Argos

Die automatisierte technische Überwachung erhöht die Kosteneffizienz der Infrastruktur sowie der Fahrzeuge und unterstützt den sicheren Bahnbetrieb.

Argos

Inhalt

Argos LogoArgos

Nutzen des Argos Systems

  • Laufende Überwachung des Beladezustandes (Gewicht)
  • Fahrsicherheit: Frühzeitiges, objektives Erkennen von Entgleisungsrisiken
  • Sicherer Betrieb durch kontinuierliche Überwachung von sicherheitsrelevanten technischen Fahrzeug-Grenzwerten mit höchster Genauigkeit
  • Kostenreduktion durch zustandsorientierte Wartung von Fahrzeugen
  • Objektive Basis zur Abrechnung von Gebühren und Kosten der Infrastruktur
  • Erhöhung der Infrastruktur-Nutzungsdauer

Örtliche Messstellen ermöglichen es, kontinuierlich, auf gleich bleibendem Qualitätsniveau Parameter des Fahrzeugzustandes und der Oberbaubelastung zu erfassen. Die Messungen erfolgen ohne Beeinflussung des Fahrbetriebes bei Regelgeschwindigkeit im Betriebsgleis. Am Fahrzeug sind keinerlei Einrichtungen notwendig, Fahrzeugerkennungssysteme (RFID) können eingebunden werden. Mit dem Modul zur Messung der Geräuschemissionen (acramos) wird die Zustandsdiagnose der Fahrzeuge ergänzt. Örtliche Messstellen des Systems Argos erfordern keine besonderen Maßnahmen in der Oberbauerhaltung; die mit dem System Argos ausgerüsteten Gleisabschnitte können wie das restliche Streckengleis gestopft, geschliffen und reprofiliert werden.

Beladungsüberwachung

Überladungen und hohe dynamische Kräfte verkürzen die Lebensdauer von Fahrzeugen und erhöhen das Sicherheitsrisiko. Mit Argos WILD / OOR ist es möglich Unregelmäßigkeiten der Fahrzeuge durch Messung der Radaufstandskraft (quasistatische und dynamische Kraft) zu erkennen. Durch Einsatz dieser zuverlässigen Messstellen in der Fahrzeugzustandskontrolle können weit mehr Unzulänglichkeiten an Beladung und Fahrzeug erkannt werden als durch Wagenmeister und durch die herkömmliche Zugbeobachtung.

Erhaltungsstrategie Schienenfahrzeuge

Die von Argos gelieferten Messwerte liefern Grundlagen für optimale Erhaltungsstrategien von Schienenfahrzeugen. Vor allem im Güterwagenbereich können durch Kenntnis des tatsächlichen Beladungszustandes und technischen Zustandes die Wartungskosten optimiert werden. Es können Schädigungen einzelner Fahrzeuge erkannt, Schädigungsverläufe verfolgt (Trendanalyse) und somit die Wartung besser geplant werden. Werden die Fahrzeuge mit RFID-Transpondern ausgerüstet, so sind Schädigungsentwicklungen bis hin zum Einzelrad verfolgbar. Die Argos Messstellen (Argos WILD / OOR, Argos RBM) liefern eine Dokumentation über die Einhaltung der Sicherheitsstandards und können zur Unterstützung der TSI-Spot Überprüfung herangezogen werden. Dadurch wird eine durchgängige Erhöhung des Sicherheitsniveaus erzielt.

Entgleisungs- und Fahrsicherheit

Durch frühzeitiges Erkennen von Unregelmäßigkeiten an Fahrzeugen durch Messung der Radkräfte und Radformen können Entgleisungen präventiv verhindert werden. Dadurch wird ein durchschnittlicher Schaden von Ø 500.000 € pro maschinentechnischer Entgleisung vermieden, der durch Entgleisungen entstehende Imageschaden und das Risikopotential von Personenschäden noch nicht eingerechnet. Der Einsatz von zuverlässiger Sensorik in der Zugüberwachung führt überdies zu einer Entlastung des betrieblichen Überwachungspersonals (Fahrdienstleiter).

Oberbaubelastung

Die LCC des Oberbaus steigen progressiv, wenn die Beanspruchung durch Fahrzeuge nicht dem für die Konstruktion zu Grunde gelegten Lastkollektiv entspricht. Zum Beispiel steigen durch Flachstellen die Instandhaltungskosten um bis zu 20 %. Analoges gilt für Achslasten über den vor geschriebenen Grenzwerten. Die Argos Messstellen (Argos WILD / OOR, Argos RBM) dienen als Kontrollmittel für den Streckenbetreiber zur Überprüfung der abgerechneten Leistungen und dienen als Basis für die Erhaltungsvorgaben. Die örtlichen Messstellen liefern auch die Basisdaten für eine verursachergerechte Berechnung des Infrastrukturbenützungsentgeltes. Hierzu wird kontinuierlich von jedem Fahrzeug Qdyn (Radaufstandspunkt), Yquasistatisch (Radquerkraft) und ∑ Y (Gleisverschiebekraft) ermittelt.

Genauigkeit

Die hohe Messgenauigkeit, besser 1,5 % bei 110 km/h, von Argos war eines der priorisierten Ziele bei der Entwicklung und wurde durch die umfassenden Kenntnisse der Zusammenhänge im Rad / SchieneBereich ermöglicht. Je höher die nachgewiesene Genauigkeit der gemessenen Werte ist, desto höher sind der Nutzen und die Rechtssicherheit für die Nutzer. Zudem ist für eine Vielzahl von genormten Grenzwerten eine sehr hohe Genauigkeit erforderlich, um diese technisch richtig überwachen zu können.

Das Prinzip

  • Alle Messungen erfolgen bei normaler Betriebsgeschwindigkeit (bis 250 km/h)
  • Örtliche fahrwegseitige Einrichtungen ermöglichen eine durchgängige Erfassung aller Fahrzeuge (keine fahrzeugseitige techn. Einrichtung notwendig)
  • Exakte Ausrichtung des Systems auf den Bedarf nach kontinuierlicher, unterstützender Sicherheitsüberwachung
  • Die hohe Messgenauigkeit und -zuverlässigkeit sorgt für den rechtssicheren Nachweis von Grenzwertüberschreitungen
  • Keine Behinderung von Erhaltungsmaßnahmen des Fahrwegs, robuste, auf den Bahnbetrieb abgestimmte Technik

Argos WIM Dynamische Waage

Beladungs- und Fahrzeugüberwachung

  • Entlastung des Überwachungspersonals (Wagenmeister, Fahrdienstleiter) durch Sensorik
  • Funktion: Messung von Beladezustand und dynamischen Kräften zur Reduktion von Kostentreibern und Risikofaktoren

Positionierung

  • Gerade Strecke
  • Schotter oder feste Fahrbahn

Eigenschaften

  • Verhinderung von Beschädigungen der Strecke
  • Kontinuierliche Überwachung des Verkehrs (Radkraft / Achslast, Beladezustand / Zugbild, Radentlastung / Kippfaktor und optional Flachstellen)
  • Kontinuierliche Radkrafterfassung (Q-Kraft)
  • Messergebnisse binnen 5 sek. verfügbar
  • Langzeitstabile Messungen
  • Keine Behinderung von Erhaltungsmaßnahmen der Infrastruktur (Stopfen, Schienenschleifen, etc.)

Funktionalität

  • Raddurchmesser: 300 bis 2000 mm
  • Geringster Achsabstand im Drehgestell: 700 mm
  • Achslasten: 800 kg bis 40 Tonnen
  • Fahrzeugerkennung: Praktisch alle im Netz verkehrenden Fahrzeuge
  • Überfahrgeschwindigkeit: 5 bis 250 km/h
  • Genauigkeitsklasse Fahrzeuggewicht: 1 % (bis 100 km/h) ab 100 km/h: 2 %
  • Umweltbedingungen: Temperatur -30° C bis +75° C
  • Schutzklasse IP 67 Bahntauglich
  • Genauigkeit: besser 1,5 % bis 100 km/h, 2 % bis 200 km/h

Argos RBM RBM - Laufverhalten

Argos RBM Screenshot 1 Argos RBM Screenshot 2 Argos RBM Screenshot 3

Y/Q-Kräfte in Gerade und Bogen

  • Im Bogen ist – zusätzlich zur Entgleisungssicherheit – die Aufgabe, unnötig hohe Führungskräfte zu vermeiden, um Verschleiß und Beanspruchung des Oberbaus zu reduzieren.
  • In der Geraden tendieren manche Fahrzeuge zu einem Wellenlauf, der zu Instabilität führen kann.

Argos überwacht durch kontinuierliche Messung der Horizontal und Vertikalkräfte die Entgleisungssicherheit, nämlich sowohl in der Geraden als auch im Bogen:

  • Kontinuierliche dynamische Radquerkrafterfassung (Y-Kraft)
  • Kontinuierliche dynamische Radlasterfassung (Q-Kraft)
  • Frühzeitige Erkennung von Grenzwertüberschreitungen
  • Kennwerte für bedarfsgerechte Fahrzeug- und Streckenerhaltung
  • Messergebnisse innerhalb von Sekunden vollständig verfügbar
  • Langzeitstabile Messungen
  • Keine Behinderung von Erhaltungsmaßnahmen

Gerade

  • Erkennung von instabilem Fahrzeuglauf
  • Kraftverlauf von Horizontal- und Vertikalkräften
  • Schieflast
  • Verwindung

Bogen

  • Bogenlauf (Stellverhalten der Räder)
  • Wankeigenschaften
  • Schwerpunktshöhe
  • Y/Q-Entgleisungs-Koeffizient

Technische Daten Angaben von WIM: Messung der Y/Q-Kenngrößen, Genauigkeit 2,5%

Argos WILD/OOR Radformfehler

Argos WILD/OOR Screenshot 2 Argos WILD/OOR Screenshot 3

Flachstellen, Polygonisierung, Ovalität und Exzentrizität

Unrunde Räder schädigen den Oberbau und die Schienenfahrzeuge überproportional und führen zu unerwünschtem Verschleiß und vorzeitigem Versagen. Daher ist eine kontinuierliche Überwachung unbedingt notwendig und aus Gründen der Sicherheit unverzichtbar.

Argos erfasst Rundheitsabweichungen in Umfangsrichtung mit höchster Präzision (typ. Erkennungsrate > 98 %). Schädigungsrelevante Einflüsse werden bei Argos direkt gemessen (typ. Genauigkeit > 99 %).

Die typischen Arten von Abweichungen werden klassiert und quantifiziert (Flachstellen, Polygonisierung, Ovalität und Exzentrizität). Die Verfolgung des Schädigungsverlaufes kann für die optimierte Planung von Wartungsarbeiten der Radsätze genutzt werden.

Technische Daten

  • Radformfehlermessung (OOR) bis 160 km/h
    • Flachstelle ab 30 mm
    • Polygonisierung 2ter bis 32ter Ordnung
    • Ovalität / Exzentrizität delta R ab 0,02 mm
  • Dynamische Krafteinwirkung (WILD) bis 250 km/h
    • Erkennung zu 100 %

Datenmanagement

Argos WILD/OOR Screenshot 1 Argos Datenmanagement Screenshot 3

Argos Datenmanagement – Strategien und Konzepte

  • Modularer Aufbau des Anwendersystems in Abhängigkeit von der Ausbaustufe der Messstation
  • Standardisierte Schnittstellen auf XML Basis für die Kommunikation zwischen den Modulen
  • Definition der Schnittstellenstruktur mit Hilfe von XML Schemata
  • Leichte Erweiterbarkeit der Schnittstellen
  • Datenkopplung zu verschiedenen Zuginformationssystemen
  • Einbindung von Zuglaufmeldungen, Zugnummern und Wagenlisten
  • Integration von RFID Systemen
  • Einfache Anbindung Fremdsysteme auf XML-Basis
  • Verwaltung aller Mess- und Ergebnisdaten
  • Datenaufbereitung und Übergabe der Messergebnisse an einen Datenserver
  • Aufbereitung der Messergebnisse für die grafische Darstellung im Web
  • Generierung und Versendung von Reports per E-Mail oder FTP direkt von der Messstation
  • Datensicherung auf externe Medien
  • Versionsverwaltung für Auswertesoftware und Steuerparameter
  • Statusmonitoring für Hardware und Software über Web und RHQ-Server
  • Möglichkeit zur Fernparametrierung und Fernsteuerung
  • Redundanzkonzept zur Erhöhung der Ausfallsicherheit

Argos STAT Analyse und Statistik

Argos STAT Screenshot 1 Argos STAT Screenshot 2 Argos STAT Screenshot 4

Statistische Auswertungen

Die umfangreichen Messdaten der Argos-Messstellen bieten ein hervorragendes Potential für verschiedenste Auswertungen, die zum Ziel haben, aus den großen Rohdatenmengen aussagekräftige Ergebnisse zu gewinnen.

Um diese für den Anwender möglichst übersichtlich und komfortabel zu gestalten, wurde eine eigene Software zur Analyse entwickelt.

Reporterstellung

  • Zu jeder Überfahrt
  • Zeitgesteuert
  • Event-gesteuert (Fehler, Grenzwertüberschreitungen)

Statistische Auswertungen

  • Frei parametrierbare Auswertungen
  • Daten können nach beliebigen Kriterien gefiltert werden
  • Auswertung der Werte aus Zug-, Fahrzeug-, Laufwerks-, Achs- und Radebene und Oberbaudaten
  • Automatische regelmäßige Ausführung von Auswertungen
  • Viele verschiedene statistische Methoden zur Auswertung der Messdaten
  • Zeitgesteuerte Ausführung von Auswertungen
  • Zugriff auf alle Messergebnisse über Datenbank oder Textdateien
  • Benutzer kann mittels VB-Code mit Schnittstelle zu Matlab abgeleitete Werte bilden
  • Erstellung von Grafiken unter Verwendung von Templates
  • Erstellung von Reports in Text-, HTML- oder Word-Format
  • Möglichkeit, die Ergebnisse auf Web-Server zur Verfügung zu stellen oder per Email zu verteilen
  • Zentrale Stammdatenverwaltung
  • Original-Messdaten werden bei Bedarf für späteren Zugriff archiviert

Argos LogoArgos Instant Mobiles System zur Erfassung der Fahrzeugslastkontrolle im Gleis

Temporäre Installation im Gleis

Erfassung der dynamischen und quasistatischen Belastungen des Oberbaus durch den Betrieb mit einer zeitlich begrenzten Messstelle.

Funktion: Messung von Zug- und Fahrzeuggewichte sowie dynamische Kräfte

Einsatzgebiet

  • Erfassen von Lastkollektiven
  • Erkennen von groben Überladungen
  • Detektion von Kostentreibern und Risikofaktoren

Positionierung

  • Gerade Strecke
  • Feste Fahrbahn oder Schotter

Eigenschaften Argos INSTANT

  • EINFACHE und SCHNELLE Montage durch Anklemmen an die Schiene in ZUGSPAUSEN möglich!
  • Kontinuierliche Überwachung des Verkehrs
  • Messergebnisse binnen 5 Sek. verfügbar
  • Typische Einsatzzeit 4 bis 6 Wochen
  • Ergebnisse von Datenspeicher auslesbar, bzw. online abrufbar
  • Keine Behinderung von Erhaltungsmaßnahmen der Infrastruktur (Stopfen, Schienenschleifen, etc.)

Funktionalität

  • Raddurchmesser: 300 bis 2000 mm
  • Geringster Achsabstand im Drehgestell: 1200 mm
  • Maximale Achsanzahl je Fahrzeug: 32
  • Achslasten: 800 kg bis 40 Tonnen
  • Fahrzeugtyperkennung: Praktisch alle im Netz verkehrenden Fahrzeuge
  • Überfahrgeschwindigkeit: 5 bis 250 km/h
  • Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Zuggeschwindigkeit
  • Genauigkeitsklasse:
    • Fahrzeuggewicht: typisch 8 %
    • Zuggewicht: typisch 5 %
  • Umweltbedingungen: Temperatur -30°C bis +75°C
  • Vermessung der Fahrzeuge unabhängig von der Fahrtrichtung
  • Schutzklasse IP 67
  • Das System ist geschützt gegen:
    • Feinstaub
    • Eis und Schnee
    • Steinschlag (Schotter)
    • chemische Produkte (Schwefel, Öle, Phosphate), die evtl. von Fahrzeugen verloren werden
    • bahnspezifische elektromagnetische Einflüsse
  • Datenfernübertragung möglich (LAN, GSM, GPRS, UMTS, LTE)

Weitere Optionen auf Anfrage

Argos Logo Argos Road intelligentes dynamisches Achslastwiegesystem

Argos Road Screenshot 1
  1. Ampel mit Webcam zur Kennzeichenerkennung
  2. Abstand zur Ampel etwa 10 m
  3. Anfahrtsspur min. 18 m eben und waagrecht auf Brückenniveau
  4. Fahrtrichtung
  5. 1 x statische Achslastwaage
  6. 8 x dynamische Wiegereihe
  7. Abstand Container zu Waage bauseits abklären
  8. Auswertungscontainer bzw. vorhandene Infrastruktur
Argos Road Screenshot 2

Präventive Maßnahmen für mehr Verkehrssicherheit

Der stark zunehmende Schwerverkehr auf Autobahnen und Schnellstraßen erfordert eine permanente Überwachung. Vereinfacht kann gemäß entsprechenden Untersuchungen an der TU Wien und an der BAST (Deutsche Bundesanstalt für Straßenwesen) angenommen werden, dass Strukturschäden an Straßenaufbauten mit der 4. bis 6. Potenz der Achslast und Oberflächenschäden mit der 2. bis 4. Potenz der Achslast zunehmen.

Die genaue Kenntnis des tatsächlichen Lastkollektivs und möglicher Überlastungen ist daher eine entscheidende Eingangsgröße für eine zeitgemäße Bemessung und für die Ableitung empirischer Zustandsfunktionen und Lebensdauern aus Zustandsdaten.

Technische Lösung

Ortsfeste Messstellen mit intelligenten dynamischen Achslast-Wiegesystemen. Das Argos-System ist eine Mehrzeilen-Fahrzeugwaage mit höchster Zuverlässigkeit. Das innovative Funktionsprinzip ist hochgenau und kann daher auch in eichpflichtigen Anwendungen betrieben werden. Das System kann z.B. in Ausleitstellen von Autobahnen installiert werden.

Es werden fahrzeugspezifische Parameter, wie Fahrzeuggewicht, Rad last -verteilung, Geschwindigkeit registriert. Die Genauigkeit des Fahrzeuggewichts wird mit ±1 % bei V = 5 km/h bis 35 km/h gemessen.

Nutzen

  • Erkennen von überladenen und falsch beladenen Schwerfahrzeugen (Achsgewichtverteilung, links / rechts Verteilung)
  • Verkürzung der Kontrollzeiten
  • Jeder LKW kann kontrolliert werden
  • Basisdaten für die Abrechnung bei Betreibermodellen
  • Verursachungsgerechte Abrechnung der Benutzergebühr