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Verfahren zur robusten Ausrichtung von Radprofilkonturdatensätzen an teilweise gestörten Radinnenflächen als Basis für die präzise Ermittlung der Radprofilparameter von Schienenfahrzeugen | Process for the robust alignment of wheel profile contour data sets on partially disturbed inner wheel surfaces as the basis for the precise determination of the wheel profile parameters of rail vehicles

Patentnummer:DE102015218175B4
IPC Hauptklasse:G01B002120
Anmelder:DB Systemtechnik GmbH (0)
32423, Minden, DE
Erfinder:
Anmeldung:22.09.15
Offenlegung:22.09.15
Patenterteilung:19.03.20

Abstract / Hauptanspruch
Verfahren zur robusten Ausrichtung von Radprofilkonturdatensätzen bestehend aus Konturpunkten, welche Punkte bezogen auf Länge einer Radinnenfläche und Radien bezogen auf einen Messkreisradius enthalten, von Messungen an teilweise gestörten Radinnenflächen von Schienenfahrzeugen als Basis für die präzise Ermittlung der Radprofilparameter von Schienenfahrzeugen, wobei ein wiederholt ausgeführter Algorithmus erzeugt wird, der als Modell eine Gerade verwendet, wobei
• im ersten Schritt zwei Punkte aus einem Ausgangsdatensatz, der Teile oder auch die vollständige Kontur einer Radinnenfläche abbildet, zufällig ausgewählt werden,
• aus den beiden ausgewählten Punkten eine Geradengleichung (Modellgerade) berechnet wird,
• die Teilmenge der Punkte im Ausgangsdatensatz bestimmt, deren orthogonaler Abstand zur Modellgeraden kleiner als ein vorgegebener Grenzwert G ist,
• und diese Teilmenge unter Verwendung einer Zielfunktion S bewertet wird, wobei die Zielfunktion S von einer auf mindestens zwei Dimensionen erweitert wird und zusätzliche Informationen in die Zielfunktion S integriert werden, sodass die Ermittlung des intakten Teils der Radinnenfläche ermöglicht wird, wobei die Zielfunktion S aus multiplikativen Komponenten zusammengesetzt wird, welche zum einen den orthogonalen Abstand der Konturpunkte von der jeweiligen Modellgeraden und zum anderen eine vorgegebene radiusabhängige Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein einer intakten Radinnenfläche bewertet und die Zielfunktion als in mehreren Durchläufen des Algorithmus zu maximierende Zielfunktion Smax wie folgt ausgeführt wird:
Multiplikative Form: Smax=∑p(Abstand)∗q(Radius)mit p(Abstand)={0,wenn Abstand 
Process for the robust alignment of wheel profile contour data sets consisting of contour points, which contain points related to the length of an inner wheel surface and radii related to a measuring circle radius, of measurements on partially disturbed inner wheel surfaces of rail vehicles as the basis for the precise determination of the wheel profile parameters of rail vehicles, whereby a repeatedly executed algorithm generates using a straight line as the model, whereby
In the first step, two points are randomly selected from an initial data record that depicts parts or the complete contour of an inner wheel surface,
A straight line equation (model line) is calculated from the two selected points,
Determines the subset of the points in the output data set whose orthogonal distance to the model line is smaller than a predetermined limit value G,
• and this subset is evaluated using a target function S, the target function S being expanded from one to at least two dimensions and additional information being integrated into the target function S, so that the intact part of the inner wheel surface is determined, the target function S being multiplicative components is put together which, on the one hand, evaluates the orthogonal distance of the contour points from the respective model line and, on the other hand, a predetermined radius-dependent probability for the presence of an intact inner wheel surface and the target function as the target function Smax to be maximized in several runs of the algorithm as follows:
Multiplicative form: Smax=∑p(Abstand)∗q(Radius)Withp(Abstand)={0,wenn Abstand

DE102015218175B4


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