法及其优化结构 |
ES2881448B2 (es) * | 2020-05-25 | 2022-07-19 | Univ Sevilla | Sistema y metodo de medida de geometria de vias |
CN111695200B (zh) * | 2020-06-09 | 2022-04-29 | 长安大学 | 分析高速铁路无砟轨道车轨耦合振动的移动单元方法 |
CN112064433A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-11 | 苏州天麓智能科技有限责任公司 | 遥控式轨道几何参数与限界的集成检测装置以及检测系统 |
CN112464455B (zh) * | 2020-11-19 | 2022-10-04 | 河北建筑工程学院 | 一种适用于无缝钢轨凹型焊缝处的冲击荷载计算方法 |
CN112765801B (zh) * | 2021-01-11 | 2022-10-25 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 轨道列车动态轴重计算方法、装置及终端设备 |
CN113392448B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-08-05 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种铁垫板下组合刚度计算方法、装置及可读存储介质 |
NL2028399B1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-19 | Univ Delft Tech | Method and rail vehicle for detection of a flaw or flaws in a railway track |
CN113466247B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-09-12 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 基于惯性技术及机器视觉融合的钢轨焊缝检测方法及系统 |
CN113790724B (zh) * | 2021-09-28 | 2024-07-30 | 武汉华中天易星惯科技有限公司 | 一种基于速度阻尼的惯性/多普勒组合导航方法及系统 |
CN116182737B (zh) * | 2023-02-10 | 2023-11-03 | 同济大学 | 一种基于激光轮廓传感器的轮轨动态位置监测方法及系统 |
CN117251903B (zh) * | 2023-07-27 | 2024-05-03 | 西南交通大学 | 一种基坑支护结构温度附加轴力和温度附加位移的计算方法 |
CN117891258B (zh) * | 2024-03-12 | 2024-05-28 | 江苏韦尔汀轨道工程技术有限公司 | 一种轨道焊接路径智能规划方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3896665A (en) * | 1970-06-09 | 1975-07-29 | Cannon Inc | Railway inspection method and vehicle |
US4173073A (en) * | 1977-05-25 | 1979-11-06 | Hitachi, Ltd. | Track displacement detecting and measuring system |
US5386727A (en) * | 1992-06-02 | 1995-02-07 | Herzog Contracting Corporation | Dynamic rail longitudinal stress measuring system |
ES2165979T3 (es) * | 1995-04-03 | 2002-04-01 | Greenwood Engineering As | Procedimiento y aparato para medir sin contacto la deflexion de carreteras o railes. |
RU2123445C1 (ru) * | 1995-07-12 | 1998-12-20 | Ходорковский Яков Ильич | Способ и устройство контроля состояния рельсовой колеи |
US5753808A (en) | 1995-09-11 | 1998-05-19 | Quest Integrated, Inc. | Self-compensating rolling weight deflectometer |
US5867404A (en) * | 1996-04-01 | 1999-02-02 | Cairo Systems, Inc. | Method and apparatus for monitoring railway defects |
US6044698A (en) * | 1996-04-01 | 2000-04-04 | Cairo Systems, Inc. | Method and apparatus including accelerometer and tilt sensor for detecting railway anomalies |
GB9911170D0 (en) * | 1999-05-14 | 1999-07-14 | Aea Technology Plc | Track monitoring equipment |
US6405141B1 (en) * | 2000-03-02 | 2002-06-11 | Ensco, Inc. | Dynamic track stiffness measurement system and method |
GB0116651D0 (en) * | 2001-07-07 | 2001-08-29 | Aea Technology Plc | Track monitoring equipment |
US20150235094A1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | General Electric Company | Vehicle imaging system and method |
US7403296B2 (en) * | 2004-11-05 | 2008-07-22 | Board Of Regents Of University Of Nebraska | Method and apparatus for noncontact relative rail displacement, track modulus and stiffness measurement by a moving rail vehicle |
US7920984B2 (en) * | 2007-03-15 | 2011-04-05 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Measurement of vertical track modulus using space curves |
US7937246B2 (en) * | 2007-09-07 | 2011-05-03 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Vertical track modulus trending |
SE534724C2 (sv) | 2009-12-07 | 2011-11-29 | Eric Berggren | Förfarande för att bestämma rälernas spänningsfria temperatur och/eller spårets sidomotstånd |
SE535848C2 (sv) * | 2011-05-19 | 2013-01-15 | Eber Dynamics Ab | Förfarande för att fastställa nedböjningen och/eller styvheten hos en bärande konstruktion |
CN103635375A (zh) | 2011-05-24 | 2014-03-12 | 内布拉斯加大学董事会 | 适于对导轨偏转进行成像和测量的视觉系统 |
IN2014DN08202A (sv) * | 2012-03-21 | 2015-05-15 | Univ Nebraska | |
US9310340B2 (en) * | 2012-05-23 | 2016-04-12 | International Electronic Machines Corp. | Resonant signal analysis-based inspection of rail components |
US9628762B2 (en) * | 2012-11-04 | 2017-04-18 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | System for imaging and measuring rail deflection |
-
2014
- 2014-04-15 SE SE1450463A patent/SE538909C2/sv unknown
-
2015
- 2015-04-07 BR BR112016023576A patent/BR112016023576A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2015-04-07 CA CA2945614A patent/CA2945614A1/en not_active Abandoned
- 2015-04-07 RU RU2016143083A patent/RU2683137C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-04-07 EP EP15780435.2A patent/EP3131803B1/en active Active
- 2015-04-07 WO PCT/SE2015/050414 patent/WO2015160300A1/en active Application Filing
- 2015-04-07 AU AU2015246665A patent/AU2015246665B2/en not_active Ceased
- 2015-04-07 CN CN201580024463.4A patent/CN106458235B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2015-04-07 US US15/303,271 patent/US10392035B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2015246665A1 (en) | 2016-11-03 |
RU2016143083A3 (sv) | 2018-11-07 |
CN106458235A (zh) | 2017-02-22 |
BR112016023576A2 (pt) | 2017-08-15 |
EP3131803B1 (en) | 2019-11-20 |
CA2945614A1 (en) | 2015-10-22 |
SE1450463A1 (sv) | 2015-10-16 |
WO2015160300A1 (en) | 2015-10-22 |
RU2683137C2 (ru) | 2019-03-26 |
US10392035B2 (en) | 2019-08-27 |
EP3131803A4 (en) | 2017-12-27 |
US20170029001A1 (en) | 2017-02-02 |
RU2016143083A (ru) | 2018-05-16 |
CN106458235B (zh) | 2019-10-18 |
EP3131803A1 (en) | 2017-02-22 |
AU2015246665B2 (en) | 2019-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2015246665B2 (en) | Method and apparatus to determine structural parameters of a railway track | |
US20120245908A1 (en) | Method for determining the stress free temperature of the rail and/or the track resistance | |
Quirke et al. | Railway bridge damage detection using vehicle-based inertial measurements and apparent profile | |
Ataei et al. | Investigating dynamic amplification factor of railway masonry arch bridges through dynamic load tests | |
US20140180609A1 (en) | Method of establishing the deflection and/or the stiffness of a supporting structure | |
JP2021530407A (ja) | 軌道区間を監視する方法およびシステム | |
Yang et al. | Wheel-rail impact at an insulated rail joint in an embedded rail system | |
Boronenko et al. | Continuous monitoring of the wheel-rail contact vertical forces by using a variable measurement scale | |
Ju | 3D analysis of high-speed trains moving on bridges with foundation settlements | |
RU2659365C1 (ru) | Способ оценки напряженно-деформированного состояния пути | |
JP7257729B2 (ja) | 橋梁の共振検出方法とその共振検出装置及び橋梁の共振検出プログラム | |
Sarikavak et al. | Dynamic wheel/rail interactions for high-speed trains on a ballasted track | |
Rakoczy et al. | Vehicle–track–bridge interaction modeling and validation for short span railway bridges | |
JP7488776B2 (ja) | 橋梁の共振検出方法とその共振検出装置及び橋梁の共振検出プログラム | |
Jones et al. | Numerical study of distributed acoustic sensing (DAS) for railway condition monitoring | |
Vilotijevića et al. | Methods for track stiffness measurement-state of the art | |
JP7402594B2 (ja) | 橋梁の共振検出方法とその共振検出装置及び橋梁の共振検出プログラム | |
Avsievich et al. | Comparative Analysis of Railway Track Depression Estimation Methods | |
Vukušič et al. | Measurement and analysis of the dynamic effects on the crossings | |
Moreno-Robles et al. | Instrumentation Techniques for Studying the Horizontal Behavior of High-Speed Railways | |
FURUKAWA | Recent trends in track inspection and monitoring technologies | |
JP2024051192A (ja) | 橋梁のたわみ測定方法とそのたわみ測定装置及び橋梁のたわみ測定プログラム | |
Chunin et al. | The definition of longitudinal forces in the rail by changing its eigen frequency | |
Kerouche et al. | Fiber Bragg Grating Sensors for Monitoring Railway Switches and Crossings | |
Ataei et al. | Finite element model calibration of Babak bridge by dynamic load tests |