Als das Testteam damit begann, das Geräusch- und Vibrationsverhalten der Züge zu bewerten, waren die Ziele klar: den Fahrgastkomfort zu validieren, internationale Normen einzuhalten und eine absolute Synchronisation zwischen den verschiedenen Signaltypen zu gewährleisten. Die größte Herausforderung liegt in der Vielfalt der operativen und geographischen Bedingungen. Die Evaluierung erforderte zudem eine kontinuierliche Datenerfassung und getriggerte Messungen bei sechs kritischen Bedingungen.

• Höchstgeschwindigkeit: Bewertung der stationären Aerodynamik- und Gleisgeräusche bei Höchstgeschwindigkeit.
• Beschleunigung: Erfassung von Schwankungen bei Antriebs- und Traktionsgeräuschen
• Verzögerung: Analyse von Resonanzen und Kräften im Bremssystem.
• Kurven bergauf: Bewertung der erhöhten Belastungsanforderungen in Verbindung mit Gleiskurven.
• Kurven bergab: Erfassung des Fahrverhaltens der Struktur und der durch die Schwerkraft unterstützten Geschwindigkeitsanpassungen.
• Scharfe Kurven: Messung von Quietschgeräuschen an der Rad-Schiene-Berührungsfläche sowie von hohen seitlichen Strukturkräften.

Um diese komplexen Wechselwirkungen zu erfassen, hat das Ingenieurteam eine Sensormatrix über die gesamte Länge des Personenwaggons installiert. Durch den Einsatz des ultrakompakten Datenerfassungssystems imc ARGUSfit werden alle hochfrequenten Akustikdaten, Kanäle für Strukturvibrationen und niederfrequente GPS-Ortungssignale auf einen einzigen, präzisen Master-Zeitstempel synchronisiert. Die Hardware-Architektur integriert zuverlässig eine vielfältige Mischung aus Sensortypen, die speziell für eine präzise räumliche Kartierung ausgelegt sind: 

Matrix zur Abbildung des akustischen Profils

• Bodennahe Messung: GRAS 40PH-10 Mikrofone sind nur 10 cm über dem Kabinenboden positioniert, um tieffrequente Körperschallakustik und die Schallübertragung vom Drehgestell in den Innenraum zu erfassen.
• Fahrgastumgebung & Klima (HVAC): Hochpräzise GRAS 46AE 1/2"-Freifeld-Mikrofone werden 20 cm unter dem Wagendach in der Nähe des Klimaanlagen-Gebläses platziert, um Emissionen der Klimaregelung zu isolieren.
• Weitere Mikrofone sind auf einer ergonomischen Fahrgast-Ohrhöhe von 1,2 Metern über dem Boden positioniert (jeweils 20 cm von Fenstern und Einstiegstüren entfernt). Die synchronen Messungen mit bis zu sechs Mikrofonen ermöglichen eine ganzheitliche Bewertung von Fahrgastkomfort, Fahrzeugakustik und deren Wechselwirkung mit der Gleisinfrastruktur. 

Mehrachsige Strukturschwingungen (ISO-Konform)

• Schwingungsprofile werden an drei zentralen Längsverbindungspunkten entlang der Kabinen-Basislinie aufgezeichnet.
• Eine Kombination aus einem dreiachsigen Beschleunigungsaufnehmer und zwei einachsigen Beschleunigungsaufnehmern misst mehrachsige Beschleunigungen (X-, Y- und Z-Vektoren), um die Übertragung von Ganzkörper-Schwingungen von den Gleisen durch das Untergestell zu bewerten.
• Der gesamte Aufbau der Schwingungsmessung und die Datenpipeline sind so ausgelegt, dass sie internationale Normen wie die ISO 2631 strikt einhalten. Dies gewährleistet eine präzise Bewertung der Belastung des Menschen durch Ganzkörper-Schwingungen und des Fahrkomforts.

Der wahre Mehrwert der Messkampagne liegt in der effizienten Datenauswertung, die aus den Messdaten aussagekräftige Ergebnisse herauszieht. Das Team nutzt FAMOS, um den Workflow zu optimieren. Da die Software die GPS-Standortkoordinaten nahtlos integriert, lassen sich die Messdaten direkt mit den Standortdaten der gefahrenen Strecke abgleichen.

FAMOS visualiert auf der Karte die Messdaten in Bezug auf die tatsächliche geografische Position des Zuges. So kann das Team die genauen Zeitpunkte isolieren, zu denen der Zug in eine scharfe Kurve einfährt oder seine Höchstgeschwindigkeit erreicht. Darüber hinaus ermöglicht die Software automatisierte, wiederholbare Nachbearbeitungsroutinen als Batch-Routinen, bei denen komplexe Algorithmen mit einem einzigen Klick auf alle sechs Gleiszustände angewendet werden.

Die Auswertung der Messdaten, unabhängig von ihrer Quelle, wurde mit FAMOS durchgeführt. FAMOS bietet nützliche Werkzeuge, die den Anforderungen von Ingenieuren und Technikern entsprechen, insbesondere bei umfangreichen Datensätzen. Visualisierungs- und Analysefunktionen sowie automatisierte Auswerteroutinen – vom Datenimport bis zur Erstellung aussagekräftiger Berichte – tragen dazu bei, Messergebnisse effizient zu generieren und zu kommunizieren.