Projektbeschreibung
Ziel von RailDefControl ist ein robustes Mess- und Monitoringsystem, das Gleisabschnitte im Regelbetrieb überwacht und Schienenhohllagen nahezu in Echtzeit erkennt. Dafür werden Beschleunigungen der Schienenbewegung bei Zugüberfahrten gemessen, sensornah gefiltert und integriert, um daraus Verformungswege zu bestimmen und automatisiert zu bewerten (inkl. Ampelsystem und Alarmierung). Ergänzend werden numerische Modelle entwickelt, um Umgebungs- und Untergrundeinflüsse (feste Fahrbahn / Schotter, Temperatur usw.) abzubilden und die Zuverlässigkeit der Detektion zu erhöhen.
Schwerpunkte des Projekts
-
Entwicklung eines witterungsbeständigen Beschleunigungsmesssystems für den dauerhaften Gleiseinsatz.
-
In-situ-Datenverarbeitung: Filterung, Detrending und zweifache numerische Integration; Datenreduktion 90 % vor Upload.
-
Zugklassifikation (Geschwindigkeit, Achsabstände, Achslasten) für eine zugklassen-individuelle Bewertung.
-
Alarmierung & Prognose: Grenzwertprüfung, Trendanalyse und vorausschauende Warnung.
-
Numerische Simulationen (u. a. FE-Modelle) zur Untersuchung von Einflussfaktoren und Kalibrierung.
Alles auf einen Blick
Forschungsmethoden & Vorgehen
Datenbasierte Geometrievorhersage
Entwicklung einer datenbasierten Vorhersage für diskrete Rohrgeometrien und Evaluierung der Einflüsse unterschiedlicher Eingabeparameter auf die Rohrgeometrie.
Unsicherheitsbasierte Geometriebeschreibung
Entwicklung einer unsicherheitsbasierten Geometriebeschreibung basierend auf der datenbasierten Geometrievorhersage für die Berücksichtigung zulässiger Geometriestreubreiten.
Regelbasierte Wirkflächengestaltung
Ableitung von mechanismenbasierten und wissensbasierten Regeln für die Auslegung von Werkzeugwirkflächen in Abhängigkeit einer definierten Streubreite der Rohrgeometrie.
Zugklassifikation
Bestimmung von Geschwindigkeit, Achsabständen und-lasten aus den Messdaten; Abgleich mit Zugklassen.
Alarmierung & Prognose
Grenzwertprüfung (DB-Richtlinien), Trend-/Zeitreihenanalyse und Benachrichtigung (E-Mail/SMS).
Numerische Modelle
FE-Modelle für Stützpunkt (nichtlineare Feder-/Dämpferkennlinien) und Schiene; Simulation von Untergrund/Temperatur/Rate; Kalibrierung an Messdaten.
Validierung & Optimierung
Funktionstests, Parameterstudien (Samplingrate/Filter), Feintuning der Algorithmen.
Fördermittelgeber und Kooperationspartner
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), Programm ZIM – FuE-Kooperationsprojekt
Industriepartner: Gantner Instruments Test & Measurement GmbH