JP2002500762A - 長手方向の光ラインによるレールのうねり及び長い波状起伏の測定 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、とりわけレール（１１）の走行面（１１１）における対象の表面のうねり又は長い波状起伏により形成される非平坦性を測定プラットホーム（１３）から測定するための方法に関する。この方法は無接触に測定し、測定プラットホーム（１３）と対象との相対運動に対してロバスト性をもっており、この相対運動の速度に依存せずにほぼ良好な測定結果を供給する。このために、測定プラットホーム（１３）から運動方向に延在する光ライン（１９）を表面法線に対して一定の投射角度でこの表面に投射する。この光ライン（１９）は、測定プラットホーム（１３）において投射角度に対して傾斜された撮影角度によって固定的に配置された平面位置感度フォトレシーバにおいて多数の連続する瞬間撮影によって結像され、これら多数の光ラインの結像はこの表面を運動方向に沿って少なくとも隙間なく検出する。これら多数の光ラインの結像における歪みから運動方向に沿って表面プロフィールが検出される。

Description

【発明の詳細な説明】 長手方向の光ラインによるレールのうねり及び長い波状起伏の測定 本発明は測定プラットホームから対象の表面のうねり(Riffel)及び/又は長い 波状起伏(lange Welle)によって形成された非平坦性を測定するための方法に関 し、この測定プラットホーム及び対象は互いに相対的に運動する。 このような方法の適用実施例は、鉄道、都市近郊鉄道、地下鉄等々のようなレ ール使用交通手段の軌道床に敷設されたレールの走行面におけるこれに関する非 平坦性を測定することである。レール使用走行動作によって走行面を形成するレ ール上側面には局所的に周期的な走行面非平坦性が発生する。この局所的に周期 的な走行面非平坦性はレール使用車両の車輪が走り去る際に物体音響及び振動を 発生する。この物体音響及び振動は環境の騒音公害及び旅客の騒音公害及び振動 公害の原因となる。この走行面非平坦性は早期に識別されなければならない。と いうのも、この走行面非平坦性はさらにレール走行を続ければますます増大し、 走行快適性及び最終的には走行安全性さえも大きく損なうからである。走行面非 平坦性を有するレールはひどい摩耗にさらされ、このような走行面非平坦性を持 たないレールよりもはるかに短い耐用期間を有する。１０ｍｍと３００ｍｍとの 間の波長λを有するいわゆるうねり及び３００ｍｍと３０００ｍｍとの間の波長 λを有する長い波状起伏として定義される走行面非平坦性はレールの研磨加工、 切削加工又は平削加工によって除去しなくてはならない。このために一連の測定 方法が開発された。これらの測定方法は、定期点検方法の際にもレールの実施さ れた表面加工の再検査及び記録の目的にも走行面非平坦性を測定することを可能 にする。この場合、レールの正常な状態に対してＤＩＮ４７６８に従っていわゆ る算術平均高さ（arithmetic average height＝arithmetische Mittenrauhwert ）Ｒａが定義される。この算術平均高さは所定のレール長Ｌを越えてはならない 。 いわゆる移動長弦測定原理（Wandersehnenmessverfahren）として公知の、レ ールの走行面のこのような非平坦性を測定するための公知の測定方法（Stuart L .Grassie“Measurement of railhead longitudinal profieles:a comparison of different techniques”，Wear 191,(1996)p.245-251）では、トレーサ又は無 接触測定センサを用いて測定プラットホームから定規までの間隔を測定する。こ の定規の２つの端点はレールに接触する。この定規は測定プラットホームからレ ールへと押しつけられ、この測定プラットホームとともにレールに沿って移動す る。レール表面を横切る 垂直断面におけるプロフィール偏差が平坦な曲線である場合、この定規はこの曲 線の長弦であり、アーチ高さとも呼ばれる測定された間隔からプロフィールが推 定される。このプロフィールから走行面の凸凹さ（Rauheit）が計算される。走 行面非平坦性のあらゆる可能な波長を検出するために、複数の定規長が使用され なければらならい。これは方法実施の際に極端な欠点をもたらす。この方法の他 の欠点は、トレーサが測定プラットホームの振動には無関係にレールに押しつけ られなければならないことに理由を持つ。これは大きな機械的コストを必要とす る。慣性系が車両軸に固定される場合、測定プラットホームに依存しない座標系 において測定が行われる。測定構造はなるほど簡単であるが、測定システムは非 常に多数のパラメータによって記述され、これらのパラメータを知らなければな らない。この測定システムの特性は測定プラットホームの速度、レール、枕木の 種類及び軌道の道床に依存する。局所的測定は可能ではなく、ほぼ１０ｍの測定 長にわたるプロフィール偏差に関する統計的な情報を提示できるだけである。さ らに、慣性系はほぼ２０ｋｍ/ｈの測定プラットホームの最低速度からようやく 満足できる精度で機能する。この結果、このような測定システムをレールヘッド に対してゆっくりと運動する処理機械と接続してすることは不可能である。 本発明の課題は、無接触で測定し、測定プラットホ ームと対象との間の相対運動に対してロバスト性を有し、運動速度に依存せずに かわらずに良好な測定結果を供給する、冒頭に挙げたタイプの方法及びこの方法 のための装置を提供することである。 本発明の課題は、方法においては請求項１の特徴部分記載の構成及び装置にお いては請求項１３の特徴部分記載の構成によって解決される。 本発明の方法は次のような利点を有する。すなわち、この方法は、高い測定精 度で対象のあらゆる非平坦性をこの非平坦性の波長には依存せずに検出する、と いう利点を有する。この方法は、連続的かつ完全自動化される。レール使用交通 手段の走行路に適用する場合には、この本発明の方法はその速度への非依存性に よって極端にゆっくりに及び極端に高速にレールに沿って運動する測定プラット ホームにおいて使用でき、さらに、取り外すことなしに作業結果の管理及び記録 の目的でレール表面の平滑化のための加工処理機械とともに及びレール走行面の 性質の検査のための点検方法の枠内で（２００ｋｍ/ｈまでの）高い速度で走行 する測定車両において使用される。本発明の方法は測定プラットホームのレール に対する相対的な間隔変動及び傾斜に対して不感性を有し、従って測定動作の間 に振動及び運動にさらされる測定プラットホームにおいて問題なく使用できる。 本発明の方法乃至はこの方法を実施するための本発 明の装置の有利な実施形態は従属請求項から得られる。 次に本発明を図面に図示された、レールに沿って運動する測定プラットホーム からレールの走行面非平坦性の測定のための装置に基づいて詳しく記述する。概 略的な図は以下の通り。 図１はレールの走行面非平坦性の測定のための装置の遠近法的な図示である。 図２は図１の測定装置の断面図である。 図３は図１及び２の測定装置のブロック線図である。 図４は測定装置によって検出されたいわゆる光セクション信号の図面である。 図５は修正を加えた測定装置の図１と同じ図示である。 図１には１０によってレール区間の軌道床が、１１によってこの軌道床１０に 敷設されたレールトラックのレールの部分が示されている。レール車両の車輪の 走行面を形成するこのレール１１の上側面は１１１で示されている。この走行面 １１１の上には走行動作によって非平坦性が発生する。この非平坦性はその様々 な波長に基づいていわゆるうねりと長い波状起伏とに分類される。うねりは１０ ｍｍと３００ｍｍとの間の波長λを有する非平坦性であり、長い波状起伏は３０ ０ｍｍから３０００ｍｍまでの波長λを有する非平坦 性である。正常な走行動作のためにはこの走行非平坦性を十分早期に除去するこ とが必要である。これは走行面１１１の研磨加工、切削加工又は平削り加工によ って達成される。この作業結果を検査できるために、又は点検によってレールの 加工処理の必要性を検出することができるために、走行非平坦性は測定装置１２ によって測定される。この測定装置１２はこのために測定プラットホーム１３に 設置されており、この測定プラットホーム１３はレールに沿って任意の速度で走 行される。有利にはこのために測定プラットホーム１３は測定装置１２とともに 駆動される又は牽引される測定車両の下側に設置される。この測定車両はレール トラックにおいて点検走行を時間当たり２００ｋｍまでの速度で実施するか、又 は、レール加工処理の結果の管理及び記録の目的でこのレールに沿って走行する 研磨加工機械、切削加工機械又は平削り加工機械に結合されている。この研磨加 工機械、切削加工機械又は平削り加工機械は極端に低い速度でレールトラックに 沿って運動する。 図１で遠近法的に図示され、図２において正面図によって図示されている測定 装置はいわゆる光セクション又はレーザ三角測量システム（Lasertriangulation ssystem）１４を有する。この光セクション又はレーザ三角測量システム１４は 線形光学系及を有するレーザ光源１５と撮影対物レンズ１７及び位置感度フォト アレイ１８を有するカメラ１６とを有する。線形光学系を有するレーザ光源１５ は限定された長さ（この実施例ではほぼ３００ｍｍ）のレーザライン又は光ライ ン１９をレール長手方向において走行面１１１に投射し、この線形光学系を有す るレーザ光源１５は、投射角度がレール法線に対して傾斜しているように測定プ ラットホーム１３に配置される。図２には投射角度がαで、レーザ光源１５の線 形光学系の光学軸が２１で、カメラ１６の撮影対物レンズ１７の光学軸が２２で 示されている。ここでよく分かるように、撮影対物レンズ１７の光学軸２２は線 形光学系を有するレーザ光源１５の光学軸２１に対して傾斜されており、この場 合光学軸２２とレール法線２０との間の角度はβで示されている。カメラ１６に よって検出されフォトアレイ１８に結像される画像部分は、光ライン１９の長さ の走行面１１１を被覆する。カメラ１６の撮影対物レンズ１７はアナモルフィッ クに構成されており、この場合レール１１の長手方向の結像尺度がこのレール１ １の横断方向の結像尺度、すなわち走行面１１１を越える結像尺度より小さいよ うに配向される。このようなアナモルフィックな撮影対物レンズは、交差して組 み込まれた円柱レンズ又は特に楕円体に研磨されたレンズを使用したレンズ系に よって実現される。通常は水平方向結像と垂直方向結像との間の結像尺度比率が ファクタ２までのアナモルフィックに結像する撮影対 物レンズが販売されている。ここで記述される実施例では１５より大きいファク タの結像尺度差を有するアナモルフィックに結像する撮影対物レンズ１７が使用 される。これによって、例えばＣＣＤチップとして構成されたフォトアレイ１８ 上に、走行面１１１に投射される光ライン１９を５００ｍｍまでのその全長にお いて結像し、さらにこのラインの輪郭をレール横断方向において４０ｍｍより小 さい対象サイズ領域に結像することができる。これは次のことを意味する。すな わち、光ライン１９がレール長手方向においてＣＣＤセル上に結像される場合に 例えば５００ｘ５００ピクセルを有するフォトアレイ１８において照明されるピ クセルは１ｍｍの局所分解能を許容し、他方で、この光ライン１９をレール横断 方向において結像する列において照明されるピクセルは８０μｍの局所分解能を 有することに相応する。 カメラ１６は出力側において入力キーボード２５及びモニタ２６を有するＰＣ ２４に接続されており、このＰＣ２４でカメラ１６の出力信号の処理が行われる 。非平坦性測定の測定結果はモニタ２６のディスプレイ２６１に表示され、付加 的にプリンタ又はプロッタによって記録される。測定プラットホーム１３を有す る測定車両の測定走行の際にはレール１１に沿って移動する光ライン１９が画像 撮影シーケンスを有するカメラ１６によって走査される。この画像撮影シーケン スは測定プラットホーム１３の走行速度に同期している。この実施例では画像撮 影シーケンス又は画像繰り返し周波数は、走行速度がほぼ５０ｋｍ/ｈの際には ほぼ５０Ｈｚであり、走行速度がほぼ２００ｋｍ/ｈの際には２００Ｈｚである 。レール１１の走行面１１１はカメラ１６の瞬間撮影によってレール長手方向に おいて隙間無く走査される。すなわち、個々の瞬間撮影において得られる光ライ ンの結像は、走行面１１１をレールの長手方向において隙間無く検出する。有利 にはオーバラップによって作動される。すなわち、連続的な光ラインの結像はレ ールのオーバーラップされた長手方向部分を検出する。走行面非平坦性によって カメラ１６が撮影した光ライン１９の結像は歪む。この光ラインの結像の輪郭線 はレール１１の長手方向の走行面１１１における非平坦性の尺度である。ＰＣ２ ４に含まれる適切な信号処理を用いて、多数の光ラインの結像の歪みからレール １１に沿った走行面１１１の表面プロフィールが算定される。 測定プラットホーム１３の走行速度に同期されたカメラ１６の画像撮影シーケ ンス又は画像繰り返し周波数は２つの異なるやり方で実現される。第１の場合に は、連続照射するレーザ光源１４が使用され、カメラ１６のカメラシャッタの開 口部側が測定プラットホーム１３の走行速度に同期される。第２の場合には、パ ルス動作するレーザ光源１４が使用され、光パルスの 照射周波数が測定プラットホーム１３の走行速度に同期される。カメラ１６のカ メラシャッタは無くても良く又は常に開かれたままでもよい。 測定車両の走行速度に画像撮影シーケンスを同期化するために、ここではこれ 以上図示しないが、測定車両に回転パルス発生器２７（図３）が設けられる。こ の回転パルス発生器２７（図３）は測定車両の車輪回転毎に所定の個数のパルス を供給する。公知の車両直径では走査間隔は、すなわちカメラ１６の連続瞬間撮 影の間の時間間隔は簡単に計算できる。同期化装置２８（図３）は、測定プラッ トホーム１３が走査間隔だけ先行運動した時点でこのカメラ１６が画像撮影を実 施することを保証する。この回転パルス発生器２７のかわりに、どんなものであ れ他のキロメートル測定装置を使用することができる。このキロメートル測定装 置は測定プラットホーム１３の走破した距離単位毎に測定パルスを発生する。 カメラによって供給される出力信号を走行面非平坦性の検出のために評価する ことは、適当な信号処理方法によって行われる。この信号処理方法はＰＣ２４に 統合されたハードウェア及びソフトウェアによって実施される。この信号処理方 法を図３に図示された測定装置のブロック線図に基づいて次に記述する。この場 合、１６によって撮影カメラが、２７によって回転パルス発生器が、２８によっ てカメラ１６の画像撮影シ ーケンスを測定車両の走行速度に同期化するための同期化装置が示されている。 この信号処理はブロック２９で行われる信号前処理とうねりの検出のための信号 処理及び長い波状起伏の検出のための信号処理とに分割される。この信号処理の 結果は、表示ユニットで可視化され、この表示ユニットはディスプレイ２６１に よって構成される。うねりに対する信号処理ユニット３０は図３において信号処 理ブロック３１〜３６を含み、長い波状起伏に対する信号処理ユニット４０は信 号処理ブロック４１〜４８を含む。 信号前処理ブロック２９では光ラインの結像によって発生されたカメラ１６の フォトアレイ１８の各々の電気的な出力信号から光セクション信号(Lichtschnit tsignal)が形成される。この光セクション信号は、この光ラインの結像における 光ラインの長さに亘るこの光ラインの歪みの輪郭線を再現する。このような光ラ イン信号は部分毎に１２００ｍｍの走査されたレール長に対して図４において図 示されている。短い波長のうねりが明らかに識別される。この短い波長のうねり は長い波長の表面歪みに重畳されている。レール長が正確に隙間無くカメラ１６ の連続瞬間撮影によって走査される場合、図４に図示された信号部分が４つの連 続する瞬間撮影において光ライン結像から得られる。撮影領域をオーバラップす ることによって、オーバーラップのサイズに相応して比較的多くの瞬間撮影が必 要になる。ブロック２９のこの信号前処理は、各瞬間撮影においてカメラ１６か ら供給される出力信号毎に実施される。 うねりのための信号処理ユニット３０ではブロック３１において各瞬間撮影に 所属する光セクション信号について周波数分析（ＤＦＴ）が実施され、この場合 に得られる複素数値の絶対値の二乗から光セクション信号のピリオドグラムが形 成される。次のブロック３２では幾つかのピリオドグラムのインコヒーレントな 平均化を用いてパワー密度スペクトルが推定される。この場合、連続瞬間撮影か らの例えば８つの光セクション信号のピリオドグラムが平均化される。ブロック ３３では、推定されたパワー密度スペクトルの最大値が探索される。この最大値 の引き数がうねりの周波数の粗い推定値として送出される。この粗い推定値はブ ロック３４で実施される推定アルゴリズムによってさらに基本的に改善される。 うねりの推定された周波数ｆは表示ユニットに供給され、ディスプレイ２６１で 数値により又はグラフィッカルに表示される。同時に周波数を推定するためのブ ロック３２において平均化されたピリオドグラム乃至は推定されたパワー密度ス ペクトルからこの周波数に所属する値が読み出され、この値からブロック３５に おいてうねりの振幅が算出される。うねりが正弦波状の曲線を持つと仮定して、 この振幅は、算出された周波数の推定されたパワー密 度スペクトルの平方根の２倍として非常に簡単に算出される。このうねりの算出 された振幅Ａはディスプレイ２６１に表示される。このうねりの推定された周波 数及び振幅から走行面１１１の算術平均高さRaが例えばＤＩＮ４７６８に従って 計算され、ディスプレイ２６１に表示される。 長い波状起伏の算出のために信号処理ユニット４０ではコヒーレントな分折が 実施される。この信号処理における基本的なアイデアは、カメラ１６の瞬間撮影 毎に歪んだ光セクション信号の曲率値を算出することに存する。レール部分の走 査時点はこの光セクションシステム１４から既知であるので、多数の曲率値から 新しい信号が合成される。この新しい信号は長い波状起伏に関する情報を含んで いる。このために、信号前処理２９の出力側から取り出される各光セクション信 号にブロック４１において有利には最小二乗法による多項式適合が施される。図 ４にはこのような多項式適合の結果が４つの連続する光セクション信号において 破線で示されている。推定された多項式パラメータによってブロック４２では光 セクション信号毎に曲率が計算される。回転パルス発生器２７から導出される瞬 間撮影の時点が供給されるブロック４３において、連続する瞬間撮影からの多数 の曲率値から測定信号が合成される。この測定信号は長い波状起伏に対する周波 数情報及び振幅情報を含む。ブロック４４では、周波 数分析（ＤＦＴ）に従って、ここでは合成された測定値信号のピリオドグラムに 相応する合成された測定信号のパワー密度スペクトルが形成される。ブロック４ ５においてこの推定されたパワー密度スペクトルの最大値が探索され、この最大 値の引き数が周波数の推定値として使用される。周波数の正確な推定はブロック ４６において適当な推定アルゴリズムを用いて行われる。うねりに対する信号処 理ユニット３０の場合のように、合成された測定信号の推定されたパワー密度ス ペクトルから推定された周波数に所属する値がもとめられ、この値からブロック ４７において長い波状起伏の振幅が計算される。周波数及び振幅推定からこの長 い波状起伏の凸凹さ（Rauheit）が算出される。周波数ｆ、振幅Ａ及び算術平均 高さRaがディスプレイ２６１に表示される。長い波状起伏の振幅の計算の際には 次のことが考慮される。すなわち、この振幅は（正弦波状の曲線を仮定した際に ）合成された測定信号の振幅とはファクタによって異なるということが考慮され る。 完全な光セクション信号の多項式適合は、５００ｍｍより小さい波長λを有す る長い波状起伏の場合には満足できる結果をもたらさない。この場合には、光セ クション信号を各部分に分割し、各光セクション信号部分に上記の多項式適合を 施し、各光セクション信号毎に曲率を計算する。この場合、曲率値を相応のやり 方で測定信号に合成する。 走行面非平坦性に関する正確な情報のために必要なことは、測定がレール内側 エッジ（Schieneninnenkante）に対して一定の間隔で行われることである。車両 運動のためにこれは付加的な手段によってのみ保証される。この付加的な手段を 次に図５に基づいて説明する。図５には１４によって、測定プラットホーム１３ に設けられた光セクション及びレーザ三角測量システム１４が示され、さらに１ ９によってこのシステムのレーザ光源から投射される光ラインが示されている。 測定プラットホーム１３はレール１１の横断プロフィール平面において運動可能 に測定車両に位置決めされており、この結果、測定プラットホーム１３はレール に対して相対的に垂直方向（矢印５０）に及びレール長手方向（矢印５１）に対 して横断方向に運動できる。測定プラットホーム１３には付加的に位置センサ装 置５２が設けられており、この位置センサ装置５２の出力信号は制御コンピュー タ５３に供給される。この制御コンピュータ５３はその出力側において駆動シス テム５４に接続されている。この駆動システム５４は測定プラットホーム１３を 矢印５０の方向に及び/又は矢印５１の方向に所定の距離区間だけシフトさせる ことができる。位置決めセンサ装置５２はレールヘッド横断プロフィールを測定 する。このレールヘッド横断プロフィールからこの制御コンピュータ５３は横断 プロフィールにおける光ライン１９の相対的な位置及びレール１１に対する測定 プラットホーム１３の相対的位置を検出する。この制御コンピュータ５３はレー ル内側エッジから光ライン１９までの間隔を所定の閾値と比較し、実際値と目標 値との偏差がある場合にはこの差がゼロになるまでこの駆動システム５４を制御 する。位置決めセンサ装置５２としてはマーケットで買えるようなレールヘッド 横断プロフィール測定機器が使用される。この場合、位置決めはさらに別のレー ザ三角測量システムを用いて行われる。この別のレーザ三角測量システムの測定 平面は、レーザ三角測量システム１４に対して９０°だけ回転されており、この 別のレーザ三角測量システムのレーザ光源は５５で示されているレーザラインを レール１１に投射する。このレーザラインは光ライン１９に対して直角に経過し ている。この場合、この別のレーザ三角測量システムの撮影カメラはアナモルフ ィックな光学系を必要とせず、５０Ｈｚの測定クロックで十分である。この撮影 カメラの出力信号によってレーザ三角測量システム１４からレール１１の走行面 １１１に投射された光ライン１９の相対的な位置が検出され、この信号によって 測定プラットホーム１３が位置決めされる。 選択的な実施形態では測定プラットホーム１３のシフト可能性を断念し、線形 光学系及びカメラ１６を有するレーザ光源のビーム路にミラーを配置する。この ミラーは制御コンピュータ５３の制御信号によって相応に向きを変えられる。 本発明はレールの走行面の非平坦性の測定の上述の例に限定されるものではな い。この例では測定プラットホームを支持する測定車両が任意の速度でレールに 沿って走行する。本発明は原理的には細長い対象又は面状の対象ま対象物の表面 の上記の非平坦性の測定に拡張でき、この対象又は測定プラットホームが運動す るかどうかは些細なことである。本発明の可能な適用例は、例えばコンベヤーベ ルトの上に置かれ又は他の何らかの方法で移動され、この場合固定された測定プ ラットホームの傍らを通り過ぎるテープ又は金属板の上記の非平坦性を測定する ことであろう。金属板のような面状の対象の場合、有利には複数の測定プラット ホームが並んで配置されており、この金属板をその全幅において検出することが できる。本発明の方法及び装置の利点は次の点にある。すなわち、本発明の装置 は、測定プラットホーム及び/又は対象の振動又は揺動に対して完全に不感性を 有し、高い測定速度を許容する点にある。従って、平行移動又は測定装置の傍ら を通り過ぎるように対象又は対象物をガイドする搬送手段を要求する必要がない 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレアス クルップ ドイツ連邦共和国 ラングヴェーデル パ ッペルシュトラーセ 12 (72)発明者 ディルク マイヴァルト ドイツ連邦共和国 ヴァイエ ウルメンシ ュトラーセ 23 (72)発明者 ディルク ラートイェン ドイツ連邦共和国 ブレーメン ディステ ルカムプスヴェーク 53

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 測定プラットホームから対象の表面のうねり(Riffel)及び/又は長い波状 起伏(lange welle)によって形成された非平坦性を測定するための方法であって 、 前記測定プラットホームと前記対象とは互いに相対的に運動する、測定プラッ トホームから対象の表面のうねり(Riffel)及び/又は長い波状起伏(lange welle) によって形成された非平坦性を測定するための方法において、 前記測定プラットホーム（１３）から運動方向に延在する光ライン（１９）を 表面法線（２０）に対して傾斜させた一定の投射角度（α）で前記対象（１１） の表面（１１１）に投射し、 前記光ライン（１９）は、前記測定プラットホーム（１３）において前記投射 角度（α）に対して傾斜された撮影角度（α＋β）で固定的に配置された平面位 置感度フォトレシーバ（１８）において多数の連続する瞬間撮影によって結像さ れ、 これら多数の光ライン結像は、運動方向に沿って少なくとも隙間なく、有利に はできるだけ大きくオーバーラップする長手方向部分によってこの表面を検出し 、 これら多数の光ライン結像における歪みから運動方向に沿った前記表面（１１ １）のプロフィールが検出 されることを特徴とする、測定プラットホームから対象の表面のうねり及び/又 は長い波状起伏によって形成された非平坦性を測定するための方法。 2. 瞬間撮影の繰り返し周波数は、測定プラットホーム（１３）と対象（１１ ）との間の相対速度に同期されることを特徴とする請求項１記載の方法。 3. 光ライン（１９）のラインの長さは、うねりの波長（λ）よりもはるかに 大きくかつ長い波状起伏の波長（λ）よりも小さく、有利には３００ｍｍ〜５０ ０ｍｍのオーダの寸法であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 4. 光ラインの結像によって発生されたフォトレシーバ（１８）の各出力信号 から、光ラインの長さに亘る光ラインの歪みの輪郭線を再現する光セクション信 号（Lichtschnittsignal）が形成されることを特徴とする請求項３記載の方法。 5. 光セクション信号の周波数分析によって各瞬間撮影におけるうねりを測定 するために前記光セクション信号のピリオドグラムが形成され、幾つかの前記ピ リオドグラムのインコヒーレントな平均化によってパワー密度スペクトルが推定 されることを特徴とする請求項４記載の方法。 6. 推定されたパワー密度スペクトルの最大値が探索され、該最大値の引き数 がうねりの周波数の粗い推定値として送出されることを特徴とする請求項５記載 の方法。 7. 周波数の粗い推定値は推定アルゴリズムの適用によって改善されることを 特徴とする請求項６記載の方法。 8. うねりの振幅は、推定された周波数に所属する推定されたパワー密度スペ クトルの値から算出され、有利には前記うねりの正弦波状の経過を仮定して、こ の値の平方根の２倍として計算されることを特徴とする請求項６又は７記載の方 法。 9. 各瞬間撮影における長い波状起伏の測定のために、光セクション信号の曲 率又は複数の部分に分割された前記光セクション信号の個々の部分の曲率が算出 され、連続する瞬間撮影における曲率値から測定信号が合成され、 この合成された測定信号の周波数及び振幅が推定され、前記長い波状起伏の基 本量として送出されることを特徴とする請求項４〜８までのうちの１項記載の方 法。 10．曲率算出の前に、光セクション信号乃至は該光セクション信号の部分に対 して有利には最小二乗法による多項式適合が施されることを特徴とする請求項９ 記載の方法。 11．合成された測定信号から周波数分析によってパワー密度スペクトルが推定 され、該パワー密度スペクトルの最大値が探索され、この最大値の引き数が長い 波状起伏の周波数の推定値として使用されることを特徴とする請求項９又は１０ 記載の方法。 12．長い波状起伏の振幅は、推定された周波数に所属する推定されたパワー密 度スペクトルの絶対値から算定されることを特徴とする請求項１１記載の方法。 13．測定プラットホーム（１３）をレール（１１）に沿って移動させ前記レー ル（１１）の走行面（１１１）が対象表面を形成することによって、レール使用 交通手段の走行動作のための軌道床に敷設されたレールに対して前記方法を適用 することを特徴とする請求項１〜１２までのうちの１つに記載の方法。 14．請求項１３記載の方法を実施するための、運動するレール使用測定プラッ トホームに設けられた装置において、 光セクション又はレーザ三角測量システム（Lasertriangulationssystem）（ １４）を有し、該システム（１４）はレール長手方向に延在する限定された長さ の光ライン（１９）をレール（１１）の走行面（１１１）に投射するための線形 光学系を有するレーザ光源（１５）を有し、さらに前記システム（１４）は前記 線形光学系（１５）の光学軸（２１）に対して傾斜されレール走行面（１１１） に向けられた光学軸（２２）と前記測定プラットホーム（１３）の走行速度と同 期した画像撮影シーケンスとを有する平面カメラ（１６）を有し、 該平面カメラ（１６）の出力信号から光セクション信号を形成するための信号 前処理ユニット（２９）を有し、 該信号前処理ユニット（２９）に接続された第１の信号処理ユニット（３０） を有し、該第１の信号処理ユニット（３０）は前記光セクション信号の周波数ス ペクトルのインコヒーレントな平均化によってうねりの振幅及び周波数を推定す るためのものであり、 前記信号前処理ユニット（２９）に接続された第２の信号処理ユニット（４０ ）を有し、該第２の信号処理ユニット（４０）は前記光セクション信号のコヒー レントな分析によって長い波状起伏の振幅及び周波数を推定するためのものであ り、 前記うねり及び長い波状起伏の振幅（Ａ）及び周波数（ｆ）及び/又はこれら から計算されるレール走行面（１１１）の算術平均高さ（arithmetische Mitten rauhwert）（Ｒａ）を表示及び/又は記録するための表示ユニット（２６）を有 することを特徴とする、請求項１３記載の方法を実施するための、運動するレー ル使用測定プラットホームに設けられた装置。 15． 平面カメラ（１６）はアナモルフィックな撮影光学系（１７）を有し、 該アナモルフィックな撮影光学系（１７）は次のように配向されている、すなわ ち、レール（１１）の長手方向の結像尺度がこれに対して直角方向の結像尺度よ りも小さいように配向され ていることを特徴とする請求項１４記載の装置。 16．測定プラットホーム（１３）はレール（１１）上に走る測定車両に配置さ れており、 該測定車両には該測定車両が走破した距離単位毎に測定パルスを発生するキロ メートル測定装置、有利には車輪回転毎に一定の数のパルスを送出する回転パル ス発生器（２７）が設けられており、 前記測定パルスは一方で平面カメラ（１６）の画像撮影シーケンスを制御する 同期化ユニット（２８）に供給され、他方で前記測定パルスは光セクション信号 のコヒーレントな分析のための第２の信号処理ユニット（３０）に供給されるこ とを特徴とする請求項１４又は１５記載の装置。 17．レール（１１）の走行面（１１１）をレール横断方向に走査する位置セン サ装置（５２）を有し、該位置センサ装置（５２）に接続された制御装置（５３ 、５４）を有し、該制御装置（５３、５４）は光セクション又はレーザ三角測量 システム（１４）を前記位置センサ装置（５２）の出力信号に依存して制御し、 光セクションシステム（１４）によって前記走行面（１１１）に投射された光ラ イン（１９）はレール内側エッジから一定の横断方向間隔を有することを特徴と する、請求項１４から１６までのうちの１項記載の装置。 18．測定車両の測定プラットホーム（１３）はレー ル（１１）のプロフィール面においてシフト可能に配置されており、 制御装置は、前記測定プラットホーム（１３）を垂直方向（矢印５０）に及び 前記測定プラットホーム（１３）を横断方向（矢印５１）にシフトする駆動部（ ５４）ならびに該駆動部（５４）を制御する制御コンピュータ（５３）を有し、 該制御コンピュータ（５３）の入力側は前記位置センサ装置（５２）に接続され ていることを特徴とする請求項１７記載の装置。