用于对轨道车辆的车轮进行容错定向计轴的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种用于对轨道车辆的车轮进行容错定向计轴的方法和设备，其中，借助于冗余的和数字优化的车轮以及针对各计数点的计数信号（以双重方式）冗余地进行所述计轴，所述信号由轨道（４）上的位于轨道段的边界处的由两个车轮传感器（１、２）组成的双传感器（３）产生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1和7的前序部分中所要求保护的用于对轨道车辆进行容错定向计轴的方法和设备。
技术介绍
计轴系统用于信号通告铁路网络中的轨道段是空闲还是忙碌。由双重车轮传感器(所谓的双传感器)监视对轨道段的接近。只要双传感器的两个车轮传感器中的至少一个一受到铁路车轮在接近空闲轨道段时的影响，评价单元就出于安全原因而信号通告忙碌状态，并保持在该状态。取消相关轨道段的忙碌状态的唯一途径是车轮(以可以被计数的方式)正确地越过双传感器的全部两个车轮传感器，并且仅在针对该轨道段在双传感器处计入的(接近的)轮轴的总数等于在双传感器处计出的(离开的)轮轴的总数的情况下才认为是正确地越过双传感器的全部两个车轮传感器。可数性的另一前提是双传感器的两个车轮传感器的影响在时间上重叠，这是由于这是使得在所有速度都可以进行定向计轴的唯一途径。该系统意味着接近部分越过对车轮传感器的影响对于随后信号通告安全空闲是必须的，该影响包括车轮的方向改变仅使一个车轮传感器减幅(damp)或车轮的方向改变使两个传感器减幅，或者其他东西足以对计轴系统(或轨道段)进行忙碌设定，而相反的是，针对轮轴的接近和离开都对铁路车轮进行非常高可靠性的计数。这种类型的评价方法总体上导致通常公认的对于信号通告的目的安全的计轴系统。然而，高“忙碌灵敏度”导致对可用性的干扰。以下影响的结果使得不可能进行正确的计数不能与由铁路车轮造成的影响安全地区分开的车轮传感器的影响，或者由尚未完全从空闲轨道段的双传感器移开的铁路车轮(即，它们仅部分地越过该轨道段)造成的影响。此外，在至少一个轮轴已进入并离开之后，计入的轮轴和计出的轮轴可能不匹配(计数误差)，这同样不会导致空闲信号。最后，车轮传感器的任何故障也出于安全原因而导致计轴系统或轨道段立即变得忙碌。在所有情况下，安全性要求意味着永久性忙碌信号是绝对必要的，可以通过(如有必要在对有缺陷的部件进行修理之后)对评价系统进行基本设定，或者在某些情况下还专门通过对火车的经过进行正确的计入和计出，来取消该永久性忙碌信号。然而，在高火车密度和自动操作的情况下，干扰导致对操作的相当大的障碍，具有相应的缺点。提高评价可靠性的一个可能的途径是对车轮传感器信号进行滤波(DE 23 19 164 C2)，在该情况下，相对短的脉冲被拒绝作为不是由车轮造成的影响。然而，高的假定速度和小的车轮直径导致仅拒绝极短的脉冲的能力，而不对安全识别铁路车轮造成不利影响。EP 1 086 873 A1提出了对该方法的改进，其中，提出了根据测得的速度来指定滤波元件的长度的动态滤波方法。在EP 1 086 873 A1中描述了用于干扰滤波的另一种可选方法，该方法提出考虑火车速度而对轮轴进行逐组评价。在该评价中，图案(移动方向和速度)与一个观察时间段内其他车轮在同一双传感器处的车轮传感器脉冲的图案不同的车轮传感器脉冲被拒绝。这种方法不能处理空闲轨道段的车轮传感器处的寄生脉冲(例如，部分越过)、对慢速移动轮轴的计数错误以及车轮传感器的故障(机械故障或电故障)。还提出了用于轮轴图案识别的方法(DE 32 01 293 C2)，通过该方法，目的在于不仅考虑轮轴的数量，而且考虑它们随时间的脉冲图案，来进行空闲信号通告。然而，为了适当地考虑由火车的缩短和加长或速度改变而导致的不准确，该方法涉及相当大的工作量。此外，如果空闲轨道段的车轮传感器处出现寄生脉冲，或者该车轮传感器发生故障，则该方法不能提高可用性。此外，EP 0 662 898 B1提出通过比较相继的轨道段的轮轴数量来校正任何计数误差。然而，该方法依赖于复杂的更高级的逻辑、以及简单的轨道拓扑结构。该方法不能处理车轮传感器的故障(机械故障或电故障)。DE 197 06 021 A1采用了类似的方法。DE 196 06 320 A1首次提出了一种冗余计数点，但是在该情况下仅针对一个特定轨道情形和评价。该方法不能处理空闲段的车轮传感器处的寄生脉冲、计数误差以及车轮传感器的故障(机械故障或电故障)。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于对轨道车辆进行容错计轴的方法和设备，其使得可以安全地处理寄生脉冲(包括部分越过空闲段)、火车接近和离开过程中由双传感器处的错误计数造成的计数误差以及车轮传感器的故障(机械故障或电故障)。通过如权利要求1和7所限定的本专利技术，即通过在轨道段中使用冗余的(双重的、方向相关的)计数脉冲执行该计轴对轨道车辆进行容错计轴的方法，并通过使用由两个双传感器(这两个双传感器中的每一个依次包括两个车轮传感器)形成的计数点的执行该方法的设备，来实现以上目的。基本上，这导致以下评价选项。在铁路车轮的情况下，诸如部分越过计数点的双传感器的车轮传感器的短暂影响不再导致先前空闲的轨道段变成永久性忙碌，这是由于设置了充足的冗余，并通过其他车轮传感器确保了可靠的检测。此外，在以该方式配备轨道段的情况下，在计数点处对各轮轴进行双重计数，使得可以作为来自双传感器的组合的结果而形成精确的相同数量的计轴和(逻辑监视电路)。在具有两个计数点(各配备有两个双传感器A和B以及C和D)的段的情况下，这些计轴和是和AC、AD、BC、BD(对应于四个监视电路)。现将可以校正各监视电路中的任何可能的错误计数的扩展规则应用于确认轨道段的忙碌状态或空闲状态。有缺陷的双传感器必然导致相关的监视电路成为永久性忙碌(例如，如果双传感器A有缺陷，则监视电路AC和AD成为永久性忙碌)。然而，其他监视电路(在该情况下是BC和BD)保持可用，使得无需中断操作。仅在发生另一故障的情况下，操作才受到干扰。为了开拓上述评价的优点，不必在轨道段的所有计数点处都对双传感器进行加倍。事实上，在轨道安装中，对具有特别危险的计数点进行特定配备使得可以经济地使用该方法，以减少操作干扰。为了提高对边界区域中的车轮(小的车轮直径、小的车轮轮缘、大的侧向偏移等)进行识别的可靠性，还提出考虑特定规则，按使得可以实现可靠的信号覆盖因而实现方向识别的方式，将来自各双传感器的两个模拟车轮传感器信号转换为数字脉冲。为此，使用估计的模拟信号长度来确定该脉冲的最大可能的扩展，基于此来设计数字脉冲长度。仅对来自双传感器的由接近车轮首先减幅的车轮传感器的数字信号执行信号扩展。进一步的评价规则考虑部分越过的情况。在火车经过时抑制干扰的另一可能的途径是不时地抑制模拟信号评价。为此，同样根据车轮对车轮传感器系统的影响长度，确定最大可能的信号抑制时间，在该信号抑制时间内，由于车轮布置的几何特性而不能预期也无需预期出现任何其他车轮。因此，不再对该时间段内的模拟信号改变进行处理，使得火车上的特定装置(例如，轨道制动器)不被检测到并且不被计数，因此不造成任何干扰。可以在从属权利要求中找到本专利技术的有利改进。根据一个有利改进，在用于执行根据本专利技术的方法的设备的情况下，在两条轨道上相对地布置有冗余的双传感器。然而，也可以在相对的轨道上偏移地布置冗余的双传感器，或者以至少一个枕木的间隔在同一轨道上布置冗余的双传感器。不需要针对轨道段上的各计数点对双传感器进行加倍，而可以限于对特别易受干扰的计数点加倍双传感器。通过对各计数点仅使用一个双传感器，利用脉冲扩展和动态干扰抑制提高对边界区域中的车轮进行识别的可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计轴系统中的用于对轨道车辆进行容错定向计轴的方法，其特征在于，使用冗余的和数字优化的车轮以及所有计数点处的计数信号，来执行对轨道段的计轴。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯阿尔特哈格，鲁道夫萨尔博尔，
申请(专利权)人：福豪舍尔有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]