用于产生用来确证脱轨探测系统的数据的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于模拟轨道车辆在车道上行驶的模拟模型(112)，其中，用于车轮和车道之间的接触的子模型(116)由用于另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)代替，其中，用于所述另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)基于以形成车辆简化模型的试验载体的试验(101)参数化(111)，从而利用所述模拟模型(112)，可以通过以用于所述另一个车道的模拟模型(112)实施模拟产生用于确证(124)脱轨探测系统(122)的数据(118)，在所述模拟模型中，使用用于所述另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生用来确证脱轨探测系统的数据的方法
本专利技术涉及一种用于产生用来确证轨道车辆的脱轨探测系统的数据的方法，其中，借助在以试验载体的试验中产生的测量数据适配模拟模型，并且随后通过以所述模拟模型实施模拟而产生用于确证脱轨探测系统的数据。
技术介绍
在轨道车辆中应用用以识别轨道车辆脱轨的装置和方法。由DE19953677C1已知用于识别轨道车辆脱轨的方法和装置。轨道车辆的与轨道直接或间接接触的构造元件相对于行驶方向的垂直和/或横向加速度通过加速度传感器确定，并且加速度传感器的信号在时间上二次积分。如果该二次积分的加速度超过界限值，则在超过界限值时识别出脱轨。尤其是快速的列车和具有所谓的“板式轨道”的路段对用于脱轨探测的系统提出高的要求，所述“板式轨道”即如下行车道，其中，枕木不像在常规的碴道中支撑在道碴中，而是轨道直接紧固在混凝土行车道上，或上面紧固有轨道的枕木浇注在混凝土中。因此发展改善的识别机制，以便可以在所有速度范围中并且也在板式轨道上可靠识别脱轨。脱轨探测系统的所开发的算法必须被确证，以便可以保证，利用所述算法可靠的脱轨探测也是可能的。在基于加速度的脱轨探测方法中，确证可以例如一方面借助来自利用车辆的实际脱轨试验的数据进行，其中，脱轨探测器直接装到试验车辆上并且在引发脱轨之后对应触发。然而这样的实际的脱轨试验非常复杂并且引起高的费用。所述试验只可以受限地重复并且借此只实现对于一些少量的情形、即只对于确定的车辆类型、装载、速度、路段构造和路程状态的确证数据。以边界条件变化的实际脱轨的宽的试验序列在经济上是不可能的。然而脱轨探测算法的确证可以除了或补充于测量数据也借助由模拟获得的数据进行。在此可以模拟在导轨上的行驶以及脱轨的行驶，并且脱轨探测的识别算法可以如下检查，即，其是否识别，行驶不在导轨上进行，而是模拟脱轨行驶。在此识别算法尤其是可如下测试，即其是否也在脱轨的不利的过程中能够实现可靠地识别脱轨，并且可以可靠区分在实际的坏的导轨上行驶的脱轨。因此通过使用模拟数据并行于或代替来自实际的脱轨试验的测量数据，可以提供如下数据，借助所述数据，可以检查在确定的定义的边界条件，例如车辆类型、装载、速度、路段构造和路程状态等的情况下用于探测脱轨的触发阈值。然而为此必须提供模拟模型，通过所述模拟模型，可以以足够的质量实施在不同的边界条件下并且尤其是在不同的基底上、如在板式轨道上的脱轨之后车轮在混凝土行车道上滚动时的行驶模拟。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，提供一种方法，利用所述方法，用于轨道车辆在车道上的行驶的模拟模型的模拟质量尤其是在脱轨时可以这样改善，使得产生的模拟数据可以用于确证轨道车辆的脱轨探测系统。该任务通过具有权利要求1的方法步骤的方法解决。本专利技术的其他的特征由从属权利要求得出。在用于产生用于确证轨道车辆的脱轨探测系统的数据的按照本专利技术的方法中，首先选择模拟模型，利用所述模拟模型，可以实施对轨道车辆在确定的车道上的行驶的模拟。所述模拟模型包含用于轨道车辆的车轮和确定的车道之间的接触的子模型。在所述模拟模型中，对车轮和车道之间的接触建模的子模型由用于另一个车道的车轮-表面接触模型代替。制造形成轨道车辆的简化模型的试验载体。利用试验载体实施试验，在所述试验中，实施在所述另一个车道上的行驶。在所述试验中实施测量，并且车轮-表面接触模型的参数借助在试验中接收的测量数据确定或适配。利用所述模拟模型实施模拟，利用所述模拟产生用于确证脱轨探测系统的数据，所述模拟模型包含车轮-表面接触的对于在所述另一个车道上的行驶适配的子模型。本专利技术的基本思想是，借助模拟生成在不同基底上的脱轨行驶的对于确证所需要的数据组。在此由已知的车辆模型包括在具有对应的导轨位置误差的导轨模型上的行驶出发。该模型已知并且被确证。包括用于在导轨模型上的行驶、尤其是在轨道上的行驶的接触模型的已知的车辆模型的确证可以尤其是借助测量实施，因为所述测量对于在轨道上的正常的行驶可以简单实施。在该模拟模型中，对车轮和车道之间、并且在这里尤其是车轮和轨道之间的接触进行建模的子模型由用于另一个车道的车轮-表面-接触模型代替，尤其是用于脱轨之后车轮在轨道间隙上、例如在板式轨道的混凝土上的滚动的车轮-表面-接触模型代替。然而其他的子模型、例如车辆结构的子模型保持未改变，因为在另一个车道上行驶时，仅车轮和车道之间的接触改变，然而车辆的构造不改变。用于车辆的子模型如以上解释的那样已经非常良好地被确证。典型地，脱轨探测基于加速度曲线进行，所述加速度曲线在车辆的有代表性的位置上、例如在轴承上测量。这些加速度不只与车轮表面的接触区域的特性相关，而且也与车辆中的其他环境相关。与车辆中的其他环境的该相关性通过如下方式被考虑，即，在确证的模拟模型中，车辆的子模型保持相同并且只更换用于车轮和表面之间的接触的子模型。用于车辆的子模型的参数因此已知并且已经被良好确证，从而只必须确定用于车轮-表面-接触模型的被更换的子模型的参数。用于车轮-表面-接触模型的被更换的子模型的参数的确定如下进行，即，制造简化地模拟车辆的试验载体。所述试验载体在此这样构造，使得其对于具体的使用情况在试验中、即尤其是对于在所述另一个车道上的行驶并且在这里尤其是在轨道间隙中的脱轨行驶显示出与实际车辆很大程度上相同的特性，即试验载体具有与实际车辆尤其是在很大程度上相同的质量、相同的刚度和相同的接触力。利用所述试验载体，实施在所述另一个车道上的行驶。在此尤其是实施试验，其中，试验载体不在轨道上行驶，而是在车道本身上、尤其是在轨道间隙中、例如在板式轨道的混凝土上行驶。在试验中例如测量加速度曲线。借助测量现在适配车轮-表面-接触模型的参数。参数适配这样进行，使得所述模型对于测量的行驶特性很大程度上如试验载体那样表现。由此参数化用于车轮-表面-接触的子模型。而车辆子模型的参数化如以上说明的那样不需要，因为其已经对应地被确证。在车轮-表面-接触模型参数化之后，存在模拟模型，利用所述模拟模型，对于超过以简化的试验载体试验的边界条件的边界条件、例如车辆负载和速度，也可以以足够的质量实施对于在所述另一个车道上、尤其是在脱轨的状态中行驶的模拟。由此可以附加于来自实际试验的数据生成如下数据，利用所述数据可以确证脱轨探测系统。在确证中例如检查，脱轨探测系统是否可以可靠区分在轨道上、尤其是在差的导轨状态中的正常行驶与车轮在车道、例如在板式轨道的混凝土上的行驶。在本专利技术的意义上构成的方法的特征特别是，可以放弃用于确证脱轨探测系统的耗费的测量，并且用于确证的数据很大程度上可以通过模拟模型产生。在一种有利的设计中，用于所选择的被确证的模拟模型的车轮和车道之间的接触的子模型通过如下车轮-表面-接触模型代替，所述车轮-表面-接触模型描述不同种类的材料和表面结构。在此，代替的车轮-表面-接触模型可以对用于与对于所选择的被确证的模拟模型的车轮和车道之间的接触在迄今的子模型中建模的车道不同的一个表面亦或多个表面的车轮-表面-接触进行模拟。可以考虑表面的不同种类的材料，并且尤其是也考虑不同的表面结构，例如在轨道之间或旁边的很大程度上光滑的沥青面或混凝土面，脱轨的车轮在其上滚动，或在轨道之间或旁边的面的不同的构造，其方式为：例如存在枕木、枕木末端或沟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于产生用来确证(124)轨道车辆的脱轨探测系统(122)的的数据(118)的方法(100)，其特征在于下面的步骤：选择借助测量确证的模拟模型(112)，以用于模拟轨道车辆在确定的车道上的行驶，所述模拟模型包含用于车轮和车道之间接触的子模型(116)，由用于另一个车道的车轮‑表面‑接触模型(110)代替用于车轮和车道之间接触的所述子模型(116)，制造试验载体，所述试验载体形成车辆的简化模型，利用试验载体实施试验(101)，在所述试验中，实施在所述另一个车道上的行驶(102)，借助在试验(101)中接收的测量数据(104)适配(111)车轮‑表面‑接触模型(110)的参数，通过以所述模拟模型(112)实施模拟产生用于确证(124)脱轨探测系统(122)的数据(118)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.15 DE 102016104722.81.用于产生用来确证(124)轨道车辆的脱轨探测系统(122)的的数据(118)的方法(100)，其特征在于下面的步骤：选择借助测量确证的模拟模型(112)，以用于模拟轨道车辆在确定的车道上的行驶，所述模拟模型包含用于车轮和车道之间接触的子模型(116)，由用于另一个车道的车轮-表面-接触模型(110)代替用于车轮和车道之间接触的所述子模型(116)，制造试验载体，所述试验载体形成车辆的简化模型，利用试验载体实施试验(101)，在所述试验中，实施在所述另一个车道上的行驶(102)，借助在试验(101)中接收的测量数据(104)适配(111)车轮-表面-接触模型(110)的参数，通过以所述模拟模型(112)实施模拟产生用于确证(124)脱轨探测系统(122)的数据(118)。2.按照权利要求1所述的方法(100)，其中，用于所选择的被确证的模拟模型(112)的车轮和车道之间的接触的子模型(116)由描述不同种类的材料和表面结构的车轮-表面-接触模型(110)代替。3.按照权利要求1或2所述的方法(100)，其中，用于所选择的被确证的模拟模型(112)的车轮和车道之间的接触的子模型(116)对用于碴道的车轮-轨道-接触或用于板式轨道的车轮-轨道-接触进行建模。4.按照上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，用于车轮和车道之间的接触的子模型(116)由车轮-混凝土-接触模型或车轮-沥青-接触模型代替。5.按照上述权利要求之一所述的方法(100)，其中，车轮-表面-接触模型(110)的参数的适配(111)借助在试验(101)中接收的测量数据(104)经由另一个模拟模型(106)实现，所述另一个模拟模型包括试验载体的多体系统模型(108)以及用于所述另一个车道的车轮-表面-接触模型(110)。6.按照权利要求5所述的方法(100)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·京恩特，S·施奈德，A·埃茨巴赫，U·弗里森，MO·赫登，N·克莱泽尔，JJ·瓦赫，
申请(专利权)人：克诺尔轨道车辆系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE