NL1020247C2 - TRIS« (spoorweg informatie systeem). - Google Patents

Description

TRIS (spoorweg informatie system)

De uitvinding heeft betrekking op een vernieuwings- en onderhoudsysteem, i.h.b. voor een spoorweg, hoewel deze 5 eveneens toepasbaar is voor bovenlangs lopende transportbanen, signalering, vangrails en andere lijnvormige voorwerpen. In hetgeen volgt, wordt de uitvinding geïllustreerd aan de hand van zijn toepassing voor een spoorweg. Echter zal het duidelijk zijn dat, gebaseerd op deze openbaarma-10 king, de vakman geen moeilijkheden zal ondervinden om de uitvinding aan te passen aan een andere toepassing.

Bekende vernieuwing- en onderhoudsystemen voor spoorweg zijn voornamelijk gebaseerd op proefondervindelijke vaststelling, waarbij zeer goed opgeleide en ervaren mensen 15 nodig zijn om optimale resultaten te bereiken m.b.t. beschikbaarheid (om naar behoren te functioneren), kosten en kwaliteit. Relaties tussen beschikbare gegevens over het spoor zijn complex en variabel zodat er geen zekerheid bestaat dat het optimum werkelijk wordt gehaald.

20 Het doel van de uitvinding is het bieden van een systeem dat beslissingsondersteuning biedt bij het vernieuwen en onderhouden van lijnvormige objecten. Bij voorkeur kan met de uitvinding het resultaat van een beslissing gemakkelijk voorspeld worden, zowel kwalitatief als kwanti-25 tatief, zodat alternatieve beslissingen gemakkelijk kunnen worden vergeleken. Overeenkomstig een ander aspect biedt de uitvinding het gebruik van meer en gedetailleerde informatie, zodat de betrouwbaarheid van de beslissing toeneemt. Overeenkomstig nog een ander aspect biedt de uitvinding de 30 mogelijkheid te optimaliseren tussen beschikbaarheid en kosten van het lijnvormige object.

Deze doelstelling wordt bereikt met een systeem dat op een computer draait met een gegevensbank met relevante gegevens over het lijnvormige object en geprogrammeerd om 35 uit die gegevens, door toepassing van belastinggerelateerde parameters, een tijdgerelateerd kwaliteitsgetal te berekenen, voor één of meer bestanddelen van dat object, waarbij die berekening bij voorkeur gebaseerd wordt op dynamische berekeningsmodellen (die op zich bekend kunnen zijn). Bij 10202ίη 2 voorkeur bevat die gegevensbank gegevens over de conditie/ toestand/constructie, optreden van incidenten tijdens een voorgaande tijdsduur en het alignement van het object of segment daarvan.

5 Een bestanddeel kan een individuele component zijn.

Bijv. voor een spoorweg kan een dergelijk bestanddeel een dwarsligger, ballast, railbevestiging of een spoorstaaf zijn. Voorts zijn voor een spoor de belasting gerelateerde parameters gebaseerd op maximum toegestane treinsnelheid, 10 maximum toegestane aslast en cumulatief passagegewicht tijdens het betreffende tijdsverloop.

Op deze manier is het systeem in staat om een voorspelling te berekenen over het gedrag van die ene of meer bestanddelen op basis waarvan het systeem een onderhouds-15 strategie kan berekenen zodat het lijnvormige object voldoet aan de voorgeschreven standaarden gedurende een voorafbepaalde lange tijdsduur wanneer die strategie wordt toegepast. Deze tijdsduur hangt af van het type lijnvormig object en is op typerende wijze althans tien jaar, zoals 20 ong. twintig jaar. In verband met het berekenen van de onderhoudstrategie is het systeen bij voorkeur geprogrammeerd voor het berekenen van relevante beslissingondersteu-ningsgegevens, zoals de kosten van die strategie, de beschikbaarheid en de betrouwbaarheid van het object.

25 Overeenkomstig een voorkeursuitvoering is het systeem geprogrammeerd voor het berekenen van de kortste resterende levensduur van een bestanddeel binnen een groep (bijv. met alle bestanddelen van een segment van het object) van bestanddelen, voor het berekenen van een tijdstip voor het 30 starten van een onderhoudscyclus voor die groep van bestanddelen voorafgaande aan het einde van die berekende kortste residuele levensduur, en om voor een groot aantal onderhoudsactiviteiten voor die groep van bestanddelen elke keer de nieuwe kortste residuele levensduur van een be-35 standdeel binnen die groep van bestanddelen te berekenen, waarbij deze laatste twee berekeningen herhaald worden voor elke onderhoudsactiviteit totdat de relevante cumulatieve kortste residuele levensduur althans gelijk is aan de i ü ά ü L 4 ' / I * 3 tijdsduur waarvoor de onderhoudstrategie berekend is.

Het zal duidelijk zijn dat de residuele levensduur van een bestanddeel bepaald wordt door het optreden van een voorafbepaald defect, zodat wanneer voor een bestanddeel 5 verschillende soorten defecten kunnen optreden, dat bestanddeel verschillende residuele levensduren zal hebben. Het systeem kan geprogrammeerd zijn om zoveel onderhouds-trategiën te berekenen als er verschillende defecttypen zijn die voor een bestanddeel kunnen optreden, zodat de 10 bedieningspersoon op basis daarvan een vergelijking kan uitvoeren.

Bij voorkeur is het systeem geprogrammeerd om dat tijdgerelateerde kwaliteitsgetal ook te berekenen op basis van de (berekende) toestand van een ander bestanddeel van 15 dat object. Die toestand kan bijv. aan dat andere bestanddeel uitgevoerd onderhoud zijn. Op deze manier is het systeem in staat om rekening te houden met de wederzijdse afhankelijkheid van bestanddelen bij onderhoud wanneer de onderhoudstrategiën worden berekend.

20 Bij voorkeur genereert het systeem twee of meer alter natieve onderhoudstrategieën voor wederzijdse vergelijking in relatie tot bijv. kwaliteit, betrouwbaarheid, beschikbaarheid of kosten. Op deze manier wordt de beslisser ondersteund bij het nemen van een rationeel besluit.

25 Het zal duidelijk zijn dat het systeem ook zo gepro grammeerd is dat één of meer van zijn berekeningresultaten beschikbaar gesteld worden aan de beslisser d.m.v. weergave door bijv. een beeldscherm of een printer, aangesloten op de computer.

30 De gegevensbank van het systeem bevindt zich in een computergeheugen. Bij voorkeur is de gegevensbank opgedeeld in verscheidene sub-gegevensbanken.

Eén voordelige sub-gegevensbank bevat gegevens over de actuele globale status van het object. De gegevens van deze 35 globale status gegevensbank zijn gerelateerd met, o.a., veldmetingen aan het object en moeten bijgewerkt worden door bijgewerkte globale veldmetingen bijv. ééns per jaar om betrouwbare berekeningen door het systeem te waarborgen.

1 Ω ? 0 ? A 7_ _ 4

Het systeem is geprogrammeerd om op basis van gegevens van die globale statusgegevensbank dat tijdgerelateerde kwali-teitsgetal te berekenen.

Voorts kan het systeem zo geprogrammeerd zijn dat na 5 berekening van dat kwaliteitsgetal op basis van gegevens van die globale statusgegevensbank, dit berekeningen uitvoert die lokaties definiëren aan het object, waarvoor bijgewerkte gedetailleerde veldmetingen uitgevoerd moeten worden, waarbij de resultaten van die gedetailleerde veld-10 metingen ingevoerd moeten worden in een gedetailleerde statusgegevensbank van het systeem, waarna het systeem, op basis van gegevens van die gedetailleerde statusgegevensbank, dat kwaliteitsgetal nauwkeuriger berekent.

Binnen de gegevensbank is het object gedefinieerd door 15 één of meer verschillende typen bestanddelen waaruit dit is samengesteld. Bij voorkeur is dat object gedefinieerd door segmenten, waarbij elk segment een gedeelte bevat van het object waarvoor de bestanddelen van elk type in hoofdzaak identiek zijn m.b.t. toestand en alignement. De toestand is 20 bijv. bepaald door slijtage, leeftijd en plaatsvinden van incidenten tijdens de voorgaande tijdsduur. In verband met deze definitie door segmenten, is het systeem bij voorkeur geprogrammeerd zodat nadat gegevens van bijgewerkte veldmetingen ingevoerd zijn in de gegevensbank, het systeem 25 berekeningen uitvoert om de gegevensbank automatisch op nieuw in te richten door een segment op te delen in twee of meer segmenten, of aangrenzende segmenten tot een enkel segment te combineren.

Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van een sub-gege-30 vensbank die gegevens bevat over de relatie van gegevens binnen twee of meer andere sub-gegevensbanken, zodat een zgn. rule-base wordt geleverd. Volgens een voordelige uitvoering van deze rule-base, bevat een eerste sub-gege-vensbank een lijst van voorwerpen en relevante gegevens, 35 zoals prijs. Een tweede sub-gegevensbank (metingengegevensbank) bevat ene lijst van metingen die geselecteerd kunnen worden voor elk bestanddeel om het object op of boven het benodigde kwaliteitsniveau te houden. Een derde sub-gege- 1Ü2 02 4 ?_______ 5 vensbank (defectengegevensbank) bevat een lijst van mogelijke defecten en zijn categorieën voor elk bestanddeel-type. Een vierde sub-gegevensbank (rule-gegevensbank) definieert de relatie tussen die eerste, tweede en derde 5 sub-gegevensbanken, waarbij deze defectengegevensbank een verwijzing bevat naar de relevante meting of metingen van de metingengegevensbank voor reparatie of vervanging.

Het systeem is bij voorkeur zodanig geprogrammeerd dat het gegevens van de statusgegevensbank vergelijkt met gege-10 vens van de defectengegevensbank voor het vinden en indelen van de toestand van de bestanddelen van het object en gebruikt de resultaten daarvan bij het berekenen van dat tijdgerelateerde kwaliteitsgetal.

Nog een andere sub-gegevensbank bevat gegevens die de 15 infrastructuur beschrijven, d.w.z. de samenstelling van het object, of een segment daarvan, uit zijn bestanddelen, zodat de plaats van elk bestanddeel en zijn wederzijdse relatie met andere bestanddelen beschikbaar komt voor het systeem. Deze object- of segmentgegevensbank bevat bij 20 voorkeur voor elk bestanddeel een verwijzing naar het relevante gedeelte(n) van de bestanddeelgegevensbank waaruit het segment bestaat.

In verband met de object- of segmentgegevensbank kan het systeem zo geprogrammeerd zijn dat het bijv. een onder-25 houdstrategie kan berekenen waarbij een groot aantal bestanddelen wordt meegenomen in vergelijking met de bestanddelen waarvoor het slechtste tijdgerelateerde kwaliteitsgetal berekend is, om rekening te houden met mogelijke schaalvoordelen wanneer onderhoud gelijktijdig uitgevoerd 30 wordt aan meer bestanddelen dan nodig.

Een voordelige uitvoer voor het systeem is voor elk spoor een lijst van de berekende onderhoudstrategieën met een lijst van maatregelen die genomen moeten worden in de komende tijd ("onderhoudshorizon") van verscheidene jaren, 35 zoals tien jaar, en de bijbehorende netto-kosten uitgedrukt in geld voor elke strategie.

De bijgevoegde tekening toont in fig. 1-7 typerende fotografische afbeeldingen van de weergeefeenheid van bij 1020247 6 voorkeur beeldscherm-type van het systeem, met weergave van typerende invoer- en uitvoergegevens waarmee het systeem communiceert met de bedieningspersoon die de invoerinrich-ting van bij voorkeur toetsenbord- of muistype bedient. Het 5 betreffende systeem is bestemd voor het gebied van spoorwegen.

De uitsluitende rechten van de onderhavige aanvrager voor het TRIS* system en functioneel equivalente systemen worden bepaald door zowel de octrooirechten die verleend 10 zijn aan de bijgevoegde conclusies als de auteursrechten die verleend zijn op basis van de onderhavige openbaarmaking volgens de nationale, regionale en internationale wetten.

Eveneens bij voorkeur is het systeem geprogrammeerd 15 zodat het automatisch het object opdeelt in uniforme segmenten, waarbij de bestanddelen voor zo een segment in hoofdzaak identiek zijn voor elk type m.b.t. constructie-elementen en alignement, en slaat dienovereenkomstig de relevante gegevens van dat object in de gegevensbank op. 20 Bij voorkeur wordt dit in uniforme segmenten opdelen uitgevoerd door het systeem door eerst het object op te delen in eerste segmenten volgens een eerste kenmerk (bijv. eerste bestanddeel type, bijv. staaftype) en dan door een eerste segment op te delen in tweede segmenten volgens een tweede 25 kenmerk (bijv. tweede bestanddeel type, bijv. staafbevesti-gingstype). Het zal duidelijk zijn dat deze procedure herhaald kan worden voor verdere kenmerken totdat de gewenste uniforme segmenten verkregen zijn, waarbij elke keer een segment wordt opgedeeld in verdere segmenten op basis 30 van een ander kenmerk. In een momenteel voordelige uitvoering wordt het object onderverdeeld in uniforme segmenten door achtereenvolgens de volgende kenmerken te hanteren (in de gegeven volgorde, beginnend met de eerste aangegeven): bijzonderheid (bijv. een wissel of brug); staafbevesti-35 gingstype; staaftype; fundatietype; dwarsliggertype; alignement. Toepassing van meer of minder kenmerken is beoogd.

Om het gedrag te voorspellen, is het handig het object op te delen in uniforme segmenten.

't u 2 02 4 7 7

De vakman zal in staat zijn een definitie te kiezen (bijv. elk uniform segment is een bestand met een kop ("header") met, o.a., informatie waarmee dit geïdentificeerd wordt als een uniform segment; het object waartoe het 5 behoort en/of zijn plaats binnen dat object) op basis van zijn algemene kennis en deze openbaarmaking zodat het als een groot aantal uniforme segmenten gestructureerde object opgeslagen kan worden in de gegevensbank en het object of een uniform segment daarvan daaruit kan worden opgeroepen.

10 Het zal duidelijk zijn dat het object bij voorkeur zodanig is opgeslagen in de gegevensbank dat voor elk toegepast kenmerk voor de opdeling in uniforme segmenten, de gegevensbank informatie bevat over zijn type in relatie met zijn plaats in het object (bijv. staaftype UIC54 voor 15 de eerste vijf km vanaf een referentiepunt en staaftype NP84A voor de daaropvolgende drie km en staaftype UIC54 voor de daaropvolgende zeven km, en dwarsligger type A voor de eerste tien km vanaf genoemd referentiepunt en dwarslig-gertype B voor de daaropvolgende vijf km) zodat op basis 20 van deze informatie, de bovenstaande objectopdeelprocedure uitgevoerd kan worden.

Claims (18)

1. Vernieuwing- en onderhoudsysteem dat draait op een computer met een gegevensbank met relevante gegevens over een lijnvormig object, 5 waarbij in zijn gegevensbank het object gedefinieerd is door één of meer verschillende typen bestanddelen waaruit dit bestaat zodat dat object gedefinieerd is door segmenten, waarbij elk segment een gedeelte bevat van het object waarvan de bestanddelen van elk type in hoofdzaak indentiek zijn in termen van toestand en alignement, 10 en geprogrammeerd om uit die gegevens, door toepassing van belastinggerelateerde parameters gedurende de van belang zijnde tijdsduur, een tijdgerelateerd kwaliteitsgetal te berekenen voor één of meer bestanddelen van dat object, waarbij die berekening gebaseerd is op dynamische berekeningsmodellen, waarbij die gegevensbank 15 gegevens bevat over de toestand, het voorkomen van incidenten gedurende een voorgaand tijdsverloop en het alignement van het object of segment daarvan, voor het berekenen van een onderhoudstrategie overeenkomstig welke reparatie en onderhoud uitgevoerd kunnen worden zodat dat lijnvormige object voldoet aan de voorgeschreven standaar-2 0 den gedurende een voorafbepaald tijdsverloop, en waarbij dat systeem ook geprogrammeerd is zodat één of meer van zijn berekeningresultaten beschikbaar gesteld wordt aan de beslisser d.m.v. weergave door bijv. een op de computer aangesloten beeldscherm of printer.

2. Systeem volgens conclusie 1, dat zo geprogrammeerd is dat 25 nadat gegevens (van bij voorbeeld bij gewerkte veldmetingen) ingevoerd zijn in de gegevensbank, het systeem berekeningen uitvoert om de gegevensbank automatisch te herschikken door een segment in twee of meer segmenten te delen of aangrenzende segmenten in een enkel segment te combineren.

3. Systeem volgens conclusie 1 of 2, waarbij het object een spoorweg is en de belastinggerelateerde parameters gebaseerd zijn op één of meer van (maximum toegestane) treinsnelheid, maximum toegestane aslast en cumulatief passagegewicht voor het betreffende object.

4. Systeem volgens conclusie 1, 2 of 3, geprogrammeerd om de kortste residuele levensduur te berekenen van een bestanddeel binnen een groep van bestanddelen, voor het berekenen van een tijdstip voor het starten van een onderhoudcyclus voor die groep van bestanddelen 1020247” ( voorafgaande aan het einde van die berekende kortste residuele levensduur, en voor het berekenen voor een groot aantal onder-houdsactiviteiten aan die groep van bestanddelen van telkens de nieuwe kortste residuele levensduur van een bestanddeel binnen die groep 5 van bestanddelen, waarbij deze laatste twee berekeningen herhaald worden voor elke onderhoudsactiviteit totdat de relevante cumulatieve kortste residuele levensduur althans gelijk is aan de tijdsduur waarvoor de onderhoudstrategie berekend is.

5. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-4, waarbij 10 het geprogrammeerd is om dat tijdgerelateerde kwaliteitsgetal ook te berekenen op basis van de (berekende) toestand van een ander bestanddeel van dat object.

6. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-5 met een globale statusgegevensbank betreffende veldmetingen die uitgevoerd 15 zijn aan het object, bijgewerkt door globale veldmetingen en gebruikt bij het berekenen van dat tijdgerelateerde kwaliteitsgetal, waarna het berekeningen uitvoert om plaatsen aan te geven aan het object waarvoor gedetailleerde veldmetingen uitgevoerd moeten worden, waarbij de resultaten van die gedetailleerde veldmetingen ingevoerd 20 worden in een gedetailleerde satusgegevensbank van het systeem, waarna het systeem, op basis van gegevens van die gedetailleerde satusgegevensbank, dat kwaliteitsgetal nauwkeuriger berekent, terwijl het systeem geprogrammeerd is zodat het gegevens van de statusgegevensbank vergelijkt met gegevens van de 25 defectengegevensbank voor het vinden en indelen van de toestand van de bestanddelen van het object om de resultaten daarvan te gebruiken bij het berekenen van dat tijdgerelateerde kwaliteitsgetal.

7. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-6, met een sub-gegevensbank met gegevens over de relatie van gegevens in 30 twee of meer andere sub gegevensbanken, zodat een zgn. "rule base" ontstaat, waarbij een eerste sub-gegevensbank een lijst bevat van bestanddelen en relevante gegevens, zoals prijs, een tweede sub-gegevensbank (metingengegevensbank) een lij st bevat van metingen die geselecteerd kunnen worden voor elk bestanddeel om het object 35 op of boven het vereiste kwaliteitsniveau te houden, een derde sub-gegevensbank (defectengegevensbank) met een lijst van mogelijke defecten en zijn categorieën voor elk bestanddeeltype, een vierde sub-gegevensbank (rule base) die de relatie definieert tussen die 1020247- eerste, tweede en derde sub-gegevensbanken, terwijl de defectengegevensbank voor elk defect een verwijzing bevat naar de relevante metingen van de metingengegevensbank voor reparatie of vervanging.

8. ysteem volgens ten minste één van conclusies 1-7, met een sub-gegevensbank met gegevens die de infrastructuur beschrijven, d.w.z. de samenstelling van het object, of segment daarvan, uit zijn bestanddelen, zodat de plaats van elk bestanddeel en zijn wederzijdse relatie met andere bestanddelen beschikbaar is voor het systeem, welk 10 object- of segmentgegevensbank voor elk bestanddeel een verwijzing bevat naar de relevante sectie of secties van bestanddeelgegevensbank waaruit het segment is samengesteld, en het systeem is zo geprogrammeerd dat het een onderhoudstrategie berekent waarbij een groter aantal bestanddelen wordt meegenomen in vergelijking met het/de 15 bestanddeel/bestanddelen waarvoor het slechtste tijdgerelateerde kwaliteitsgetal is berekend, om rekening te houden met de mogelijke schaalvoordelen wanneer onderhoud gelijktijdig uitgevoerd wordt aan meer bestanddelen dan nodig.

9. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-8, dat 20 als uitvoer voor elk object (zoals een spoorweg) een lijst levert van de berekende onderhoudstrategieën met een lijst van te nemen maatregelen in de komende tijd ("onderhoudshorizon") en de bijbehorende netto kosten uitgedrukt in geld voor elke strategie.

10. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-9, zo gepro-25 grammeerd dat het automatisch het object opdeelt in uniforme segmenten, waarbij de bestanddelen van zo een segment in hoofdzaak identiek zijn voor elk type in termen van toestand en alignement, en de relevante gegevens van dat object overeenkomstig opslaat in de gegevensbank, waarbij dit opdelen in uniforme segmenten uitgevoerd wordt door het 30 systeem door eerst het object op te delen in eerste segmenten volgens een eerste kenmerk (bijv. eerste bestanddeeltype, bijv. spoorstaaftype) en dan een eerste segment op te delen in tweede segmenten volgens een tweede, ander, kenmerk (bijv. tweede bestanddeeltype, bijv. spoorbevestigingstype).

11. Systeem volgens conclusie 10, waarbij elk segment opgeslagen is in de gegevensbank als een bestand met een kop ("header") met, o.a., informatie waarmee dit geïdentificeerd wordt als een uniform segment; het object waartoe het behoort en/of zijn plaats binnen dat 1020247- object

12. Systeem volgens conclusie 10 of 11, waarbij voor elk toegepast kenmerk voor het opdelen in uniforme segmenten de gegevensbank informatie bevat over zijn type in relatie met zijn plaats 5 in het object zodat op basis van deze informatie de automatische objectopdeelprocedure uitgevoerd kan worden.

13. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-12, waarbij in het gegevensbestand het object gedefinieerd is door één of meer verschillende soorten bestanddelen waaruit het is samengesteld.

14. Systeem volgens tenminste één van conclusies 1-13, waarbij het object onderverdeeld is in uniforme segmenten door toepassen van ten minste één de volgende kenmerken: bijzonderheid, staafbevestigingstype, staaftype, fundatietype, dwarsliggertype, alignement.

15. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-14, waarbij het is ingericht om via de erop aangesloten weergeefeenheid een beeld te tonen dat in opbouw in hoofdzaak overeenstemt met de weergave van één van figuur 1-7.

16. Systeem volgens ten minste één van conclusies 1-15, waarbij 20 het is ingericht om eerst een object op te delen in eerste segmenten volgens een eerste kenmerk, waarna een eerste segment wordt opgedeeld in tweede segmenten volgens een tweede kenmerk.

17. Onderhoudswerkwijze met gebruikmaking van het systeem volgens één van de conclusies 1-16.

18. Lijnvormig object, bijv. spoorweg, verkregen door toepassen van een onderhoudswerkwi j ze met gebruikmaking van het systeem volgens één van de conclusies 1-16. 1020247-