[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EA046523B1 - METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE SPECIFIC FORM OF A RAIL TRACK TO CORRECT ITS POSITION - Google Patents

METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE SPECIFIC FORM OF A RAIL TRACK TO CORRECT ITS POSITION Download PDF

Info

Publication number
EA046523B1
EA046523B1 EA202300007 EA046523B1 EA 046523 B1 EA046523 B1 EA 046523B1 EA 202300007 EA202300007 EA 202300007 EA 046523 B1 EA046523 B1 EA 046523B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
rail track
geometry
point
track
actual
Prior art date
Application number
EA202300007
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Флориан Ауэр
Михаел Бергхубер
Фабиан Хинтербергер
Бернхард Метцгер
Крцисцтоф Вилкцек
Original Assignee
Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гезельшафт М.Б.Х.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гезельшафт М.Б.Х. filed Critical Плассер Энд Тойрер Экспорт Фон Банбаумашинен Гезельшафт М.Б.Х.
Publication of EA046523B1 publication Critical patent/EA046523B1/en

Links

Description

Техническая областьTechnical area

Заявленное изобретение касается способа определения заданной геометрии рельсового пути для корректировки положения рельсового пути, при этом сначала с помощью измерительной системы регистрируется действительная геометрия рельсового пути на определённом участке пути и при этом в заключение выполняется с помощью вычислительного блока компенсационное вычисление, чтобы на базе действительной геометрии вычислить заданную геометрию. Также касается изобретение системы для выполнения способа.The claimed invention concerns a method for determining a given rail track geometry in order to correct the position of the rail track, wherein the actual geometry of the rail track on a certain section of the track is first recorded using a measuring system and, finally, a compensation calculation is performed using a computing unit in order to calculate based on the actual geometry given geometry. Also concerning is the invention of a system for carrying out the method.

Уровень техникиState of the art

В случае расположенного на щебёночной постели рельсового пути оказывается влияние на положение на месте расположенной на щебёночной постели железнодорожной решётки в результате движения поездов и воздействия погодных условий. Для проверки действительной геометрии рельсового пути (направление рельсового пути) и, в частности, перед проведением ремонтных работ выполняются поэтому регулярно измерения с помощью предусмотренной для этого измерительной тележки. Также соответственно выполненная путевая машина может применяться в качестве измерительной тележки. Как правило, геометрия рельсового пути разделяется также на горизонтальное положение (направление) и вертикальное положение (наклон рельсового пути). Для установления абсолютной геометрии рельсового пути необходимо при этом определять положение относительно внешней опорной системы.In the case of a rail track located on a crushed stone bed, the position of the railway grid located on a crushed stone bed is influenced by the movement of trains and the influence of weather conditions. To check the actual geometry of the track (direction of the track) and in particular before carrying out repair work, measurements are therefore carried out regularly using a measuring trolley provided for this purpose. Also, a suitably designed track machine can be used as a measuring trolley. Typically, track geometry is also divided into horizontal position (direction) and vertical position (inclination of the track). To establish the absolute geometry of the rail track, it is necessary to determine the position relative to the external support system.

В известных методах измерения используют расположенные рядом с рельсовым путём внешние опорные точки, которые расположены на фиксированных устройствах, как электрические мачты. Такие внешние опорные точки могут определяться как маркировочные болты или как прочие маркированные объекты. Аналогично могут служить системы для измерения поверхности или GNSS-системы для установления внешних опорных точек. Предусмотренное положение каждой внешней опорной точки относительно рельсового пути обозначается в документах. Таким образом, на основных участках железнодорожного пути точно определяется абсолютная геометрия рельсового пути (= образец геометрии рельсового пути).Known measurement methods use external reference points located near the rail track, which are located on fixed devices, such as electrical masts. These external reference points can be defined as marking bolts or other marked objects. Systems for surface measurement or GNSS systems for establishing external reference points can serve similarly. The intended position of each external support point relative to the rail track is indicated in the documents. In this way, the absolute track geometry (= track geometry pattern) is precisely determined in the main sections of the railway track.

При этом заданная геометрия рельсового пути может устанавливаться с помощью внутренних опорных точек. При этом трассирование задаётся последовательностью элементов трассирования относительно их длины и размеров. Переходы закруглений и закругления устанавливаются соответственно данными длины и размерами закругления. Так называемые основные точки рельсового пути показывают различные элементы трассирования, в частности, закругления и переходы закругления, а также участки наклона.In this case, the specified track geometry can be established using internal reference points. In this case, routing is specified by a sequence of routing elements relative to their length and size. Rounding and rounding transitions are set according to the length data and rounding dimensions. The so-called main points of the track show various routing elements, in particular roundings and rounding transitions, as well as slope sections.

Тем самым, составляется горизонтальное положение рельсового пути из кривых рельсового пути как последовательность прямых участков, переходов закруглений и закруглений. Вертикальное положение рельсового пути определяется данными наклона, а также изменениями наклона вместе с их радиусами закругления. Возвышение рельсового пути определяется его последовательностью возвышений, включая возвышение наклонного въезда. При определении геометрии рельсового пути определяются последовательно возвышение и направление рельсового пути в соответствии с правилами трассирования (например, EN 13803).Thus, the horizontal position of the rail track is compiled from the curves of the rail track as a sequence of straight sections, transitions of curves and curves. The vertical position of the rail track is determined by the inclination data as well as changes in inclination along with their curvature radii. The elevation of a rail track is determined by its sequence of elevations, including the elevation of the ramp. When determining the track geometry, the elevation and direction of the track are determined sequentially in accordance with the routing rules (for example, EN 13803).

Дальнейшее восстановление желаемого положения рельсового пути с высоким качеством может достигаться с помощью, так называемого, прецизионного способа. При этом способе известна точная абсолютная геометрия рельсового пути (образец геометрии) благодаря последовательности определённым элементам трассирования и гипотетической позиции основных точек рельсового пути. Перед началом проведения процесса ремонтных работ измеряются существующая геометрия рельсового пути и положение рельсового пути относительно определённых опорных точек (неподвижные точки, фиксированные точки). Результаты измерений сравниваются с образцом геометрии, при этом по результатам выявленной разницы значений подъёма и ориентировочных значений определяются корректировки рельсового пути. Этот способ является очень точным и используется для высокоскоростных участков рельсового пути, которые требуют для себя оптимального содержания. При этом должны надёжно обрабатываться параметры геометрии и гипотетические опорные точки должны последовательно регулярно измеряться.Further restoration of the desired track position with high quality can be achieved using the so-called precision method. With this method, the exact absolute geometry of the track (geometry pattern) is known thanks to the sequence of certain routing elements and the hypothetical position of the main points of the track. Before starting the repair process, the existing geometry of the rail track and the position of the rail track relative to certain reference points (fixed points, fixed points) are measured. The measurement results are compared with the geometry sample, and based on the results of the identified difference in the lifting values and the indicative values, adjustments to the rail track are determined. This method is very accurate and is used for high-speed sections of the rail track that require optimal maintenance. In this case, the geometry parameters must be reliably processed and hypothetical reference points must be consistently measured regularly.

По соображениям стоимости используется на участках с небольшими требованиями, так называемый, компенсационный способ. Этот способ выполняется без известного образца геометрии рельсового пути. Используется, например, измерительная система шпалоподбивочной машины, у которой измерительные тросы (перемещающиеся тросы) натягиваются между измерительными тележками, направляемыми по рельсовому пути, и служат в качестве базовой системы. Различные варианты выполнения этого измерительного принципа, как перемещающиеся тросы, описаны, например, в патентах DE 102008062143 B3 или DE 10337976 А1. Имеющиеся погрешности положения рельсового пути уменьшаются при этом пропорционально расстоянию между измерительными тросами к расстоянию между измерительными тележками. При 4-точечном способе определяется существующая относительная геометрия рельсового пути дополнительным измерительным тросом. Соответствующая машина и способ описаны в патенте AT 520795 A1.For cost reasons, it is used in areas with small requirements, the so-called compensation method. This method is performed without a known track geometry pattern. For example, a measuring system of a tamping machine is used, in which measuring cables (traveling cables) are tensioned between measuring trolleys guided along a rail track and serve as the base system. Various embodiments of this measuring principle, such as moving cables, are described, for example, in patents DE 102008062143 B3 or DE 10337976 A1. The existing errors in the position of the rail track are reduced in proportion to the distance between the measuring cables and the distance between the measuring trolleys. With the 4-point method, the existing relative geometry of the rail track is determined by an additional measuring cable. A corresponding machine and method are described in AT 520795 A1.

При компенсационном способе с предварительным измерением рельсового пути измеряется существующая относительная действительная геометрия рельсового пути при движении шпалоподбивочнойWith the compensation method with preliminary measurement of the rail track, the existing relative actual geometry of the rail track is measured during the movement of the tamping

- 1 046523 машины или измерительной тележки. Для этой цели используется в современных транспортных средствах для измерения рельсового пути, так называемый, инерционный измерительный блок (инерционный измерительный блок IMU). Инерционная измерительная система описана в отраслевом журнале Eisenbahningenieur (52) 9/2001 на с. 6-9. Также в патенте DE 102008062143 B3 описан инерционный принцип измерения для регистрации положения рельсового пути. На основе этого измерения выполняется компенсационное вычисление, при котором на основе действительной геометрии рассчитывается ранее неизвестная заданная геометрия.- 1 046523 machine or measuring trolley. For this purpose, a so-called inertial measuring unit (IMU) is used in modern vehicles to measure the track. The inertial measuring system is described in the trade journal Eisenbahningenieur (52) 9/2001 on p. 6-9. Patent DE 102008062143 B3 also describes an inertial measuring principle for recording the position of a rail track. Based on this measurement, a compensation calculation is performed, which calculates a previously unknown target geometry based on the actual geometry.

Как правило, действительная геометрия рельсового пути регистрируется в форме кривой расстояния между хордой и дугой рельсового пути и кривой вертикального положения рельсового пути, а также последовательности значений возвышений. На примере чертежа рассчитывает вычислительный блок с учётом предварительно установленного класса скорости движения по рельсовому пути, а также заданной верхней границы значений перемещения и подъёма электронным образом компенсацию кривой расстояния между хордой и дугой рельсового пути. При этом измеренные значения кривой расстояния между хордой и дугой рельсового пути сглаживаются, чтобы получить для заданных условий по возможности идеальное положение. Положение переходных точек между элементами трассирования (основные точки рельсового пути) получается в процессе компенсационного расчёта.Typically, the actual track geometry is recorded in the form of a track chord distance curve and a track vertical position curve, as well as a sequence of elevation values. Using the drawing as an example, the computational unit calculates, taking into account the pre-established speed class of movement along the rail track, as well as the specified upper limit of the movement and lifting values, electronically compensating the curve of the distance between the chord and the arc of the rail track. In this case, the measured values of the curve of the distance between the chord and the arc of the rail track are smoothed out in order to obtain the most ideal position for the given conditions. The position of transition points between routing elements (main points of the rail track) is obtained in the process of compensation calculation.

На последующем этапе вычисляются на основании кривой расстояния между хордой и дугой рельсового пути с помощью применения цифрового фильтра результаты перемещений и подъёмов, чтобы можно было установить рассчитанную кривую расстояния между хордой и дугой рельсового пути для определения положения рельсового пути. Результатами таких последующих вычислений являются тем самым значения подъёма и рихтовки (значения корректировки) для корректировки положения рельсового пути с помощью шпалоподбивочной машины.In the next step, the results of movements and ascents are calculated based on the track chord-arc distance curve by applying a digital filter, so that the calculated track chord-arc distance curve can be established to determine the position of the track. The results of such subsequent calculations are therefore the lifting and straightening values (correction values) for correcting the position of the rail track using the tamping machine.

Повторное использование компенсационного способа имеет тот недостаток, что основные точки рельсового пути дрейфуют от своих первоначальных позиций (согласно первоначально установленному образцу геометрии). Тем самым, приводит старение рельсового пути, несмотря на его корректировку с помощью компенсационного способа к значительному отклонению от первоначального образца геометрии.Repeated use of the compensation method has the disadvantage that the main points of the track drift from their original positions (according to the originally established geometry pattern). Thus, the aging of the rail track, despite its adjustment using the compensation method, leads to a significant deviation from the original geometry sample.

Незначительные изменения положения основных точек рельсового пути, как правило, не являются проблематичными. Часто позволяет трассирование достаточный диапазон допусков для определения положения рельсового пути. Трудности возникают, однако, при, так называемых, вынужденных точках или вынужденных положениях рельсового пути, как например, мосты, туннели или железнодорожные переезды. В таких местах не допускается никаких диапазонов допусков для расположения рельсового пути. Вследствие этого согласно известному уровню техники является обычным, чтобы в таких местах при использовании компенсационных расчётов устанавливать значения перемещения на нуле.Minor changes in the position of the main points of the track are usually not problematic. Tracing often allows a sufficient range of tolerances to determine the position of the track. Difficulties arise, however, at so-called forced points or forced positions of the rail track, such as bridges, tunnels or level crossings. In such locations, no tolerance ranges are allowed for the location of the track. As a result, it is common in the prior art to set the displacement values to zero in such locations when using compensation calculations.

Описание изобретенияDescription of the invention

В основе заявленного изобретения лежит задача - улучшить указанный выше способ таким образом, чтобы было достигнуто более высокое качество заданного положения рельсового пути, чем при компенсационном способе. Дальнейшей задачей заявленного изобретения является соответствующая система для выполнения способа.The basis of the claimed invention is the task of improving the above method in such a way that a higher quality of the given position of the rail track is achieved than with the compensation method. A further object of the claimed invention is an appropriate system for carrying out the method.

В соответствии с заявленным изобретением эта задача решается благодаря способу согласно п.1 формулы изобретения и системе согласно п.10 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные варианты выполнения изобретения.In accordance with the claimed invention, this problem is solved thanks to the method according to claim 1 of the claims and the system according to claim 10 of the claims. The dependent claims describe preferred embodiments of the invention.

При этом предусматривается, что вдоль участка рельсового пути регистрируются с помощью системы регистрации позиций действительные позиционные точки рельсового пути, что, по меньшей мере, одна действительная позиционная точка задаётся вычислительному блоку как принудительная точка, и что с помощью вычислительного блока выполняется компенсационное вычисление таким образом, что заданная геометрия приравнивается к действительной геометрии как последовательность элементов трассирования и устанавливается благодаря заданной принудительной точке. Базисом для выполнения расчёта является действительная геометрия (относительная траектория) рельсового пути. Элементы трассирования фильтруются на измеренной схеме местности рельсового пути. Измеренные действительные позиционные точки (след позиции рельсового пути) учитываются при компенсационном вычислении для значений подъёма и рихтовки в качестве второго базиса. Каждая действительная позиционная точка устанавливается при этом с помощью координат в пространственной опорной системе. Например, неподвижная по месту система координат со стартовой точкой измерительного движения выбирается как первоначальная система. Разумеется, используются также другие системы координат для определения географической привязки.In this case, it is provided that the actual position points of the track are recorded along the track section using a position recording system, that at least one actual position point is assigned to the computing unit as a forced point, and that the compensation calculation is carried out using the computing unit in such a way that that the given geometry is equated to the actual geometry as a sequence of routing elements and is established due to the given forced point. The basis for performing the calculation is the actual geometry (relative trajectory) of the rail track. The routing elements are filtered on the measured terrain map of the rail track. The measured actual position points (track position trace) are taken into account in the compensation calculation for the lifting and straightening values as a second basis. Each valid position point is established using coordinates in the spatial reference system. For example, a stationary coordinate system with a starting point of the measuring movement is selected as the initial system. Of course, other coordinate systems are also used to determine geographic reference.

В отличие от прецизионного способа не возникает, тем самым, никакого отношения к внешним фиксированным опорным точкам и, тем самым, к образцу геометрии. Речь не идёт об абсолютном предварительном измерении (замеры) рельсового пути. По сравнению с прецизионным способом хотя и можно ожидать незначительной неточности, однако заявленный способ может выполняться с помощью более простых технических средств более эффективно и с меньшими затратами.In contrast to the precision method, there is therefore no relation to external fixed reference points and thus to the geometry pattern. We are not talking about an absolute preliminary measurement (measurements) of the rail track. Compared to a precision method, although minor inaccuracies can be expected, the claimed method can be performed using simpler technical means more efficiently and at lower cost.

По сравнению с известным компенсационным способом с предварительным измерением достигает- 2 046523 ся явное повышение качества. При принудительных точках устанавливаются не только значения корректировки на ноль. В соответствии с заявленным изобретением выполняется согласование всей рассчитанной заданной геометрии с, по меньшей мере, одной заданной принудительной точкой, при этом оптимальная последовательность определённых геометрических элементов трассирования устанавливается с помощью принудительной точки.Compared to the known compensation method with preliminary measurement, a clear improvement in quality is achieved. With forced points, not only the correction values are set to zero. In accordance with the claimed invention, the entire calculated target geometry is matched to at least one given force point, and the optimal sequence of certain geometric routing elements is established using the force point.

В другом варианте выполнения способа предусматривается, что с помощью сенсорного устройства автоматически опознаётся зафиксированное в своём положении место рельсового пути, и что для этого опознанного зафиксированного места рельсового пути задаётся действительная позиционная точка с помощью задаваемого устройства как принудительная точка. Сенсорное устройство включает в себя, например, оптические сенсоры с опознаванием образца, чтобы опознавать типичные структуры железнодорожных переходов или мостов. В своём положении зафиксированные места рельсового пути могут технически характеризоваться также оптическими маркерами, а также другими пассивными или активными маркерами, чтобы выполнять автоматически простое опознавание с помощью сенсоров.In another embodiment of the method, it is provided that a track location that is fixed in its position is automatically recognized by means of a sensor device, and that a valid position point is set as a forced point for this identified track location that is fixed in position by means of a preset device. The sensing device includes, for example, optical sensors with pattern recognition to recognize typical structures of railroad crossings or bridges. In their position, the fixed positions of the track can also be technically characterized by optical markers as well as other passive or active markers in order to automatically perform simple identification using sensors.

Альтернативно этому или дополнительно задаётся простым образом действительная позиционная точка обслуживающим персоналом с помощью задающего устройства в качестве принудительной точки. Например, находится обслуживающий персонал в измерительном транспортном средстве для измерения участка рельсового пути. Как только опознаёт обслуживающий персонал переезд через стрелочный перевод на кривой рельсового пути, мост без щебёночной постели или переход через железнодорожный путь с жёстким покрытием, то задаётся действительно зарегистрированная действительная позиционная точка в качестве принудительной точки. На основании изображения на чертеже с соответствующими координатами можно также в последующем задавать принудительную точку.Alternatively or additionally, the actual position point is simply set by the operator using a setting device as a forced point. For example, maintenance personnel are in a measuring vehicle to measure a section of a rail track. As soon as the operating personnel recognizes a crossing over a turnout on a curved track, a bridge without a crushed stone bed, or a crossing over a railway track with a hard surface, the actual registered valid position point is set as a forced point. Based on the image in the drawing with the corresponding coordinates, you can also subsequently set a forced point.

В другом улучшенном варианте предусматривается, что действительные позиционные точки регистрируются с помощью приёмного устройства - GNSS как GNSS -координаты. Используемые при этом существующие системы оказываются надёжными и предоставляют результаты с достаточной точностью.Another improved embodiment provides that the actual position points are recorded by the GNSS receiver as GNSS coordinates. The existing systems used in this case are reliable and provide results with sufficient accuracy.

При этом оказывается целесообразным, если выполнять регистрацию действительных позиционных точек с помощью дифференциальных систем - GNSS, чтобы в случае необходимости повышать точность позиционных данных.In this case, it is advisable to register actual position points using differential systems - GNSS, in order to, if necessary, increase the accuracy of positional data.

В одном предпочтительном варианте выполнения способа регистрируется действительная геометрия рельсового пути с помощью инерционного измерительного блока, при этом, в частности, с помощью инерционного измерительного блока задаётся для каждого момента измерения отметка времени в качестве общего временного базиса. Инерционный измерительный блок является очень надёжным относительно возникающих внешних помех и выдаёт для текущего использования очень точные данные для регистрации действительной геометрии. Для компенсации сданными системы регистрации позиций оказывается целесообразным, если инерционный измерительный блок будет поставлять временной базис для синхронизации данных.In one preferred embodiment of the method, the actual geometry of the track is recorded using an inertial measuring unit, whereby, in particular, using the inertial measuring unit, a time stamp is set for each measurement instant as a common time basis. The inertial measuring unit is very reliable against external disturbances and provides very accurate data for recording the actual geometry for routine use. To compensate for the data received from the position registration system, it is advisable if the inertial measuring unit supplies the time basis for data synchronization.

В другом варианте выполнении способа определяется в вычислительном устройстве на основании измеренных данных инерционного измерительного блока трёхмерная траектория, при этом на основании компенсации с заданной геометрией определяются значения корректировки для корректировки положения рельсового пути. Трёхмерная траектория и заданная геометрия касаются при этом общей системы координат, в результате чего могут определяться значения корректировки при незначительных затратах на вычисления. Определённая трёхмерная траектория используется также для наглядной документации состояния рельсового пути перед выполнением корректировки рельсового пути.In another embodiment of the method, a three-dimensional trajectory is determined in the computing device based on the measured data of the inertial measuring unit, and based on compensation with a given geometry, correction values are determined to correct the position of the rail track. The 3D path and the target geometry are then linked to a common coordinate system, so that correction values can be determined with little computational effort. The defined three-dimensional trajectory is also used to visually document the condition of the track before adjusting the track.

В дальнейшем оказывается целесообразным, если при этом для левого рельса рельсового пути и для правого рельса рельсового пути будет определяться собственная трёхмерная траектория. Тем самым, в частности, могут регистрироваться погрешности возвышения рельсового пути или отдельные погрешности с различными опусканиями соответствующего рельса простым образом. Вычисления заданной геометрии учитывают затем эти особенности, причём компенсируются, например, отдельные погрешности.In the future, it turns out to be advisable if, in this case, their own three-dimensional trajectory is determined for the left rail of the track and for the right rail of the track. In this way, in particular, errors in the elevation of the rail track or individual errors with different lowerings of the corresponding rail can be recorded in a simple manner. Calculations of a given geometry then take these features into account, and, for example, individual errors are compensated.

В другом предпочтительном варианте выполнения способа предусматривается, что инерционным измерительным блоком подаются не фильтрованные данные измерений зарегистрированного участка рельсового пути в вычислительное устройство, что с помощью симулирующего устройства симулируется виртуальное инерционное измерение этого же участка рельсового пути с заданной геометрией, чтобы получить симулированные данные измерений с учётом заданной геометрии, и что определяются значения корректировки для корректировки положения рельсового пути, при этом симулированные данные измерений вычитаются из не фильтрованных данных измерений инерционного измерительного блока. При использовании инерционного измерительного блока может случиться так, что, в частности, при движении по кривой в не фильтрованных данных измерений могут появляться артефакты. Эти артефакты являются результатом специфических признаков использованного инерционного способа измерений. Если при заданной геометрии используется тот же самый инерционный способ измерения в виртуальной форме, то появляются те же самые артефакты. Благодаря последующему вычитанию не фильтрованных данных измерений для определения значений корректировки артефакты взаимно устраняются. Тем самым, уменьшается в целом необходимый объём вычислений, потому что отпадает иногда объёмная цифровая фильтрация данных измерения.In another preferred embodiment of the method, it is provided that the inertial measuring unit supplies unfiltered measurement data of a registered section of the rail track to the computing device, and that, using the simulator, a virtual inertial measurement of the same section of the track with a given geometry is simulated in order to obtain simulated measurement data taking into account given geometry, and that adjustment values are determined to correct the track position, with simulated measurement data being subtracted from unfiltered IMU measurement data. When using an inertial measuring unit, it may happen that, in particular when moving along a curve, artifacts may appear in the unfiltered measurement data. These artifacts are the result of specific characteristics of the inertial measurement method used. If, for a given geometry, the same inertial measurement method is used in virtual form, then the same artifacts appear. By subsequently subtracting unfiltered measurement data to determine adjustment values, artifacts are canceled out. Thus, the overall required amount of calculations is reduced, because sometimes extensive digital filtering of measurement data is eliminated.

- 3 046523- 3 046523

При дальнейшем улучшении способа определяется, по меньшей мере, одна зарегистрированная действительная позиционная точка, которая расположена между начальной точкой и конечной точкой предусмотренного для корректировки положения участка строительных работ, в качестве принудительной точки компенсационного вычисления. Тем самым, обеспечивается то, что определённая заданная геометрия на действительном участке строительных работ учитывает также качество будущих корректировок рельсового пути на ограниченных участках рельсового пути. Тем самым, учитывается также поддержание в исправном состоянии участка рельсового пути, выходящего за пределы действительного участка проведения строительных работ.In a further improvement of the method, at least one registered valid position point, which is located between the start point and the end point of the construction work area intended for position correction, is determined as a forced point for the compensation calculation. This ensures that a certain predetermined geometry on the actual construction site also takes into account the quality of future track adjustments in limited sections of the track. Thus, the maintenance of a section of the rail track that extends beyond the actual construction site is also taken into account.

В соответствии с заявленным изобретением предусматривается система для выполнения описанного выше способа, включающая в себя измерительное транспортное средство, перемещающееся по участку рельсового пути, которое включает в себя измерительную систему для регистрации действительной геометрии рельсового пути и вычислительный блок для расчёта заданной геометрии на базе действительной геометрии, при этом измерительное транспортное средство включает в себя систему для регистрации позиции действительных позиционных точек вдоль участка рельсового пути, при этом устанавливается задающее устройство для вычислительного блока для того, чтобы задавать, по меньшей мере, одну действительную позиционную точку в качестве принудительной точки и при этом в вычислительном блоке устанавливается алгоритм, который уравнивает заданную геометрию с действительной геометрией как последовательность геометрических элементов трассирования и прокладывает рельсовый путь благодаря, по меньшей мере, одной принудительной точке. Таким образом, взаимодействуют компоненты системы, чтобы зарегистрировать действительную геометрию и действительные позиционные точки и получить на основании заданной геометрии корректировку положения рельсового пути.According to the claimed invention, there is provided a system for carrying out the method described above, comprising a measuring vehicle moving along a section of a rail track, which includes a measuring system for recording the actual geometry of the track and a computing unit for calculating a given geometry based on the actual geometry, wherein the measuring vehicle includes a system for registering the position of actual position points along a portion of the rail track, wherein a driver is installed for the computing unit to set at least one actual position point as a forced point, and wherein in In the computing unit, an algorithm is installed that aligns the given geometry with the actual geometry as a sequence of geometric routing elements and lays out the rail track thanks to at least one forced point. In this way, the system components interact to register the actual geometry and the actual position points and obtain a track position adjustment based on the given geometry.

В одном варианте исполнения системы включает в себя измерительное транспортное средство сенсорное устройство для автоматического опознания зафиксированного в своём положении места рельсового пути, при этом сенсорное устройство связано с задающим устройством, чтобы устанавливать действительную позиционную точку, соответствующую этому месту рельсового пути, в качестве принудительной точки. Сенсорное устройство включает в себя, например, несколько спаренных сенсоров различных конструктивных исполнений, чтобы регистрировать физические объекты рельсового пути и распределять их по категориям. Соответствующий способ описан этим же самым заявителем в патенте AT 518692 А1. Как только для объекта определена категория в качестве зафиксированного технического места рельсового пути (мост, железнодорожный переход и т.д.), то задаёт задающее устройство соответствующую действительную позиционную точку в качестве принудительной точки. Альтернативно этому или дополнительно к этому могут располагаться на таких местах рельсового пути сенсорные маркеры, на которые настраивается расположенный на измерительном транспортном устройстве сенсор.In one embodiment of the system, the measuring vehicle includes a sensor device for automatically recognizing a track location that is fixed in its position, wherein the sensor device is coupled to a master device to set an actual position point corresponding to that track location as a forced point. The sensor device includes, for example, several paired sensors of various designs to register physical objects of the track and categorize them. A corresponding method is described by the same applicant in patent AT 518692 A1. As soon as a category is defined for an object as a fixed technical location of a rail track (bridge, railway crossing, etc.), the master sets the corresponding actual position point as a forced point. Alternatively or in addition to this, sensor markers can be located at such places on the rail track, to which a sensor located on the measuring transport device is adjusted.

В простом варианте предусматривается, что задающее устройство включает в себя блок обслуживания, с помощью которого устанавливается действительная позиционная точка с помощью обслуживающего персонала в качестве принудительной точки. Например, включает в себя обслуживающий блок один обслуживающий элемент, при включении которого задаётся действительная позиционная точка в качестве принудительной точки.In a simple embodiment, it is provided that the setting device includes a maintenance unit with which the actual position point is set with the help of the operating personnel as a forced point. For example, the service block includes one service element, which, when turned on, sets a valid position point as a forced point.

Предпочтительно включает в себя система регистрации позиций приёмное устройство - GNSS, которое, в частности, соединено с измерительным устройством для определения положения приёмного устройства - GNSS по отношению к рельсовому пути. Тем самым, может выполняться надёжное и достаточно точное определение действительных позиционных точек в геодезической базовой системе.Preferably, the position recording system includes a GNSS receiver, which is, in particular, connected to a measuring device for determining the position of the GNSS receiver in relation to the rail track. In this way, a reliable and sufficiently accurate determination of the actual position points in the geodetic reference system can be performed.

В дальнейшем представляется предпочтительным, если измерительная система включает в себя инерционный измерительный блок и, в частности, измеряющие положения измерительные устройства для определения положения инерционного измерительного блока относительно рельсового пути. Такие измерительные системы регистрируют действительную геометрию бесконтактно, в результате чего могут выполняться измерения при высоких скоростях движения. Поскольку также приёмное устройство GNSS поставляет результаты в режиме реального времени, то достигается высокая скорость выполнения работ всей системой.It is further preferred if the measuring system includes an inertial measuring unit and, in particular, position measuring devices for determining the position of the inertial measuring unit relative to the track. Such measuring systems record the actual geometry in a non-contact manner, making it possible to carry out measurements at high driving speeds. Since the GNSS receiver also delivers results in real time, the entire system achieves high speed of work.

В дальнейшем к системе добавляется вычислительное устройство, которое оборудуется для вычисления значений корректировки при корректировке положения рельсового пути, при этом устанавливается управляющее устройство на путевой машине для дальнейшей обработки значений корректировки, чтобы привести рельсовый путь с помощью управляемого подъёмно-рихтовочного агрегата в положение заданной геометрии. Таким образом, включает в себя система все компоненты, чтобы регистрировать действительную геометрию и на этой основе выполнять корректировку положения рельсового пути.Subsequently, a computing device is added to the system, which is equipped to calculate correction values when adjusting the position of the rail track, while a control device is installed on the track machine for further processing of the correction values in order to bring the rail track using a controlled lifting and straightening unit to the position of the given geometry. The system thus includes all the components to register the actual geometry and, on this basis, carry out adjustments to the position of the track.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Заявленное изобретение поясняется ниже более подробно на примерах его выполнения со ссылкой на прилагаемые фигуры чертежей. На чертежах схематически изображено:The claimed invention is explained below in more detail using examples of its implementation with reference to the accompanying drawings. The drawings schematically show:

на фиг. 1 изображено измерительное транспортное средство на рельсовом пути;in fig. 1 shows a measuring vehicle on a rail track;

на фиг. 2 изображён строительный участок и участок измерения;in fig. 2 shows the construction site and the measurement site;

на фиг. 3 изображена блочная схема для определения значений корректировки;in fig. 3 shows a block diagram for determining correction values;

на фиг. 4 изображена диаграмма прохождения рельсового пути;in fig. 4 shows a diagram of the passage of the rail track;

- 4 046523 на фиг. 5 изображена диаграмма дуги рельсового пути с переходными кривыми и прямыми участками рельсового пути;- 4 046523 in Fig. 5 shows a diagram of a rail track arc with transition curves and straight sections of the rail track;

на фиг. 6 изображён участок рельсового пути с действительной и заданной геометрией. Описание вариантов выполнения изобретения.in fig. Figure 6 shows a section of a rail track with actual and specified geometry. Description of embodiments of the invention.

На фиг. 1 показано измерительное транспортное средство 1 с рамой 2 транспортного средства, на которой смонтирован корпус 3 вагона. Измерительное транспортное средство 1 может перемещаться с помощью рельсовых ходовых механизмов 4 по рельсовому пути 5. Для лучшей наглядности рама 2 транспортного средства изображена вместе с корпусом 3 вагона в приподнятом положении от рельсовых ходовых механизмов 4. Транспортное средство 1 может быть выполнено конструктивно также как путевая машина, в частности как шпалоподбивочная машина. В таком случае необходима только одна машина для измерения и корректировки рельсового пути 5.In fig. 1 shows a measuring vehicle 1 with a vehicle frame 2 on which the car body 3 is mounted. The measuring vehicle 1 can be moved using rail running gears 4 along a rail track 5. For better clarity, the vehicle frame 2 is shown together with the car body 3 in a raised position from the rail running gears 4. The vehicle 1 can be constructed structurally in the same way as a track machine , in particular as a sleeper tamping machine. In this case, only one machine is needed to measure and adjust the rail track 5.

Рельсовые ходовые механизмы 4 выполнены предпочтительно конструктивно как поворотные конструкции. Измерительная рама 6 соединена с осями колёс поворотной конструкции, так что движения колёс передаются без пружинящего эффекта на измерительную раму 6. Относительно рельсового пути возникают, тем самым, собственно боковые или маятниковые движения измерительной рамы 6. Эти движения регистрируются измерительными устройствами 7 для измерения положения рельсового пути, расположенными на измерительной раме 6. Они выполнены конструктивно как линейные лазерные сенсоры.The rail running mechanisms 4 are preferably designed as rotary structures. The measuring frame 6 is connected to the axles of the wheels of the rotary structure, so that the movements of the wheels are transmitted without a springing effect to the measuring frame 6. In relation to the rail track, actual lateral or pendulum movements of the measuring frame 6 arise. These movements are recorded by measuring devices 7 for measuring the position of the rail paths located on the measuring frame 6. They are designed structurally as linear laser sensors.

Измерительные устройства 7 для измерения положения рельсового пути являются компонентами измерительной системы 8, установленной на измерительной раме 6, которая включает в себя инерционный измерительный блок 9. С помощью инерционного измерительного блока 9 регистрируются во время движения измерения данные измерения траектории 10, при этом относительные движения инерционного измерительного блока 9 относительно рельсового пути компенсируются с помощью данных измерительных устройств 7 для измерения положения рельсового пути. Таким образом, происходит регистрация действительной геометрии I рельсового пути 5. С помощью измеренных данных измерительными устройствами 7 для измерения положения рельсового пути могут трансформироваться при этом данные измерений инерционного блока 9 на соответствующий рельс 11 рельсового пути 5. Результатом является траектория 10 для каждого рельса 11.Measuring devices 7 for measuring the position of the rail track are components of a measuring system 8 mounted on a measuring frame 6, which includes an inertial measuring unit 9. Using the inertial measuring unit 9, the measurement data of the trajectory 10 is recorded during movement, while the relative movements of the inertial measuring unit 9 relative to the rail track are compensated using these measuring devices 7 for measuring the position of the rail track. Thus, the actual geometry I of the rail track 5 is recorded. Using the measured data by the measuring devices 7 for measuring the position of the rail track, the measurement data of the inertial block 9 can be transformed to the corresponding rail 11 of the rail track 5. The result is a trajectory 10 for each rail 11.

Измерительное транспортное средство 1 включает в себя далее систему 12 для регистрации позиции, с помощью которой может регистрироваться действительная позиция измерительного транспортного средства 1. На основании известного положения измерительного транспортного средства 1 относительно рельсового пути 5 может также регистрироваться, тем самым, позиция действительного проезжаемого места рельсового пути. Например, включает в себя система 12 для регистрации позиции приёмное устройство - GNSS, которое через держатель 13 жёстко соединено с рамой 2 транспортного средства. Это приёмное устройство - GNSS включает в себя несколько установленных совместно антенн - GNSS для точной регистрации позиций - GNSS измерительного транспортного средства 1. Для того, чтобы зарегистрировать маятниковые движения рамы 2 транспортного средства относительно рельсового пути 5 располагаются на раме 2 транспортного средства другие измерительные устройства 7 для измерения положения рельсового пути. Также и в данном случае используются, например, линейные лазерные сенсоры. Для простого выполнения изобретения оказывается достаточно одной антенны - GNSS 14. Таким образом, постоянно регистрируются действительные позиционные точки 15 рельсового пути 5 или же компенсирующей оси 16.The measuring vehicle 1 further includes a position recording system 12, with which the actual position of the measuring vehicle 1 can be recorded. Based on the known position of the measuring vehicle 1 relative to the rail track 5, the position of the actual travelable position of the rail track can also be recorded. ways. For example, the system 12 includes a GNSS receiving device for registering the position, which is rigidly connected to the vehicle frame 2 through a holder 13. This receiving device - GNSS includes several antennas installed together - GNSS for precise recording of positions - GNSS of the measuring vehicle 1. In order to register the pendulum movements of the vehicle frame 2 relative to the rail track 5, other measuring devices 7 are located on the vehicle frame 2 to measure the position of the rail track. Also in this case, for example, linear laser sensors are used. For a simple implementation of the invention, one antenna is sufficient - GNSS 14. Thus, the actual position points 15 of the rail track 5 or the compensating axis 16 are constantly recorded.

Не показанная на чертеже система 12 для регистрации позиции включает в себя выполненную на базе радио и мерительную систему для локализации в режиме реального времени. При этом на измерительном транспортном средстве 1 располагается несколько модулей радиопередатчиков. Находящиеся рядом с участками рельсового пути базовые станции включают в себя транспондеры. Благодаря постоянному измерению расстояния между модулями радиопередатчиков и транспондерами может определяться положение измерительного транспортного средства 1 и, тем самым, положение действительно проезжаемого места рельсового пути относительно базовых станций. Базовые станции служат собственно для определения позиции без отсылки на первоначальный образец геометрии рельсового пути 5.Not shown in the drawing, the position recording system 12 includes a radio-based and measuring system for real-time localization. In this case, several radio transmitter modules are located on the measuring vehicle 1. Base stations located near sections of the rail track include transponders. By continuously measuring the distance between the radio transmitter modules and the transponders, the position of the measuring vehicle 1 and thus the position of the actual track location relative to the base stations can be determined. The base stations actually serve to determine the position without reference to the original track geometry 5.

При этом включает в себя измерительное транспортное средство 1 сенсорное устройство 17 для автоматического опознания места 18, 19 (фиг. 2) рельсового пути, зафиксированного в своём положении как место строительства. Предпочтительно включают в себя сенсорные устройства 17 несколько сенсоров 20, 21, 22, данные которых могут совместно оцениваться. Используются, например, видеокамера 20, вращающийся лазерный сканнер 21 и инфракрасная камера 22 с инфракрасным излучением. Сенсорное устройство 17 соединено с задающим устройством 23, чтобы определять действительную точку 15 в качестве принудительной точки 24, соответствующую фиксированному месту 18, 19 рельсового пути. В качестве альтернативы для сенсорного устройства 17 или дополнительно может задающее устройство 23 включать в себя обслуживающий блок 25. С помощью этого обслуживающего блока 25 может задаваться действительная позиционная точка 15 обслуживающим персоналом в качестве принудительной точки 24.In this case, the measuring vehicle 1 includes a sensor device 17 for automatically recognizing the location 18, 19 (Fig. 2) of the rail track, fixed in its position as a construction site. Preferably, the sensor devices 17 include multiple sensors 20, 21, 22, the data of which can be jointly evaluated. For example, a video camera 20, a rotating laser scanner 21 and an infrared camera 22 with infrared radiation are used. The sensor device 17 is connected to the driver 23 to determine the actual point 15 as the forced point 24 corresponding to the fixed location 18, 19 of the rail track. Alternatively or additionally for the touch device 17, the setting device 23 can include a service unit 25. With the help of this service block 25, the actual position point 15 can be set by the operating personnel as a forced point 24.

На фиг. 2 показан рельсовый путь 5, по которому движется измерительное транспортное средство 1. Ограниченная штрихпунктирной линией зона обозначает длину участка 26 рельсового пути, на которомIn fig. 2 shows the rail track 5 along which the measuring vehicle 1 moves. The area limited by the dash-dot line indicates the length of the section 26 of the rail track on which

- 5 046523 регистрируются действительная геометрия I и действительные позиционные точки 15 рельсового пути 5.- 5 046523 the actual geometry I and the actual position points 15 of the rail track 5 are recorded.

Ограниченная пунктирными линиями зона обозначает длину строительного участка 27, на котором позднее корректируется рельсовый путь 5. Строительный участок 27 оказывается короче, чем измеряемый участок 26 рельсового пути и ограничивается начальной точкой 28 и конечной точкой 29.The area delimited by the dotted lines indicates the length of the construction section 27 on which the track 5 is later adjusted. The construction section 27 is shorter than the measured track section 26 and is limited by the starting point 28 and the ending point 29.

На показанном на чертеже участке 26 рельсового пути расположены два места 18, 19, рельсового пути, которые зафиксированы в своём положении как строительные места. При этом речь идёт, например, о железнодорожных переходах 18 с жёсткими покрытиями и о мосте 19 без щебёночной постели. Мост 19 располагается за пределами строительного участка 27. Во время измерительной поездки устанавливаются действительные позиционные точки 15, которые расположены на этих местах 18, 19 рельсового пути, в качестве принудительных точек 24.On the rail track section 26 shown in the drawing there are two rail track locations 18, 19, which are fixed in their position as construction locations. In this case, we are talking, for example, about railway crossings 18 with hard surfaces and about a bridge 19 without a crushed stone bed. The bridge 19 is located outside the construction site 27. During the measuring trip, the actual position points 15, which are located at these positions 18, 19 of the track, are established as forced points 24.

В представленном примере служит для географической привязки результатов измерения неподвижная система координат XYZ, которая имеет свою начальную точку в стартовой точке при движении измерения. Ось X показывает направление на север, ось У показывает направление на восток и ось Z показывает направление вниз. Во время движения измерения регистрируется при этом путь s, который может наряду с отметкой времени служить для синхронизации результатов измерения различных систем 8, 12, 17.In the presented example, a fixed XYZ coordinate system is used to georeference the measurement results, which has its starting point at the starting point during the measurement movement. The X axis shows the north direction, the Y axis shows the east direction and the Z axis shows the down direction. During the measurement movement, the path s is recorded, which, along with the time stamp, can serve to synchronize the measurement results of different systems 8, 12, 17.

Вдоль участка 26 рельсового пути располагаются основные точки 30 рельсового пути. Эти основные точки 30 рельсового пути маркируют соответственно границу между прямой 31 и переходной дугой 32, а также между переходной дугой 32 и закруглённой дугой 33. Прямая 31, переходная дуга 32 и закруглённая дуга 33 (полная дуга) определяются при этом как геометрические элементы трассирования.Along the track section 26 are the main points 30 of the track. These main points 30 of the track respectively mark the boundary between the straight line 31 and the transition arc 32, as well as between the transition arc 32 and the rounded arc 33. The straight line 31, the transition arc 32 and the rounded arc 33 (full arc) are defined as geometric routing elements.

Блочная схема на фиг. 3 изображает отдельные этапы способа. Сначала выполняется предварительное измерение 34, с помощью которого регистрируется относительная действительная геометрия I и позиция P - GNSS рельсового пути 5. В качестве результата предоставляются данные измерения инерционного измерительного блока 9 и данные координат для зарегистрированных действительных позиционных точек 15.Block diagram in Fig. 3 shows the individual steps of the method. First, a preliminary measurement 34 is performed, with which the relative actual geometry I and the position P - GNSS of the track 5 are recorded. As a result, measurement data of the inertial measuring unit 9 and coordinate data for the registered actual position points 15 are provided.

Затем выполняется компенсационное вычисление 35 с помощью оптимального алгоритма, который установлен в вычислительном блоке 36. Конкретно выполняется оптимизация 37 положения рельсового пути, при этом на основе действительной геометрии I образуется геометрия рельсового пути благодаря настроенным друг с другом геометрическим элементам 31, 32, 33 трассирования, чтобы устранить погрешности положения рельсового пути. Этот процесс оптимизации 37 выполняется в зависимости от оптимизации 38 позиции рельсового пути, при этом элементы 31, 32, 33 трассирования таким образом распределяются между собой и выбираются по размерам, что получаемая заданная геометрия S рельсового пути 5 прокладывается через принудительные точки 24.Then, a compensation calculation 35 is performed using an optimal algorithm, which is installed in the computing unit 36. Specifically, an optimization 37 of the position of the rail track is performed, whereby, based on the actual geometry I, a track geometry is formed thanks to the geometric routing elements 31, 32, 33 configured with each other, to eliminate errors in the position of the rail track. This optimization process 37 is carried out depending on the optimization 38 of the track position, with the routing elements 31, 32, 33 being distributed among themselves and sized in such a way that the resulting target geometry S of the track 5 is routed through the forced points 24.

Граничные условия для процессов оптимизации 37, 38 образуют соединительные места на границах строительного участка 27. Конкретно должна заданная геометрия S определяться начальной точкой 28 и конечной точкой 29 строительного участка. В дальнейшем должна заданная геометрия S проходить в этих точках 28, 29 тангенциально к необработанному рельсовому пути 5. Используется, например, алгоритм оптимизации, который в качестве целевой функции оптимизирует отклонения между заданной геометрией S и действительной геометрией I при заданных дополнительных условиях (метод минимальных квадратов).The boundary conditions for the optimization processes 37, 38 form the connecting points at the boundaries of the construction site 27. Specifically, the given geometry S must be determined by the starting point 28 and the end point 29 of the construction site. In the future, the given geometry S must pass at these points 28, 29 tangentially to the raw rail track 5. An optimization algorithm is used, for example, which, as an objective function, optimizes the deviations between the given geometry S and the actual geometry I under given additional conditions (minimum squares method ).

С помощью полученной таким образом заданной геометрии S происходит на последующем этапе расчёт значения корректировки 39. Это происходит в первом варианте с помощью трёхмерной траектории 10, которая получается на основании измеренных данных инерционного измерительного блока 9. На базе координат траектории 10 получается непосредственно действительная геометрия I рельсового пути 5, так что могут определяться на основании компенсации с заданной геометрией S непосредственно значения корректировки. Как правило, таковыми являются значения перемещения (значения рихтовки) и значения подъёма для боковой рихтовки и для подъёма железнодорожной решётки рельсового пути. Предпочтительно задаются для каждого рельса 11 собственные значения подъёма, чтобы, например, компенсировать отдельные погрешности или согласовать возвышения. Определение значений корректировки выполняется с помощью вычислительного устройства 40, в которое направляются значения действительной геометрии I и заданной геометрии S рельсового пути 5.Using the given geometry S obtained in this way, the correction value 39 is calculated at a subsequent stage. This happens in the first version using a three-dimensional trajectory 10, which is obtained on the basis of the measured data of the inertial measuring unit 9. Based on the coordinates of the trajectory 10, the actual geometry I of the rail is obtained directly path 5, so that the correction values can be directly determined on the basis of compensation with a given geometry S. As a rule, these are the displacement values (straightening values) and the lifting values for lateral straightening and for lifting the railway grid of the track. Preferably, each rail 11 is assigned its own lift values in order, for example, to compensate for individual errors or to coordinate elevations. The determination of the correction values is carried out using a computing device 40, to which the values of the actual geometry I and the specified geometry S of the rail track 5 are sent.

Во втором варианте способа используются не фильтрованные данные измерений инерционного измерительного блока 9. Тем самым, отпадает необходимость в том, чтобы определять путём вычислений 39 данные корректировки координат траектории 10. Вместо этого происходит в вычислительном устройстве 38 процесс симуляции, при котором симулируется инерционное измерение. Исходя из реального измерения участка 26 рельсового пути, с помощью реального инерционного измерительного блока 9 происходит виртуальное измерение этого же участка 26 рельсового пути с рассчитанной заданной геометрией S. При этом используется виртуальный инерционный измерительный блок. Реальный и виртуальный измерительный блок используют тот же самый инерционный способ измерения. Наличие обусловленных выполняемым способом артефактов проявляется как при реальном, так и при виртуальном измерении. В результате вычитания полученных данных измерения действительной геометрии I и заданной геометрии S удаляются эти артефакты. В результате получаются значения корректуры для соответствующего участка 26 пути.In the second variant of the method, unfiltered measurement data of the inertial measuring unit 9 is used. Thus, there is no need to determine by calculation 39 the correction data for the coordinates of the trajectory 10. Instead, a simulation process takes place in the computing device 38, in which the inertial measurement is simulated. Based on the real measurement of the rail track section 26, with the help of the real inertial measuring unit 9, a virtual measurement of the same rail track section 26 with the calculated specified geometry S is carried out. In this case, a virtual inertial measuring unit is used. The real and virtual measuring unit use the same inertial measurement method. The presence of artifacts caused by the method performed is manifested in both real and virtual measurements. By subtracting the resulting measurement data of the actual geometry I and the target geometry S, these artifacts are removed. The result is the correction values for the corresponding section 26 of the path.

- 6 046523- 6 046523

Значения корректировки задаются устройству управления подъёмно-рихтовочного агрегата шпалоподбивочной машины. Она может быть выполнена в данном случае также как описанное в этой заявке измерительное транспортное средство. Для корректировки геометрии рельсового пути перемещается по рельсовому пути 5 после предварительного измерения шпалоподбивочная машина. В соответствии с заданными значениями корректировки размещается железнодорожная решётка рельсового пути с помощью подъёмно-рихтовочного агрегата в её желаемое положение и фиксируется в этом положении с помощью шпалоподбивочного агрегата. Для проверки положения рельсового пути служит тросовая измерительная система, которая смонтирована на шпалоподбивочной машине. Предпочтительно включает в себя, так называемый, линейный компьютер для определения геометрии рельсового пути (называемый также автоматический линейный компьютер ALC) вычислительный блок 36 на шпалоподбивочной машине и вычислительное устройство 40. Линейный компьютер служит при этом как центральный блок для определения значений корректировки и для управления шпалоподбивочной машиной.The adjustment values are set to the control device of the lifting and straightening unit of the sleeper tamping machine. It can also be designed in this case as the measuring vehicle described in this application. To adjust the geometry of the rail track, the sleeper tamping machine moves along rail track 5 after preliminary measurement. In accordance with the specified correction values, the railway grid of the track is placed in its desired position using a lifting and straightening unit and is fixed in this position using a sleeper tamping unit. To check the position of the rail track, a cable measuring system is used, which is mounted on a sleeper tamping machine. Preferably includes a so-called line computer for determining the geometry of the track (also called an automatic line computer ALC), a computing unit 36 on the tamping machine and a computing device 40. The line computer here serves as a central unit for determining the correction values and for controlling the tamping machine. by car.

На фиг. 4 на обеих верхних диаграммах показана диаграмма кривизны (изображение кривизны) и диаграмма возвышения (изображение возвышения). На оси абсцисс нанесён соответственно путь s. Ордината диаграммы кривизны показывает действительную кривизну или же направление r над путём s. Ордината диаграммы возвышения показывает возвышение или же высоту h над путём s.In fig. 4, both top diagrams show a curvature diagram (curvature image) and an elevation diagram (elevation image). The path s is plotted on the abscissa axis accordingly. The ordinate of a curvature diagram shows the actual curvature, or the direction r over the path s. The ordinate of an elevation diagram shows the elevation or height h above path s.

Под этими диаграммами показано соответствующее им изображение местности участка 26 рельсового пути в неподвижной на местности системе координат XYZ с координатами X и Y. Показанный участок рельсового пути начинается с прямой 31 и переходит затем в переходное закругление 32 с возрастающей кривизной пока кривизна на последующем закруглении 33 (сплошная линия) не станет постоянной.Below these diagrams, a corresponding image of the terrain of section 26 of the rail track is shown in the XYZ coordinate system fixed on the ground with coordinates X and Y. The shown section of the rail track begins with a straight line 31 and then passes into a transition rounding 32 with increasing curvature until the curvature at the subsequent rounding 33 ( solid line) will not become constant.

На диаграммах и на изображении места изображена измеренная действительная геометрия I штриховыми линиями. Отчётливо видно, что не получается окончательного положения основных точек 30 рельсового пути для определяемой заданной геометрии S. Изображены два варианта, которые приводят к различным по длине переходам закругления 32 и, тем самым, к различным заданным геометриям S. Такие допуски используются в заявленном способе, чтобы достигнуть оптимальной последовательности геометрических элементов трассирования.The measured actual geometry I is shown in dashed lines in the diagrams and in the site image. It is clearly seen that the final position of the main points 30 of the rail track for the defined target geometry S is not obtained. Two variants are depicted, which lead to different lengths of the rounding transitions 32 and, thus, to different target geometries S. Such tolerances are used in the claimed method, to achieve an optimal sequence of geometric routing elements.

Также и на фиг. 5 изображены диаграмма кривизны, диаграмма возвышения и изображение на местности. Соответственно сплошная линия показывает заданную геометрию S, которая была определена с помощью заявленного способа. При этом действительная позиционная точка 15, которая соответствует фиксированному положению 19 рельсового пути (например, мост), задаётся в качестве принудительной точки 24. На основе определённой действительной геометрии I и заданной принудительной точки 24 приравнивается заданная геометрия S таким образом как последовательность геометрических элементов трассирования действительной геометрии I, что принудительная точка 24 располагается на линии заданной геометрии S. При этом получается правильное положение для изображённых основных точек 30 рельсового пути. На изображении места показаны точечными линиями два примера, которые изображают возможную заданную геометрию после известного компенсационного способа. Основные точки 30 рельсового пути отклоняются при этом в пределах показанной заштрихованной зоной 41 погрешностей от правильного положения. При этом уже не могут погрешности оказывать значительное влияние на результирующее изображение на местности.Also in FIG. Figure 5 shows a curvature diagram, an elevation diagram, and an on-ground image. Accordingly, the solid line shows the target geometry S, which was determined using the claimed method. In this case, the actual position point 15, which corresponds to the fixed position 19 of the rail track (for example, a bridge), is set as the forced point 24. Based on the determined actual geometry I and the specified forced point 24, the given geometry S is equated thus as a sequence of geometric tracing elements to the actual geometry I, that the forced point 24 is located on the line of the given geometry S. This results in the correct position for the depicted main points 30 of the rail track. In the site image, two examples are shown by dotted lines, which represent a possible target geometry after a known compensation method. The main points 30 of the rail track deviate from the correct position within the limits of the error shown by the shaded zone 41. In this case, errors can no longer have a significant impact on the resulting image on the ground.

На примере фиг. 6 поясняется, что также заданная за пределами строительного места принудительная точка 24 оказывает положительное влияние на заданную геометрию S на участке 27 строительного места. Показано изображение на месте участка 26 рельсового пути, на котором было выполнено предварительное измерение с помощью измерительного транспортного средства 1. Зарегистрированная действительная геометрия I обозначена тонкой сплошной линией. Точечная линия изображает возможную заданную геометрию после известного компенсационного способа. При этом действительная геометрия I собственно сглаживается. Совершенно очевидно, что указанная принудительная точка 24 на фиксированном месте 18 рельсового пути (например, железнодорожный переход) является ошибочной.Using the example of Fig. 6 it is explained that the forced point 24, which is also defined outside the construction site, has a positive influence on the specified geometry S in the construction site area 27. An in situ image is shown of the track section 26 on which a preliminary measurement was carried out using the measuring vehicle 1. The recorded actual geometry I is indicated by a thin solid line. The dotted line represents a possible target geometry after a known compensation method. In this case, the actual geometry of I is actually smoothed out. It is clear that the specified forced point 24 at a fixed location 18 of the track (for example, a railway crossing) is erroneous.

В случае заявленного способа используются координаты принудительной точки 24 в расчётах заданной геометрии S. Таким образом, получается обозначенная сплошной линией последовательность геометрических элементов трассирования. Основные точки 30 рельсового пути опять показывают границы элементов трассирования. В показанном примере примыкает после известного компенсационного способа скорректированный рельсовый путь 5 с переходными закруглениями 32 к необработанному рельсовому пути.In the case of the claimed method, the coordinates of the forced point 24 are used in the calculations of the given geometry S. Thus, a sequence of geometric tracing elements indicated by a solid line is obtained. The main points 30 of the track again show the boundaries of the routing elements. In the example shown, after a known compensation method, a corrected rail track 5 with transition curves 32 is adjacent to an untreated rail track.

В случае заявленного способа проходит рельсовый путь 5 на основании использованной принудительной точки 24 в этом месте как удлинённая прямая 31. Примыкающий угол и координаты позиций рельсового пути 5 в конечной точке 29 места строительства остаются теми же самыми. Тем самым, гарантируется, что при последующей корректировке другого участка рельсового пути достигается оптимальный результат. На фиг. 6 траектории рельсового пути 5 изображены сильно преувеличенными, чтобы показать более отчётливо описанный эффект.In the case of the claimed method, the rail track 5, based on the used forced point 24, passes at this location as an extended straight line 31. The adjacent angle and position coordinates of the rail track 5 at the end point 29 of the construction site remain the same. This ensures that when subsequent adjustments are made to another section of the track, an optimal result is achieved. In fig. 6, the trajectories of the rail track 5 are shown greatly exaggerated to show the effect described more clearly.

--

Claims (13)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ определения заданной геометрии (S) рельсового пути (5) для корректировки положения рельсового пути (5), при этом сначала регистрируют с помощью измерительной системы (8) на участке (26) рельсового пути действительную геометрию (I) рельсового пути (5) и при этом затем в заключение направляют с помощью вычислительного блока (36) расчёт заданной геометрии (S) на базе действительной геометрии (I), отличающийся тем, что вдоль участка (26) рельсового пути регистрируют с помощью системы (12) для регистрации позиций действительные позиционные точки (15) рельсового пути (5), что по меньшей мере одну позиционную точку (15) задают с помощью установленного в вычислительном блоке (36) задающего устройства (23) в качестве принудительной точки (24) и с помощью установленного в вычислительном блоке (36) алгоритма вычисляют заданную геометрию (S) таким образом, что уравнивают заданную геометрию (S) с действительной геометрией (I) как последовательность геометрических элементов (31, 32, 33) трассирования и прокладывают через заданную принудительную точку (24).1. A method for determining a given geometry (S) of a rail track (5) to adjust the position of the rail track (5), wherein the actual geometry (I) of the rail track (5) is first recorded using a measuring system (8) on a section (26) of the rail track ) and then, finally, using the computing unit (36), the calculation of the given geometry (S) is directed on the basis of the actual geometry (I), characterized in that along the section (26) of the rail track is recorded using a system (12) for registering positions actual position points (15) of the rail track (5), that at least one position point (15) is set using the setting device (23) installed in the computing unit (36) as a forced point (24) and using the In block (36) of the algorithm, the given geometry (S) is calculated in such a way that the given geometry (S) is aligned with the actual geometry (I) as a sequence of geometric tracing elements (31, 32, 33) and laid through the given forced point (24). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с помощью сенсорного устройства (17) опознают автоматически в своём положении фиксированное место (18, 19) рельсового пути и задают соответствующее опознанному фиксированному положению (18, 19) рельсового пути действительную позиционную точку (15) с помощью задающего устройства (23) в качестве принудительной точки (24).2. The method according to claim 1, characterized in that with the help of a sensor device (17) a fixed position (18, 19) of the rail track is automatically recognized in its position and a valid position point ( 15) using the setting device (23) as a forcing point (24). 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что задают действительную позиционную точку (15) обслуживающим персоналом с помощью задающего устройства (23) в качестве принудительной точки (24).3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the actual position point (15) is set by the operating personnel using a setting device (23) as a forced point (24). 4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что действительные позиционные точки (15) регистрируют с помощью приёмного устройства - GNSS в качестве координат - GNSS.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actual position points (15) are registered using a GNSS receiving device as GNSS coordinates. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что регистрацию действительных позиционных точек (15) выполняют с помощью дифференциальной системы - GNSS.5. Method according to claim 4, characterized in that the registration of actual position points (15) is performed using a differential system - GNSS. 6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что регистрируют действительную геометрию (I) рельсового пути (5) с помощью инерционного измерительного блока (9) и, в частности, задают с помощью инерционного измерительного блока (9) для каждой даты измерения отметку времени в качестве общего временного базиса.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the actual geometry (I) of the rail track (5) is recorded using an inertial measuring unit (9) and, in particular, is set using an inertial measuring unit (9) for Each measurement date has a timestamp as a common time basis. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что определяют в вычислительном устройстве (40) на основании данных измерения инерционного измерительного блока (9) трёхмерную траекторию (10) и определяют на основании сравнения с заданной геометрией (S) значения корректировки для корректировки положения рельсового пути (5).7. Method according to claim 6, characterized in that a three-dimensional trajectory (10) is determined in the computing device (40) based on the measurement data of the inertial measuring unit (9) and a correction value for position correction is determined based on comparison with a given geometry (S) rail track (5). 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что подают от инерционного измерительного блока (9) не фильтрованные данные измерения зарегистрированного участка (26) рельсового пути на вычислительное устройство (40), что с помощью симулирующего устройства симулируют виртуальное инерционное измерение этого же самого участка (26) рельсового пути с заданной геометрией (S), чтобы получить симулированные данные измерения с учётом заданной геометрии (S), и определяют значения корректировки для корректировки положения рельсового пути (5), при этом вычитают симулированные данные измерения из не фильтрованных данных измерения инерционного измерительного блока (9).8. The method according to claim 6, characterized in that unfiltered measurement data of the registered section (26) of the rail track is supplied from the inertial measuring unit (9) to the computing device (40), which, using a simulator, simulates a virtual inertial measurement of the same section (26) of a rail track with a given geometry (S) to obtain simulated measurement data taking into account the given geometry (S), and determine adjustment values for adjusting the position of the rail track (5), and subtract the simulated measurement data from the unfiltered measurement data inertial measuring unit (9). 9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что устанавливают по меньшей мере одну зарегистрированную действительную позиционную точку (15), которая не расположена между начальной точкой (28) и конечной точкой (29) предусмотренного для корректировки положения строительного участка, в качестве принудительной точки (24) для компенсационного вычисления (35).9. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one registered valid position point (15) is installed, which is not located between the starting point (28) and the end point (29) of the construction site intended for correcting the position , as the forcing point (24) for compensation calculation (35). 10. Система для выполнения способа по одному из пп.1-9, которая включает в себя измерительное транспортное средство (1) для перемещения по участку (26) рельсового пути (5), включающая также в себя измерительную систему (8) для регистрации действительной геометрии (I) рельсового пути (5) и вычислительный блок (36) для вычисления заданной геометрии (S) на базе действительной геометрии (I), отличающаяся тем, что измерительное транспортное средство (1) включает в себя систему (12) для регистрации позиций действительных позиционных точек (15) вдоль участка (26) рельсового пути (5), что установлено задающее устройство (23) для вычислительного блока (36), чтобы задавать вычислительному блоку (36) по меньшей мере одну действительную позиционную точку (15) в качестве принудительной точки (24), и в вычислительном блоке (36) установлен алгоритм, который уравнивает заданную геометрию (S) с действительной геометрией (I) как последовательность геометрических элементов (31, 32, 33) трассирования и укладывает рельсовый путь благодаря по меньшей мере одной принудительной точке (24).10. A system for performing the method according to one of claims 1 to 9, which includes a measuring vehicle (1) for moving along a section (26) of a rail track (5), which also includes a measuring system (8) for recording the actual geometry (I) of the rail track (5) and a computing unit (36) for calculating a given geometry (S) based on the actual geometry (I), characterized in that the measuring vehicle (1) includes a system (12) for registering positions valid position points (15) along a section (26) of the rail track (5), that a setting device (23) for the computing unit (36) is installed to assign at least one valid position point (15) to the computing unit (36) as forced point (24), and in the computing unit (36) an algorithm is installed that equalizes the given geometry (S) with the actual geometry (I) as a sequence of geometric elements (31, 32, 33) of the routing and lays the rail track thanks to at least one forced point (24). 11. Система по п.10, отличающаяся тем, что измерительное транспортное средство (1) включает в себя сенсорное устройство (17) для автоматического опознания зафиксированного в своём положении места (18, 19) рельсового пути и сенсорное устройство (17) соединено с задающим устройством (23), чтобы определять соответствующую месту (18, 19) рельсового пути действительную позиционную точку (15) в качестве принудительной точки (24).11. The system according to claim 10, characterized in that the measuring vehicle (1) includes a sensor device (17) for automatic recognition of the location (18, 19) of the rail track fixed in its position and the sensor device (17) is connected to the master device (23) to determine the actual position point (15) corresponding to the location (18, 19) of the rail track as a forced point (24). 12. Система по п.10 или 11, отличающаяся тем, что задающее устройство (23) включает в себя обслуживающий блок (25), с помощью которого определяется действительная позиционная точка (15) обслуживающим персоналом в качестве принудительной точки (24).12. The system according to claim 10 or 11, characterized in that the setting device (23) includes a service unit (25), with the help of which the actual position point (15) is determined by the service personnel as a forced point (24). 13. Система по одному из пп.10-12, отличающаяся тем, что система (12) для регистрации позиции13. System according to one of claims 10-12, characterized in that the system (12) for registering a position --
EA202300007 2020-09-16 2021-08-24 METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE SPECIFIC FORM OF A RAIL TRACK TO CORRECT ITS POSITION EA046523B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50782/2020 2020-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA046523B1 true EA046523B1 (en) 2024-03-22

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230365170A1 (en) Method and system for determining a target profile of the track to correct the geometry
US10589763B2 (en) Method and measuring system for registering a fixed point adjacent a track
US7469479B2 (en) Method for measuring tracks
EP0401260B1 (en) A method of and an equipment for determining the position of a track
CN101314932B (en) Camera shooting measuring method for track geometric parameter
CN112118994B (en) Method for determining the actual position of a rail of a track
JP2018127882A (en) Method of optimizing track
RU2167970C2 (en) Rail track position correcting method
RU2230849C2 (en) Track machine
AU2017315963B2 (en) Inertial track measurement system and methods
US11981362B2 (en) Method and measuring vehicle for determining an actual position of a track
CN115768952A (en) Method for measuring the position of a track
US12043964B2 (en) Method of tamping a track in the area for a switch
US20230406377A1 (en) Method and system for determining correction values for correcting the position of a track
EA046523B1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING THE SPECIFIC FORM OF A RAIL TRACK TO CORRECT ITS POSITION
WO2021044564A1 (en) Forward monitoring device and method for calibrating forward monitoring device
RU2824765C1 (en) Railway track alignment method and device for its implementation
EA040432B1 (en) METHOD AND MACHINE FOR PANELING RAILWAYS IN AREA OF SWITCH
EA041026B1 (en) METHOD FOR CONTINUOUS NON-CONTACT REGISTRATION OF RAIL TRACK GEOMETRY AND DEVICE FOR CONTINUOUS NON-CONTACT REGISTRATION OF RAIL TRACK GEOMETRY