図面 (/)

技術 車両走行路実形状の算出方法およびその車両走行路の補修量算出方法

出願人 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明者 古川敦神山雅子
出願日 2005年11月7日 (13年10ヶ月経過) 出願番号 2005-322534
公開日 2007年5月24日 (12年3ヶ月経過) 公開番号 2007-127604
状態 特許登録済
技術分野 測定手段を特定しない測長装置 鉄道車両の補助装置 機関車
主要キーワード データ取得方式 軌道形状 補修量 曲線線形 設計状態 線状構造物 軌道検 線路形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年5月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

差分法で測定された走行路面データから、ある基準弦に対する走行路面の絶対形状及びその補修量を算出する車両走行路実形状算出方法およびその車両走行路の補修量算出方法を提供する。

解決手段

車両走行路実形状の算出方法において、差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出する。

概要

背景

本発明は、車両走行路管理用データ取得方法に関わり、特に、鉄道線路の形状を管理し補修するための、差分法による線路形状測定データからある基準弦に対する形状を知るために必要となる、車両走行路管理用のデータ取得方法に関するものである。

一般に、鉄道線路や道路走行路面形状は差分法によって測定される、一例として2階差分法による測定方法を図3に示す。

この方法では、長さcの弦を線路に沿って移動しながら、この弦の途中の点〔図3(a)の○の位置〕における走行路と弦との相対変位を連続的に測定する〔図3(b)〕のx1 ,…,xM ,…,xN )。このような測定は、通常軌道検測車(図4参照)と呼ばれる特別の車両や、これと同等の原理による簡易軌道検測装置によって行われる。

この方法は、弦の両端と測定点との相対変位を測定しているだけなので、この測定値x1 ,…,xM ,…,xN そのものは、地上の固定点から見た走行路面の絶対形状(図3(a)、図3(b)の黒太線)を示してはいない。

この方法によって得られる走行路データは、数学的には走行路形状の2階微分と等価であるので、走行路形状の善し悪しの評価に用いることは不可能ではなく、現に多くの鉄道線路や走行路面(アスファルト面など)の形状の評価に、この2階微分の値が用いられている。
なし

概要

差分法で測定された走行路面データから、ある基準弦に対する走行路面の絶対形状及びその補修量を算出する車両走行路実形状算出方法およびその車両走行路の補修量算出方法を提供する。車両走行路実形状の算出方法において、差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出する。

目的

本発明は、上記状況に鑑みて、差分法で測定された走行路面データから、ある基準弦に対する走行路面の絶対形状及びその補修量を算出する車両走行路実形状の算出方法およびその車両走行路の補修量算出方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

(a)差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、(b)前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、(c)さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出することを特徴とする車両走行路実形状の算出方法

請求項2

請求項1記載の車両走行路実形状の算出方法において、前記車両が鉄道車両であり、前記走行路鉄道線路であることを特徴とする車両走行路実形状の算出方法。

請求項3

(a)差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、(b)前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、(c)さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出し、(d)同様な方法により車両走行路の設計形状を算出し、(e)前記(c)及び前記(d)に基づいて車両走行路形状を設計値に復するための補修量を算出することを特徴とする車両走行路の補修量算出方法。

請求項4

請求項3記載の車両走行路実形状の算出方法において、前記車両が鉄道車両であり、前記走行路が鉄道線路であることを特徴とする車両走行路の補修量算出方法。

技術分野

0001

本発明は、車両走行路実形状算出方法およびその車両走行路補修量算出方法に関するものである。

背景技術

0002

本発明は、車両走行路管理用データ取得方法に関わり、特に、鉄道線路の形状を管理し補修するための、差分法による線路形状測定データからある基準弦に対する形状を知るために必要となる、車両走行路管理用のデータ取得方法に関するものである。

0003

一般に、鉄道線路や道路走行路面形状は差分法によって測定される、一例として2階差分法による測定方法図3に示す。

0004

この方法では、長さcの弦を線路に沿って移動しながら、この弦の途中の点〔図3(a)の○の位置〕における走行路と弦との相対変位を連続的に測定する〔図3(b)〕のx1 ,…,xM ,…,xN )。このような測定は、通常軌道検測車図4参照)と呼ばれる特別の車両や、これと同等の原理による簡易軌道検測装置によって行われる。

0005

この方法は、弦の両端と測定点との相対変位を測定しているだけなので、この測定値x1 ,…,xM ,…,xN そのものは、地上の固定点から見た走行路面の絶対形状(図3(a)、図3(b)の黒太線)を示してはいない。

0006

この方法によって得られる走行路データは、数学的には走行路形状の2階微分と等価であるので、走行路形状の善し悪しの評価に用いることは不可能ではなく、現に多くの鉄道線路や走行路面(アスファルト面など)の形状の評価に、この2階微分の値が用いられている。
なし

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、このような走行路面の管理、特に補修にあたっては絶対形状のデータが必要となることがある。例えば、鉄道軌道の場合、走行路面の著大な凹凸の補修はレールの移動によって行うが、このためには任意の地点におけるレールの移動量を求める必要がある。しかし前述の通り、一般に行われている走行路面の測定で得られるデータは、走行路形状の2階微分であるので、このデータからレールの移動量を直接算出することはできない。

0008

かかる状況に対し、ディジタルフィルタによって軌道の実形状を求める手法が開発されている。しかし、この方法は、一種バンドパスフィルタ処理であるため、ある特定の周波数帯域軌道形状しか求めることができない。したがって、例えば短い曲線区間において、曲線線形そのものが崩れた箇所のレール移動量の算出を、この方法で行うことはできない。

0009

本発明は、上記状況に鑑みて、差分法で測定された走行路面データから、ある基準弦に対する走行路面の絶対形状及びその補修量を算出する車両走行路実形状の算出方法およびその車両走行路の補修量算出方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

〔1〕車両走行路実形状の算出方法において、差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出することを特徴とする。

0011

〔2〕上記〔1〕記載の車両走行路実形状の算出方法において、前記車両が鉄道車両であり、前記走行路が鉄道線路であることを特徴とする。

0012

〔3〕車両走行路の補修量算出方法において、(a)差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、(b)前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、(c)さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出し、(d)同様な方法により車両走行路の設計形状を算出し、前記(c)及び前記(d)に基づいて車両走行路形状を設計値に復するための補修量を算出することを特徴とする。

0013

〔4〕上記〔3〕記載の車両走行路実形状の算出方法において、前記車両が鉄道車両であり、前記走行路が鉄道線路であることを特徴とする。

発明の効果

0014

一般的に行われている、差分法による走行路形状データでは、走行路形状の凹凸の良し悪しの評価は可能であるが、これを具体的な補修に結びつけることができない。これに対し、本発明を用いることによって、各地点において補修に必要な値、たとえば鉄道線路の場合、その形状を設計状態に復するために必要となる、各地点におけるレールの移動量を知ることが可能となり、より合理的な鉄道線路や車両走行路の管理が可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0015

本発明の車両走行路実形状の算出方法は、差分法により、連続的に測定された車両の走行路形状データを得て、前記車両の走行路形状データを任意の弦と車両走行路との離れの値に変換し、さらに前記弦を基準とする車両走行路実形状を算出する。

0016

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

0017

図1は本発明の実施例を示す走行路形状と基準弦との関係を示す図、図2は、特に測定弦長c=2a(すなわちa=b)であり、かつ基準弦の弦長Lがaの整数倍である場合を示している。

0018

従来例で示した図3に示すような差分法によって測定される走行路面データと、実際の走行路面形状との関係は伝達関数の形で表される。図3(a)に示す2階差分の場合、角周波数をωとすると、伝達関数H(ω)は式(1)で表されることが知られている。

0019

次に、このような差分法によるデータから走行路の実形状を算出する方法について説明する。走行路の実形状を算出する場合、例えば緯度経度のような地球に対する絶対的な位置を示す必要はなく、実際の管理に用いる基準との相対的な位置がわかれば実用上は十分である。走行路は線状構造物であるので、このような基準は弦であるのが望ましく、さらにはこのような基準弦はその両端が走行路上にあっても良い。

0020

よって、ここでは、図1に示すように、走行路上に両端がある長さLの基準弦(図1の2重線)と、この中間にある走行路の各位置との相対距離図2のy1 ,y2 ,…,yM ,…,yN-1 ,yN )を算出することを考える。

0021

ここで図1図3(a)を比較すると、例えば、図1のy2 は図3(a)でa=p2 ,b=q2 とした場合の2階差分の値と等しい。前述の通り、走行路形状の測定は図3(a)に示す2階差分で行われている。2階差分から2階差分への変換は、両者の伝達関数が既知であれば演算可能である。具体的には、図2のy2 の場合、図3(a)に示す2階差分によって測定された走行路形状データのフーリエ変換をX(ω)とすれば、a=p2 ,b=q2 とした場合の波形のフーリエ変換Y(ω)が以下に示す式(2)から算出できる。

0022

したがって、走行路形状データが、図3(a)に示す2階差分によって走行路に沿って連続的に得られていれば、上記式(2)のY(ω)を逆フーリエ変換することで、図1のy2 を演算で求めることが可能である。

0023

なお、図3(a)でa=b(このような場合を「正矢」という。)で、p,qがaの整数倍である場合は、図1図2となるので、上記の演算は以下に示す式(3)のように簡略化される。

0024

上記式(2)、式(3)のいずれの方法によっても、p+q=Lの条件下でpとqの比を変えながら各点の2階差分の値yM を求めることができれば、長さLの基準弦に対する、走行路上の各点の離れy1 ,y2 ,…,yM ,…,yN-1 ,yN の連続的な算出が可能である。

0025

なお、上述した例でy1 ,y2 ,…,yN-1 ,yN は変位として算出されるが、基準弦に対する角度として出力することも可能である。

0026

算出したy1 ,y2 ,…,yN-1 ,yN をもとに、走行路の変位を0とするためのレール保守量(移動量)を算出するには、基準弦に対する走行路の設計形状(図1点線)の形状をあらかじめ算出しておき、これとy1 ,y2 ,…,yN-1 ,yN との差を求めれば良い。

0027

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

0028

本発明の車両走行路管理用のデータ取得方式は、差分法による走行路形状測定データから、走行路の実形状を算出し、鉄道線路や車両走行路などの管理のためのデータを得るのに好適である。

図面の簡単な説明

0029

本発明の実施例を示す走行路形状と基準弦との関係を示す図である。
本発明の実施例を示す走行路形状と基準弦との関係、特に測定弦長c=2a(すなわちa=b)かつ基準弦の弦長Lがaの整数倍である場合を示している。
従来の2階差分法によって測定される走行路面データを示す図である。
従来の軌道検測車を示す図である。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社ニコンの「 計測システム及び基板処理システム、並びにデバイス製造方法」が 公開されました。( 2019/07/18)

    【課題・解決手段】マイクロデバイスの製造ラインで用いられる計測システム(500)は、それぞれ基板に対する計測処理を行なう複数の計測装置(1001〜1003)と、複数の計測装置を制御可能な制御装置(53... 詳細

  • 株式会社ミツトヨの「 測定装置及び異常検出方法」が 公開されました。( 2019/07/18)

    【課題】測定装置で使用されるローラの交換が必要になる前にローラの異常を検出する。【解決手段】測定装置100は、移動可能なプロービングシステムにより被測定物の形状を測定する測定部622と、プロービングシ... 詳細

  • 東海旅客鉄道株式会社の「 アーク放電判定装置」が 公開されました。( 2019/07/18)

    【課題】太陽光の紫外線がカメラに入射したとしても、パンタグラフと架線間においてアーク放電が発生したか否かを判定可能とする。【解決手段】実施形態のアーク放電判定装置は、撮像部と、高輝度領域抽出部と、アー... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ