Schienenzustandserfassung aus vibroakustischen Daten
Straßenbahnweichen werden üblicherweise durch geschultes Personal halbjährlich inspiziert und erhalten auf Basis verschiedener Kriterien eine Zustandsnote zwischen A-D. Die Beurteilung erfolgt entsprechend den Vorgaben des jeweiligen Netzbetreibers und ist weder national noch international einheitlich. Um derartige Begehungen langfristig effizienter zu gestalten und die Mitarbeiter durch automatisch generierte Messergebnisse zu unterstützen, soll im Rahmen von STRAWE die Grundlage für ein Verfahren zur Weichenverschleißbeurteilung im Zuge von Messfahrten gelegt werden. Das Vorhaben beinhaltet die Instrumentierung von Regelfahrzeugen im Wiener Straßenbahnnetz um eine Vibroakustik-Datengrundlage für verschiedene Fahrzeuge zu schaffen und den Vergleich mit dem derzeit operierenden Gleismesswagen zu ermöglichen. Dieser wurde mit einem Messmikrofon aus dem Tonstudiobereich ausgestattet, das an einer akustisch günstigen und vor Verschmutzungen geschützten Position eingebaut wurde. Zusätzlich befinden sich an den Achslagern, am Drehgestell sowie am Wagenkasten triaxiale Schwingbeschleunigungssensoren, deren Aufzeichnung bei Fahrzeugbewegung getriggert wird.
Anhand der vibroakustischen Daten aus netzweiten Befahrungen mit dem Gleismesswagen konnten bereits Algorithmen zur Erkennung von Kurvenkreischen und Riffeln an Rillenschienen implementiert werden. Hierfür wurden Regressionsmodelle der gemessenen Pegel über die Fahrtgeschwindigkeit sowie den gefahrenen Kurvenradius gebildet. Im Weiteren wurde eine Vielzahl an Features ermittelt, die in den Klassifizierungsalgorithmus einflossen. Für die automatische Detektion von Weichen wurden im Vorgängerprojekt ASSESS Schall- und Schwingbeschleunigungsdaten an den Achslagern des Gleismesswagens herangezogen und eine akustische Beurteilung der Weichen implementiert. Ergänzend soll am aktuellen Projekt die Entwicklung eines neuen Algorithmus für das Laserlichtschnittverfahren stattfinden um den Weichenverschleiß als Kombination aus optischen und vibroakustischen Zuständen zu beurteilen.
Zum Projekt
Gefördert durch das Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie (BMK) und die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Rahmen des Programms Mobilität der Zukunft.
