Frage:
Digitaler Kompass zur Identifizierung der Fahrtrichtung für Züge
Daniel Autiero
2013-03-11 23:23:36 UTC
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Ich arbeite in einem Kontrollzentrum für eine Eisenbahngesellschaft in Großbritannien. Unsere Züge fahren in beide Richtungen, aber nur an einem Ende gibt es erstklassige Wagen. Da die Züge in unserem Netz ziemlich viel rückwärts fahren, ist es für uns schwierig zu verfolgen und zu werben, wo die erste Klasse sein wird.

Ist es möglich, mit einem digitalen Kompass ein Gerät zu erstellen, das erkennt, ob der Zug nach Norden oder Süden fährt, und das diese Informationen über einen GPRS-Sender übertragen kann, damit sie auf einem PC gelesen werden können? Das Gerät würde am Ende des Zuges der ersten Klasse positioniert, wobei der Norden nach vorne zeigt. Theoretisch würden wir wissen, dass die erste Klasse nach Norden ausgerichtet ist, wenn die Kompassrichtung nach Norden und auch nach Norden zeigt. Wenn der ausgelesene Kompass nach Süden ausgerichtet wäre, wäre die erste Klasse nach Süden ausgerichtet.

Ich gehe davon aus, dass die Hauptschwierigkeiten darin bestehen würden, die vom Kompass gelesenen Informationen zu übertragen. Kann jemand eine Lösung anbieten?

Dieses „Problem“ kann behoben werden, indem die Wagen der ersten Klasse in die Mitte des Zuges gestellt werden. Vielleicht kann sich die Zugbetreiberfirma dann auf eine faire Reduzierung und Reduzierung der Überbelegung in den kleineren Klassen konzentrieren.
Vier antworten:
Chris Stratton
2013-03-11 23:36:37 UTC
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Mit einem Smartphone kann dies sehr einfach in seiner Gesamtheit prototypisiert werden - Sie haben den Sensor, die programmierbare Plattform und die Funknetzwerkverbindung.

Wenn Sie dies auf diese Weise mit billiger Standardhardware tun, die zu einem weit verbreiteten Entwickler-Know-how passt, können Sie die Idee erkunden und herausfinden, welche unerwarteten Probleme möglicherweise lauern.

Zum Beispiel war Ihnen nicht klar, wann die Messung durchgeführt wird. Befindet sich der Zug noch im Bahnhof, zeigen die Bahngleise möglicherweise nicht wirklich in Fahrtrichtung. Eine Lösung, die auf Daten basiert, die aus Ihrem Planungssystem gezogen wurden, sollte ebenfalls abgewogen werden.

Danke für die Antwort. Sie erhöhen einen gültigen Punkt, nicht alle Bahngleise sind in Nord / Süd-Richtung ausgerichtet. Wenn die Messwerte jedoch zu Beginn des Dienstes von den Ursprungsstationen genommen würden, könnten die Ergebnisse verwendet werden, um die Formationen der Züge für den Rest des Tages zu berechnen.
Chris, wie einfach wäre es, eine App zu erstellen, die ihre Blickrichtung in Grad an einen anderen Ort senden könnte? Die meisten Google-Ergebnisse scheinen sehr technisch zu sein, obwohl ich mit der Programmierung nicht vertraut bin.
Es wäre nicht besonders schwer. Die größte Herausforderung bestand darin, die Regeln für das, was / wann gesendet werden soll, und herauszufinden, an was gesendet werden soll. Zum Beispiel E-Mails (es ist ein wenig erforderlich, dass diese nicht interaktiv sind) oder ein Server, auf dem sie veröffentlicht werden können. Sie können sich sogar einige der Analyseplattformen ansehen, die beispielsweise Informationen in Google Docs-Tabellen eintragen. Für den ersten Test bestand eine andere Möglichkeit, die ich erwähnt hatte, darin, Daten für eine Woche im Speicher des Geräts zu protokollieren und dann abzurufen - auf diese Weise würden Sie nicht einmal einen Datenplan benötigen.
Ich nehme an, mit so vielen Apps, die heutzutage Daten in die leistungsstarke Cloud hochladen, wäre dies für einen Softwareentwickler ziemlich einfach. Vielleicht werde ich einige kontaktieren. In der Zwischenzeit wird ein einwöchiges Experiment mit einem alten Smartphone durchgeführt. Danke nochmal.
Nick Alexeev
2013-03-12 00:07:35 UTC
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GPS wäre meine Wahl (über Kompass und Beschleunigungsmesser). Zumindest könnte es ein guter Backup-Plan sein, wenn der Kompass nicht funktioniert. Ich weiß nicht, wie einfach es für Sie ist, eine GPS-Antenne mit ausreichender Sicht auf den Himmel zu haben.

1. GPS-Empfänger im Auto der 1. Klasse. 2. GPS-Empfänger am anderen Ende des Zuges. Dies liefert alle Informationen zur Identifizierung der Richtung und Ausrichtung des Zuges. Befindet sich der 1. Empfänger in Punkt A und der 2. Empfänger kommt beispielsweise 3 Sekunden später dort an, befindet sich das gesuchte Auto der 1. Klasse vorne im Zug.

Wie Kompass und Beschleunigungsmesser nähert sich der GPS ist auch einfach mit einem Smartphone zu prototypisieren.

Vielen Dank. Eine weitere großartige Lösung. GPS-Ortungsgeräte sind relativ billig und viele werden mit Software geliefert, sodass dies sowohl die billigste als auch die effektivste Option sein kann.
Cybergibbons
2013-03-12 01:14:21 UTC
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Das Problem mit einem Kompass ist, dass er Ihnen nur sagt, in welche Richtung der Wagen zeigt. Es sagt Ihnen nicht, in welche Richtung es fährt oder an welchem ​​Ende des Zuges es sich befindet. Dazu benötigen Sie zusätzliche Informationen.

Nehmen Sie die Route London Kings Cross nach Glasgow Central. An beiden Standorten zeigt der Zug praktisch nach Norden / Süden, und die Züge fahren einfach die Linie zurück - ich erinnere mich nicht an das letzte Mal, als die erste Klasse nicht am nahen Ende des Bahnsteigs in Kings Cross war. Der Kompass hilft Ihnen hier nicht ohne zusätzliche Informationen, nämlich einen Fahrplan oder woher der Zug gerade gekommen ist.

Der Grund, warum ich das sage, ist, dass sich alle Ansagen, die ich auf dem Bahnsteig oder im Zug gehört habe, auf alle beziehen nach vorne / hinten. Es scheint viel einfacher zu sein, nur vorne / hinten zu wissen, als es aus zusätzlichen Informationen wie einem Zeitplan (auf den man sich in Großbritannien nicht verlassen kann) oder Live-Planungsinformationen (die von Inhaltsverzeichnis zu Inhaltsverzeichnis zu variieren scheinen - SouthWestTrains ist immer korrekt zu schließen , FGW muss automatisierte Ansagen die ganze Zeit manuell überschreiben.

Sie müssen wissen, in welche Richtung sich der Zug bewegt, was sehr unterschiedlich ist. Die komplexe Lösung hierfür ist GPS. Sie können dazu eine Einheit (nur nützlich, wenn der Zug fährt) oder zwei Einheiten (nützlich, wenn der Zug steht) verwenden. Es scheint eine Menge Arbeit zu sein.

Einfacher als dies wäre ein Beschleunigungsmesser, aber auch dies funktioniert nur, wenn der Zug fährt.

Wie würde ich vorschlagen, es zu tun? Eine kleine Box mit einem GPRS-Modem in jeder Fahrerkabine. Der Fahrer drückt während seiner Kontrollen vor der Abfahrt einen Knopf. Je nachdem, welches gedrückt wird, wissen Sie, welches Ende die Vorderseite ist. Das Problem dabei ist, dass Sie sich auf den Fahrer verlassen müssen und die Implementierung eines flottenweiten zusätzlichen Schrittes zur Überprüfung schwierig sein kann. Sie können versuchen, die Anwesenheit des Fahrers auf andere Weise zu erkennen - PIR funktioniert möglicherweise (schlägt fehl, wenn der Wachmann in der nicht fahrenden Kabine sitzt). Ich bezweifle, dass Sie eine Verbindung zu den Zugsystemen herstellen können, um festzustellen, wo sich der Fahrer befand.

Bitte erläutern Sie in Ihrem Beispiel, warum es nicht ausreicht, zu wissen, in welche Richtung der Wagen der ersten Klasse zeigt, um zu wissen, an welchem ​​Ende des Zuges er sich befindet, wenn Sie die Ausrichtung des Gleises kennen und davon ausgehen, dass er immer an einem Ende oder am Ende zu finden ist andere? Die Situation, an die Sie sich nicht erinnern können, dass sie sich jemals geändert hat, scheint genau das zu sein, was das Poster versucht, die mögliche tägliche Variation für die jeweilige Linie anzuzeigen.
Der Wagen zeigt in beiden Situationen nach Norden. In Kings Cross befindet sich der Wagen hinten. In Glasgow ist es vorne. Beide Stationen haben eine Strecke in Nord / Süd. Wie erkenne ich den Unterschied?
Der Wunsch ist nicht zu sagen, an welcher Station es sich befindet, sondern zu sagen, an welchem ​​Ende des Zuges es sich befindet und an welchem ​​Ende des Bahnsteigs es sich in einer bestimmten Station befindet. Um die Enden des Zuges auf dieser Nord / Süd-Strecke zu tauschen, müsste er in die andere Richtung zeigen (oder der Zug entkoppelt und neu gekoppelt mit den anders platzierten Wagen).
Ok - nimm dieses Beispiel. Bei Kings Cross zeigt der Kompass nach Norden mit dem Wagen hinten. In Glasgow zeigt der Kompass im selben Zug nach Norden. Der Zug ist jetzt in der Mitte, Grantham. Der Kompass zeigt nach Norden. Befindet sich der Wagen vorne oder hinten im Zug?
Das ist nicht die richtige Frage. Das Ziel ist es, den Leuten zu sagen, wo sie gehen / warten sollen. Die Frage ist also, welches Ende des Bahnsteigs sich nicht auf die Bewegung des Zuges, sondern auf die Geographie des Bahnhofs bezieht.
Jetzt muss der Zug die Geographie des Bahnhofs kennen - wie macht er das mit einem Kompass?
Es ist nicht der Zug, der es wissen muss, sondern der Bahnhof, denn dort sind die Leute, denen die Informationen bekannt gegeben werden - ihnen wird gesagt, dass der Wagen der ersten Klasse heute am nördlichen oder südlichen Ende des Bahnsteigs sein wird.
In Grantham gibt es jetzt zwei Züge, einen auf Gleis 1 und einen auf Gleis 2. Beide Kompasse zeigen nach Norden. Welches Ende des Zuges ist der Wagen vorne oder hinten?
Wieder falsche Frage. Die richtige Frage ist, welches Ende der Plattform, Nord oder Süd? (unter der Annahme, dass dies die Ausrichtung der Stationsspur ist)
Nein, das ist die falsche Antwort. Keine Zugfirmen geben an, zu welchem ​​Ende des Bahnsteigs sie mit Kompassrichtung fahren sollen. Es ist immer vorne oder hinten im Zug.
Dann übersetzen Sie dies basierend auf dem Wissen darüber, wie der Zug vom Fahrplan abfährt - etwas, das Sie auch der Öffentlichkeit bekannt geben / anzeigen, da sie sich eher darüber ärgern, wenn sie am falschen Ort landen als durch in der falschen Serviceklasse landen!
Es hat lange gedauert, bis wir zu diesem Punkt gekommen sind: "Der Kompass hilft Ihnen hier nicht ohne zusätzliche Informationen." Was ist ein Zeitplan?
Hauptbahnzüge an der Ostküste haben dieses Problem nicht, da ihre Züge kaum jemals umkehren, sodass die Positionen der ersten Klasse an den meisten Tagen für jeden Zug gleich sind. Das Problem liegt bei anderen Betreibern wie Cross Country, deren Züge während einer Fahrt häufig von Bahnhöfen zurückfahren.
Auf den Bahnhöfen werden auch erstklassige Positionen ausgeschrieben, da die meisten Fahrgäste die Richtung kennen, aus der der Zug ankommt, nicht jedoch die Formation des Zuges.
Stellen Sie sich einen Zug mit einem festen Kompass vor, sodass der Zeiger nach Norden zeigt, wenn er nach Norden fährt. Dies zeigt an, dass der Zug erstklassig ist. Wenn dieser Zug umgekehrt wäre, würde die Kompassnadel nach Norden zeigen, obwohl sie in Bezug auf den Kompass nach Süden zeigt.
Chris, ein Zeitplan ist eine zusätzliche Information, aus der du etwas ableiten musst. Genau das, was ich gesagt habe.
Aber es sind Informationen, die dem Eisenbahnmanagement bereits zur Verfügung stehen! In dieser Frage wird gefragt, wie die unbekannten Informationen, die benötigt werden, aus den bereits bekannten Informationen plus einer zusätzlichen Messung abgeleitet werden können.
Würde dies nicht einen anderen Messwert auf einem digitalen Kompass ergeben? Ich dachte es würde und stützte meine ursprüngliche Idee darauf.
Derzeit verlassen sich die meisten Unternehmen auf Informationen aus Depots, um erstklassige Positionen für den ganzen Tag zu ermitteln. Dies ist jedoch immer noch anfällig für menschliches Versagen. Hinzu kommt, dass Züge während einer Störung umleiten, wodurch sich die Position der ersten Klasse ändert. Ziel ist es, menschliches Versagen mit elektronischen Geräten auszuschließen.
Also Daniel - das aktuelle System ist darauf ausgerichtet, vorne / hinten zu kennen. Wäre es also besser, vorne / hinten vom automatisierten System zu wissen?
In einer perfekten Welt würde ein Anruf eines Fahrers vor jeder Fahrt bestätigen, aus welchem ​​Taxi er fährt. Alles, was wir jeden Morgen wissen, ist, welches Ende der ersten Klasse ist, wenn es das Depot verlässt (nach Norden oder Süden ausgerichtet). Mit diesen Informationen und Routenkenntnissen berechnen wir die Position für jede Reise und aktualisieren die Anzeigen. In modernen Zügen gibt es weder vorne noch hinten. Die Fahrtrichtung zeigt dies an.
Eine digitale Kompass-App auf einem Smartphone zeigt sowohl Grad als auch Überschrift an. Wenn wir also davon ausgehen, dass der Kompass an dem Zug angebracht ist, der nach vorne zum Ende des Zuges der ersten Klasse zeigt, und der Kompass irgendwo zwischen 221 Grad SW und 116 Grad SE lag, würden wir wissen, dass die erste Klasse des Zuges nach hinten zeigt.
MandoMando
2013-03-11 23:41:16 UTC
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Warum nicht einen Beschleunigungsmesser verwenden?

Vermutlich interessiert Sie nur, ob der Zug in Bezug auf die Kabine der ersten Klasse vorwärts oder rückwärts fährt. Auf diese Weise müssen Sie sich keine Sorgen über Störungen machen.

Das Problem mit dem Kompass besteht darin, dass er immer noch in dieselbe Richtung zeigt, es sei denn, die Kabine (das Gerät) dreht sich physisch um.

Vielen Dank. Würde ein Beschleunigungsmesser einen negativen Wert liefern, wenn der Zug rückwärts fährt?
ja genau. Das ist die Idee. Obwohl es ein kleiner Wert sein kann, da Züge nicht schnell beschleunigen und bei Reisegeschwindigkeit auf Null gehen. Anhand vorheriger Werte sollten Sie immer noch erkennen können, in welche Richtung es geht.
Dies kann sich aus diesem Grund tatsächlich als schwierig erweisen. Ein Beschleunigungsmesser erkennt keine Geschwindigkeit, sondern eine Beschleunigung (und in einer elektrischen Eisenbahn ist es in erster Linie der gleiche Mechanismus, der für beide verwendet wird, sodass die Größe möglicherweise ähnlich ist). Das heißt, es erkennt sowohl das Starten von einer Station als auch das Verlangsamen / Bremsen in einer Station, sodass Sie eine Regel haben müssen, um zu wissen, welche Sie betrachten müssen. Ein Smartphone verfügt jedoch auch über einen Beschleunigungsmesser. Wenn Sie also die Ideen kombinieren und während Ihrer Tests eine Montage der Kabine mit fester Ausrichtung veranlassen möchten, können Sie mit der Sensorfusion spielen.
Danke für die Bewertung. Ich verstehe die Schwierigkeiten, die Sie identifiziert haben. Ich werde eine Fahrt machen und mit einem Smartphone testen, ob es ein Muster gibt.
In den Android SDK-Beispielen sind einige Demos für Sensorbeschleunigungsmesser und Kompass enthalten. Sie zeichnen nur grafisch auf und protokollieren nicht, aber es wäre nicht schwer, sie so zu ändern, dass sie protokolliert werden. Wenn Sie an einem geschützten Ort in einem der Autos Netz- oder USB-Strom erhalten können, können Sie ein Telefon für eine Woche montieren (sogar einen Abwurf ohne Serviceplan) und viele Daten anzeigen.
Das ist keine schlechte Idee. Prost.


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