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Die optische und vibroakustische Beurteilung der Rillenschienenweiche

Abstract

Die Inspektion von Weichen in Straßenbahnnetzen wird üblicherweise manuell durch geschultes Personal durchgeführt; die Beurteilung erfolgt dabei entsprechend den Vorgaben des jeweiligen Netzbetreibers und ist weder national noch international einheitlich. Um diese Aufgabe langfristig effizienter zu gestalten und durch automatisierte Messungen zu unterstützen, wird derzeit eine Methodik für die Verschleißbeurteilung von Weichen durch instrumentierte Fahrzeuge entwickelt.

Die Datenbasis besteht einerseits aus optischen Messungen (Laserabtastung der Rillenschienenprofile), andererseits aus vibroakustischen Daten von mit Accelerometern und Mikrofonen ausgestatteten Regelfahrzeugen.

Das bisher nur für die normale Strecke anwendbare Laserlichtschnittverfahren wird dabei um Algorithmen zur Erkennung und Vermessung von Weichen erweitert. Die vibroakustischen Immissionen dienen der Ermittlung von Merkmalen im Zeit- und Frequenzbereich während der Überfahrt einer Weiche, insbesondere der zugehörigen Kreuzungsblöcke. Aus einer vergleichenden Analyse der optischen und der vibroakustischen Messungen werden die für den Zustand der Weiche relevante Features ermittelt, und daraus Beurteilungskriterien entwickelt.

Darüber hinaus wird untersucht, inwieweit Regelfahrzeuge im laufenden Betrieb auch als Messwagen verwendet werden können. Dies würde gegebenenfalls kleineren Netzbetreibern ohne eigene Gleismesswagen-Infrastruktur neue Möglichkeiten im Erhaltungsmanagement eröffnen, da anhand regelmäßiger Befahrungen eine verbesserte Aussage über die relevanten Weichenzustände im Netz möglich ist und entsprechende Modelle zur automatischen Erkennung bzw. Klassifizierung von Fehlerstellen im Rad-Schiene-Kontaktbereich trainiert werden können.

Das neue kombinierte Verfahren soll das langfristige Studium des Alterungsverhaltens von Weichen ermöglichen, mit dem Ziel, das Erhaltungsmanagement zu objektivieren und einheitliche Empfehlungen für verschiedene Netzbetreiber zu definieren.

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