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Stützung der Zugortung durch eine mehrdimensionale Mustererkennung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000209171D
Original Publication Date: 2011-Jul-29
Included in the Prior Art Database: 2011-Jul-29
Document File: 2 page(s) / 107K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zur Kontrolle und Beeinflussung von Schienenverkehrssystemen wird ein möglichst engmaschiges Netz aus genauen ortsfesten Markern benötigt. Dies dient der Erlangung einer hohen Ortungsgenauigkeit und ist daher unentbehrlich für einen leistungsfähigen und sicheren Betrieb des Verkehrsnetzes. Problematisch ist allerdings, dass mit einem hochgenauen Netz aus ortfesten Markern relativ hohe streckenseitige Investitionskosten einhergehen. Derzeit erfolgt die Ermittlung der absoluten Positionen bei der Zugortung mit Hilfe von Balisen, welche bahnbetriebliche Daten speichern, oder anderer ortsfester Marker. Aus Kostengründen ist dieses Balisennetz jedoch in der Regel sehr grobmaschig und in Intervallen von bis zu 2 Kilometern verlegt. Zudem ist die Verlegung und Projektierung der Balisen relativ aufwendig.

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Stützung der Zugortung durch eine mehrdimensionale Mustererkennung

Idee: Jochen Bütow, DE-Braunschweig; Markus Bierkandt, DE-Braunschweig

Zur Kontrolle und Beeinflussung von Schienenverkehrssystemen wird ein möglichst engmaschiges Netz aus genauen ortsfesten Markern benötigt. Dies dient der Erlangung einer hohen Ortungsgenauigkeit und ist daher unentbehrlich für einen leistungsfähigen und sicheren Betrieb des Verkehrsnetzes. Problematisch ist allerdings, dass mit einem hochgenauen Netz aus ortfesten Markern relativ hohe streckenseitige Investitionskosten einhergehen.

Derzeit erfolgt die Ermittlung der absoluten Positionen bei der Zugortung mit Hilfe von Balisen, welche bahnbetriebliche Daten speichern, oder anderer ortsfester Marker. Aus Kostengründen ist dieses Balisennetz jedoch in der Regel sehr grobmaschig und in Intervallen von bis zu 2 Kilometern verlegt. Zudem ist die Verlegung und Projektierung der Balisen relativ aufwendig.

Im Folgenden wird daher vorgeschlagen, dass das bestehende Balisennetz, welches der absoluten Positionsbestimmung von Schienenfahrzeugen dient, durch eine mehrdimensionale Datenbank ergänzt bzw. erweitert wird. Dabei werden ausgewählte Punkte entlang der Strecke verwendet, welche sensorspezifische oder ortabhängige Auffälligkeiten aufweisen. Zur Erstellung dieser Datenbank dient ein einmaliges Abfahren des Streckennetzes oder ein selbstlernendes System, welches das Streckennetz auf Auffälligkeiten hin untersucht. Dafür können verschiedene streckenseitige Informationen einzeln oder korreliert verwendet werden, um einen bestimmten Ort entlang der Strecke zu identifizieren. Im Folgenden werden einige Beispiele aufgeführt, welche zur Fahrzeugortung in die vorschlagsgemäße Datenbank integriert werden können.

Beispielsweise können systematische Abschottungen von dem globalen Navigationssatellitensystem (GNSS: Global Navigation Satallite System) dazu verwendet werden, z. B. Tunnel eindeutig zu identifizieren. Zur Identifizierung von Bereichen mit bestimmten Schienencharakteristika, wie beispielsweise Schienstöße oder Weichen, können optische Sensoren verwendet werden, welche kontinuierlich die Schienenköpfe abtasten. Ein mögliches Mittel zur eindeutigen Ortung ist hierbei das Beobachten von Einbrüchen in der zurück-gestreuten Intensität des optischen Sensors. Außerdem können charakteristische Muster im zeitlichen Messwertverlauf von Beschleuni...