JP2003139508A - 軌道狂い計測方法及びその計測装置 - Google Patents

軌道狂い計測方法及びその計測装置

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Makoto Sunaga
誠 須長
Osamu Murata
修 村田
Shiro Tanamura
史郎 棚村
Hiromasa Ito
裕昌 伊藤
Hiroshi Akiyama
洋 秋山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レールへの光ファイバーケーブルセンサーの
布設により、検測車を走らせることなく、監視センター
からの遠隔監視により、必要な軌道狂い情報を連続的で
迅速、かつ的確に計測することができる軌道狂い計測方
法及びその計測装置を提供する。 【解決手段】 鉄道用レール5Aに沿ってこのレール5
Aの腹部に光ファイバーケーブルセンサー11を貼り付
け、この光ファイバーケーブルセンサー11からの情報
を前記レールの敷設基準情報記憶装置24と比較して、
前記レール5Aの敷設位置の狂いを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道用レールの軌
道狂い計測方法及びその計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、鉄道用レールの軌道の管理は、検
測車で数週間に1度測るか、もしくは人が直接測る方法
が主流である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の検測車か、もしくは人が直接測る方法では、実
際の運行スケジュールの合間を狙って、検測車を走らせ
て実測するか、人が直接測る必要があり、人件費を含め
てコスト高となり、また、連続的に精度良く測ることは
できない。
【0004】更に、地震や台風到来時や、その直後にお
いては、線路を十分に確認した後でないと検測車を走ら
せることができず、必要な情報を得るのに手間がかかる
といった多くの問題点があった。
【0005】本発明は、上記問題点を除去し、レールへ
の光ファイバーケーブルセンサーの布設により、検測車
を走らせることなく、監視センターからの遠隔監視によ
り、必要な軌道狂い情報を連続的で迅速、かつ的確に計
測することができる軌道狂い計測方法及びその計測装置
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔1〕軌道狂い計測方法において、鉄道用レールに沿っ
てこのレールに光ファイバーケーブルセンサーを貼り付
け、この光ファイバーケーブルセンサーからの情報を前
記レールの敷設基準情報と比較して、前記レールの敷設
位置の狂いを検出することを特徴とする。
【0007】〔2〕上記〔1〕記載の軌道狂い計測方法
において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄
道用レールの腹部の両側に交互に貼り付け、前記光ファ
イバーケーブルセンサーからの情報を前記レールの垂直
方向の敷設基準情報と比較して、前記レールの垂直方向
の位置狂いを計測することを特徴とする。
【0008】〔3〕上記〔1〕記載の軌道狂い計測方法
において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄
道用レールの2本に配置して、前記光ファイバーケーブ
ルセンサーからの情報を前記レールのレール間敷設基準
情報と比較して、前記レールのレール間の相対的狂いを
計測することを特徴とする。
【0009】〔4〕軌道狂い計測装置において、鉄道用
レールに配置される光ファイバーケーブルセンサーと、
この光ファイバーケーブルセンサーからの軌道狂い情報
を監視する監視装置とを具備することを特徴とする。
【0010】〔5〕上記〔4〕記載の軌道狂い計測装置
において、前記監視装置は、前記レールの水平方向の敷
設基準情報を記憶する記憶装置を備え、前記レールの腹
部の両側に交互に渡すように配置された前記光ファイバ
ーケーブルセンサーからの情報を前記レールの垂直方向
の敷設基準情報と比較して、前記レールの垂直方向の位
置狂いを計測する手段とを具備することを特徴とする。
【0011】〔6〕上記〔4〕記載の軌道狂い計測装置
において、前記監視装置は、前記レール間敷設基準情報
を記憶する記憶装置を備え、前記鉄道用レールの2本に
交互に渡すように配置された前記光ファイバーケーブル
センサーからの情報を前記レール間敷設基準情報と比較
して、前記レール間の相対的狂いを計測する手段とを具
備することを特徴とする。
【0012】〔7〕上記〔6〕記載の軌道狂い計測装置
において、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄
道用レールの2本に交互に渡す場合に、まくらぎに沿わ
せることを特徴とする。
【0013】〔8〕上記〔4〕記載の軌道狂い計測装置
において、前記光ファイバーケーブルセンサーが前記鉄
道用レールの温度の計測をも兼ねることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の実施例を示す光ファイバー
ケーブルセンサーの配置を示す斜視図、図2はその光フ
ァイバーケーブルセンサーの配置を示す側面図、図3は
図2のA−A線断面図、図4は本発明の実施例を示す軌
道狂い計測装置の模式図である。
【0016】これらの図において、1はバラスト、2は
まくらぎ、3は弾性被覆材、4は軌道パッド、5A,5
Bはレール、11はレール5Aの腹部に貼り付けられる
直線状に配置の第1の光ファイバーケーブルセンサー、
12はレール5Aの腹部の両側に交互に貼り付けられて
ジグザグ状に配置される第2の光ファイバーケーブルセ
ンサー、13は2本のレール5A,5Bの腹部に交互に
貼り付けられる第3の光ファイバーケーブルセンサー、
14はそれらの光ファイバーケーブルセンサ11,1
2,13をレールに直接貼り付ける接着テープである。
【0017】一方、21はこれらの第1乃至第3の光フ
ァイバーケーブルセンサー11、12,13に接続さ
れ、遠隔地に配置される軌道狂い監視装置であり、この
軌道狂い監視装置21は、インターフェース部22、制
御プログラムが記憶されるROM23、レールの敷設基
準情報記憶装置24、レールの垂直方向(高低)の敷設
基準情報記憶装置25、レールの水平方向の敷設基準情
報記憶装置26、2本のレール間敷設基準情報記憶装置
27、レールの基準温度情報の記憶装置28、レールの
温度測定値(推定値)の記憶装置29、中央処理装置
(CPU)30、表示装置31を具備している。なお、
ここでは、光ファイバーセンサー11は、レールの温度
も計測することができるので、基準となる温度と比較し
て、温度によるレールの変形分は、補正を行い、光ファ
イバーケーブルの布設位置における変状を正確に測定す
ることができる。
【0018】以下、本発明の軌道狂い計測装置の動作に
ついて説明する。
【0019】(1)まず、レール5Aの腹部に貼り付け
られる直線状に配置された第1の光ファイバーケーブル
センサー11からの情報を軌道狂い監視装置21に取り
込み、レールの敷設基準情報記憶装置24に記憶されて
いるレールの敷設基準情報と比較することにより、軌道
狂いを計測することができる。例えば、正確には、レー
ルが垂直方向(高低)に変位しているのか、水平方向に
変位しているのかは確定できないとしても、基準状態か
ら変位していることを計測することができる。
【0020】(2)次に、レール5Aの腹部の両側に交
互に渡されて貼り付けられた、ジグザグ状に配置される
第2の光ファイバーケーブルセンサー12からの情報を
軌道狂い監視装置21に取り込み、レールの垂直方向の
敷設基準情報記憶装置25に記憶されているレールの垂
直方向の敷設基準情報と比較することにより、レールの
垂直方向への狂いを計測することができる。つまり、第
2の光ファイバーケーブルセンサー12は、レール5A
の腹部の両側に交互に貼り付けられているので、水平方
向に変位した場合には、伸びる側と縮む側との情報が総
和されて0となり、水平方向の変位は計測できないが、
レールが垂直方向に変位した場合には、そのレールの垂
直方向の変位を的確に計測することができる。
【0021】(3)次に、2本のレール5A,5Bの腹
部に、まくらぎ2に沿わせて渡され、交互に貼り付けら
れる第3の光ファイバーケーブルセンサー13からの情
報を軌道狂い監視装置21に取り込み、2本のレール間
敷設基準情報記憶装置27からの2本のレール間敷設基
準情報と比較して、2本のレール間の狂いを計測するこ
とができる。
【0022】上記したように、本発明は、光ファイバー
ケーブルをセンサーとする軌道狂いの計測装置であり、
レールに光ファイバーケーブルを直接貼り付けることに
より、レールの狂いを連続的に計測することが可能であ
る。
【0023】このように光ファイバーケーブルを直接レ
ールに貼り付けるため、保守の場合にも、切断等の恐れ
がないという利点がある。加えて、金属や電気を使用し
ないため、列車信号を妨げる心配もない。
【0024】また、センサー自身が光ファイバーケーブ
ルであり非常に廉価であるとともに、取り替えも容易で
ある。また、長距離にわたって連続計測できる利点もあ
る。既設の軌道周辺の土木工事などの影響度評価や、日
常の列車運行管理方法に効果が期待される。
【0025】さらに、本発明は、軌道の形式にとらわれ
ず、有道床やスラブなど各種対応可能である。
【0026】なお、光ファイバーではレールの温度も計
測することができるので、予め軌道狂い監視装置21の
レールの基準温度情報の記憶装置28に記憶されている
基準温度情報と、実際のレールの温度情報の記憶装置2
9に記憶されるとを比較して、温度によるレールの変形
は、補正を行い、光ファイバーケーブルの布設位置にお
ける変状を正確に測定するようにすることができる。
【0027】また、夏期など温度変化が激しい場合に
は、シールド用のシートと一体構造とした光ファイバー
センサーを使用することができる。
【0028】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、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0029】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下に示すような効果を奏することができる。
【0030】(A)レールへの光ファイバーケーブルセ
ンサーの布設により、検測車を走らせることなく、監視
センターからの遠隔監視により、必要な軌道狂い情報を
迅速的確に計測することができる。
【0031】(B)光ファイバーをセンサーとする軌道
(レール)狂いの計測装置であり、レールに光ファイバ
ーケーブルを直接貼り付けることにより、レールの狂い
を連続的に計測することが可能である。直接レールに貼
り付けるため、保守の場合にも、切断等の恐れがない。
加えて、金属や電気を使用しないため、列車信号を妨げ
る心配もない。また、センサー自身が光ファイバーケー
ブルであり非常に廉価であるとともに、取り替えも容易
である。また、長距離にわたって連続計測できるという
利点もある。
【0032】(C)レールが垂直方向に変位した場合に
は、そのレールの垂直方向の変位を的確に計測すること
ができる。
【0033】(D)2本のレール間敷設基準情報と比較
して、2本のレール間の狂いを的確に計測することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す光ファイバーケーブルセ
ンサーの配置を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施例を示す光ファイバーケーブルセ
ンサーの配置を示す側面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】本発明の実施例を示す軌道狂い計測装置の模式
図である。
【符号の説明】
1 バラスト 2 まくらぎ 3 弾性被覆材 4 軌道パッド 5A,5B レール 11 第1の光ファイバーケーブルセンサー 12 第2の光ファイバーケーブルセンサー 13 第3の光ファイバーケーブルセンサー 14 接着テープ 21 軌道狂い監視装置 22 インターフェース部 23 制御プログラムが記憶されるROM 24 レールの敷設基準情報記憶装置 25 レールの垂直方向(高低)の敷設基準情報記憶
装置 26 レールの水平方向の敷設基準情報記憶装置 27 2本のレール間敷設基準情報記憶装置 28 レールの基準温度情報の記憶装置 29 レールの温度測定値(推定値)の記憶装置 30 中央処理装置(CPU) 31 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01J 1/42 G01J 1/42 F (72)発明者 須長 誠 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 村田 修 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 棚村 史郎 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 伊藤 裕昌 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 秋山 洋 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2D057 AB01 2F065 AA01 BB11 CC35 EE01 LL03 2G065 AB26 BA01 BB02 DA20 2G066 BA18 BA38 CA04 CA20

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄道用レールに沿って該レールに光ファ
    イバーケーブルセンサーを貼り付け、該光ファイバーケ
    ーブルセンサーからの情報を前記レールの敷設基準情報
    と比較して、前記レールの敷設位置の狂いを検出するこ
    とを特徴とする軌道狂い計測方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の軌道狂い計測方法におい
    て、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レ
    ールの腹部の両側に交互に貼り付け、前記光ファイバー
    ケーブルセンサーからの情報を前記レールの垂直方向の
    敷設基準情報と比較して、前記レールの垂直方向の位置
    狂いを計測することを特徴とする軌道狂い計測方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の軌道狂い計測方法におい
    て、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レ
    ールの2本に配置して、前記光ファイバーケーブルセン
    サーからの情報を前記レールのレール間敷設基準情報と
    比較して、前記レールのレール間の相対的狂いを計測す
    ることを特徴とする軌道狂い計測方法。
  4. 【請求項4】(a)鉄道用レールに沿って該レールに配
    置される光ファイバーケーブルセンサーと、(b)該光
    ファイバーケーブルセンサーからの軌道狂い情報を監視
    する監視装置とを具備することを特徴とする軌道狂い計
    測装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の軌道狂い計測装置におい
    て、前記監視装置は、前記レールの水平方向の敷設基準
    情報を記憶する記憶装置を備え、前記レールの腹部の両
    側に交互に渡すように配置された前記光ファイバーケー
    ブルセンサーからの情報を前記レールの垂直方向の敷設
    基準情報と比較して、前記レールの垂直方向の位置狂い
    を計測する手段とを具備することを特徴とする軌道狂い
    計測装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の軌道狂い計測装置におい
    て、前記監視装置は、前記レール間敷設基準情報を記憶
    する記憶装置を備え、前記鉄道用レールの2本に交互に
    渡すように配置された前記光ファイバーケーブルセンサ
    ーからの情報を前記レール間敷設基準情報と比較して、
    前記レール間の相対的狂いを計測する手段とを具備する
    ことを特徴とする軌道狂い計測装置。
  7. 【請求項7】 請求項6記載の軌道狂い計測装置におい
    て、前記光ファイバーケーブルセンサーを前記鉄道用レ
    ールの2本に交互に渡す場合に、まくらぎに沿わせるこ
    とを特徴とする軌道狂い計測装置。
  8. 【請求項8】 請求項4記載の軌道狂い計測装置におい
    て、前記光ファイバーケーブルセンサーが前記鉄道用レ
    ールの温度の計測をも兼ねることを特徴とする軌道狂い
    計測装置。
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