每天有40000列火車往返于33000多公里的德國(guó)鐵路公司軌道上。每年運(yùn)行旅程大約10億公里?？紤]到氣候保護(hù)和客貨運(yùn)輸從公路到鐵路的轉(zhuǎn)化，在未來(lái)幾年，在相同的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施下，運(yùn)行里程將進(jìn)一步增加。隨著負(fù)荷的增加，鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的安全和性能成為重中之重。該項(xiàng)目由德國(guó)鐵路公司DB Systemtechnik負(fù)責(zé)。其與DB Netze簽訂合同，負(fù)責(zé)監(jiān)控鐵路軌道，確保其最大可用性和安全性。DB Netz AG使用其自己的測(cè)量列車RAILab實(shí)施相關(guān)測(cè)量和監(jiān)控。但是他們無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間使用檢查車輛對(duì)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控，鑒于這一狀況，他們一直在開(kāi)發(fā)新的測(cè)量方法，希望使用常規(guī)列車進(jìn)行軌道持續(xù)監(jiān)測(cè)。

需要監(jiān)控的軌道系統(tǒng)示例

DB Systemtechnik GmbH 致力于制造堅(jiān)固的鐵路

鐵路網(wǎng)的可靠性和可用性至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)Deutsche Bahn與DB Netze簽訂合同，定期用測(cè)量車輛檢查軌道狀況。

持續(xù)軌道監(jiān)測(cè)的目的是盡早識(shí)別故障，并在發(fā)生重大損壞之前予以糾正，研究結(jié)果有助于對(duì)現(xiàn)有軌道進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)和保養(yǎng)。通過(guò)這種方式，該公司為安全和高性能的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施做出了寶貴貢獻(xiàn)。隨著全球客運(yùn)和貨運(yùn)日益從公路轉(zhuǎn)向鐵路，并且考慮到鐵路運(yùn)輸在保護(hù)氣候方面的主要作用，這一主題在國(guó)際上的重要性正在繼續(xù)增加。

需要更多連續(xù)軌道監(jiān)控方法

為了監(jiān)測(cè)和檢查軌道，DB Systemtechnik GmbH使用測(cè)量列車來(lái)測(cè)量軌道的幾何形狀。根據(jù)每個(gè)路段的最大速度和負(fù)載，定期進(jìn)行檢查。但無(wú)法對(duì)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行持續(xù)測(cè)量監(jiān)測(cè)。

此外，隨著氣候變化以及越來(lái)越多的客運(yùn)貨物轉(zhuǎn)向鐵路，幾乎沒(méi)有增長(zhǎng)的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施正面臨越來(lái)越高的交通負(fù)荷。同時(shí)，軌道交通量的增加意味著基礎(chǔ)設(shè)施維修和維護(hù)的時(shí)間更少。因此，該公司正在尋找一種強(qiáng)大的解決方案來(lái)優(yōu)化其自身的測(cè)量設(shè)施。

這個(gè)想法是為了使用定期的區(qū)域和長(zhǎng)途列車作為常規(guī)檢查的補(bǔ)充。由于它們每天都正常運(yùn)行，并配備了相當(dāng)堅(jiān)固的測(cè)量技術(shù)，因此將能夠全面監(jiān)測(cè)整個(gè)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施。例如，一列安裝測(cè)量技術(shù)高速ICE列車，每天平均覆蓋1500公里，可對(duì)10000公里的鐵路網(wǎng)絡(luò)每周進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控。

該公司啟動(dòng)了自己的創(chuàng)新項(xiàng)目，以測(cè)試使用常規(guī)列車進(jìn)行連續(xù)軌道監(jiān)控的想法的可行性?！俺Ｒ?guī)列車狀態(tài)監(jiān)測(cè)”項(xiàng)目迅速證明，在常規(guī)軌道交通中獲得的數(shù)據(jù)在質(zhì)量上與測(cè)量列車獲得的數(shù)據(jù)相當(dāng)。與舊的測(cè)量方法不同，其數(shù)據(jù)是完全自動(dòng)收集的，無(wú)需額外的人員。

HBK成為列車的永久旅客

為了使這一創(chuàng)新項(xiàng)目順利實(shí)施，DB Systemtechnik GmbH一直在尋找堅(jiān)固的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)，該技術(shù)可以在惡劣的操作條件下可靠地提供精確的結(jié)果，并且完全自主、無(wú)需額外的人員。除了能夠進(jìn)行完全自主地測(cè)量和自動(dòng)分配測(cè)量數(shù)據(jù)外，消防安全性和電磁兼容性是選擇合適技術(shù)的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量技術(shù)必須能夠每天/每列車收集和分析1GB的數(shù)據(jù)，并立即以可用的形式提供。

DB Systemtechnik GmbH的專家在HBK找到了他們想要的東西。達(dá)姆施塔特的測(cè)量技術(shù)專家提供了他們需要的放大器。測(cè)量軸箱中的垂直加速度，這些起著至關(guān)重要的作用，在進(jìn)行校準(zhǔn)后，可以得出有關(guān)軌道狀況的可靠結(jié)論。為此，使用DB Systemtechnik開(kāi)發(fā)了新的算法，根據(jù)提供的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算縱向水平，并提供給其專家進(jìn)行即時(shí)分析。

在這些用于測(cè)量的常規(guī)區(qū)域和長(zhǎng)途列車中，使用了高性能Quantum MX840B，QuantumX CX 22B-W數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)采集軟件catman®AP。為了簡(jiǎn)化過(guò)程，列車上的測(cè)量系統(tǒng)只需進(jìn)行一次參數(shù)化，即可可靠地獨(dú)立運(yùn)行。

在列車上，作為軌道監(jiān)控過(guò)程的一部分，測(cè)量每個(gè)位置的加速度，然后在線提供。該公司使用自己的NTP服務(wù)器來(lái)同步系統(tǒng)。這為每個(gè)測(cè)量提供了時(shí)間戳，確保測(cè)量的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以清楚地映射到軌道的每個(gè)部分。

為軌道監(jiān)測(cè)開(kāi)辟了新的機(jī)遇

該創(chuàng)新項(xiàng)目表明，定期列車可以以低成本維護(hù)德國(guó)鐵路的整個(gè)鐵路網(wǎng)。到目前為止，他們已經(jīng)提供了海量可靠的數(shù)據(jù)，其質(zhì)量與定期檢查相當(dāng)。此外，在測(cè)試期間，軌道質(zhì)量得到了顯著改善。

該流程現(xiàn)已完善，并已獲得DB Netz AG的正式認(rèn)證。鐵路設(shè)施的持續(xù)監(jiān)測(cè)將有助于更好地規(guī)劃鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的維修和維護(hù)，并提高鐵路網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和性能。未來(lái)可以設(shè)想到將使用更多的智能維護(hù)功能。

軌道檢查由常規(guī)列車（如IC 2）執(zhí)行

DB Systemtechnik過(guò)去一直信任HBK的測(cè)量技術(shù)。HBK不僅提供精確的狀態(tài)數(shù)據(jù)。此外還以易于操作和互通性見(jiàn)長(zhǎng)，這為未來(lái)提供了一系列可能性。HBK的專業(yè)知識(shí)、面向解決方案的工作方法一直受到 DB Systemtechnik 信賴。

“多年來(lái)，我們?cè)诔Ｒ?guī)列車上使用HBK的測(cè)量技術(shù)對(duì)DB鐵路網(wǎng)進(jìn)行持續(xù)軌道監(jiān)測(cè)，可靠地提供了所需的測(cè)量數(shù)據(jù)。這些信息為我們準(zhǔn)確地概述鐵路基礎(chǔ)設(shè)施狀況，建立強(qiáng)大的鐵路和高可用的軌道系統(tǒng)做出了重要貢獻(xiàn)，這些系統(tǒng)隨著軌道交通量的增加變得越來(lái)越重要?！薄?Klaus Ulrich Wolter 博士, DB Systemtechnik GmbH