JP2014240262A - Track inspection apparatus - Google Patents

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直人 瀬戸
Naoto Seto
直人 瀬戸
中野 尚久
Naohisa Nakano
尚久 中野
橋谷 誠一
Seiichi Hashitani
誠一 橋谷
広幸 小林
Hiroyuki Kobayashi
広幸 小林
光彰 鈴木
Mitsuaki Suzuki
光彰 鈴木
幸生 浅利
Yukio Asari
幸生 浅利
公人 出森
Kimito Idemori
公人 出森
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a compact configuration and ensure prompt measurement of a track displacement.SOLUTION: A track inspection apparatus according to an embodiment is a track inspection apparatus to which a plurality of distance data corresponding to distances to measuring points in a plurality of portions on a measuring target rail is input, and that calculates a track displacement. Storage means stores the distance data corresponding to the measuring points in the plurality of portions at a plurality of the measurement timing as a measuring history. Measuring chord versine calculation means calculates measuring chord versines on the basis of the distance data corresponding to the same measuring timing at the measuring points in the plurality of measuring portions along an extension direction of the measuring target rail. The chord versine calculation means calculates a rail shape corresponding to a predetermined reference versine on the basis of a calculation result of the measuring chord versines corresponding to the plurality of measuring timing.

Description

本発明の実施形態は、軌道検測装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a trajectory inspection device.

鉄道線路を構成する軌道は、レール、レールの間隔を一定に保つ枕木、レールおよび枕木を支え、走行する車両の重量を路盤に伝える道床等から構成されているが、列車運転等によりレールに軌道変位が発生する。   The tracks that make up the railroad track are composed of rails, sleepers that keep the distance between the rails constant, rails and sleepers, and the roadbed that conveys the weight of the traveling vehicle to the roadbed. Displacement occurs.

この変位としては、以下の5種類の変位が規定されている。
(1)通り変位(通り狂い):レールの左右方向の変位
(2)高低変位(高低狂い):レールの上下方向の変位
(3)軌間変位(軌間狂い):左右のレールの間隔の変位
(4)水準変位(水準狂い):左右のレールの高さの差
(5)平面性変位(平面性狂い)
The following five types of displacement are defined as this displacement.
(1) Street displacement (path misalignment): Rail displacement in the left-right direction (2) Height displacement (height misalignment): Rail vertical displacement (3) Gauge displacement (gauge misalignment): Displacement between the left and right rails ( 4) Level displacement (level deviation): Difference in height between left and right rails (5) Flatness displacement (flatness deviation)

これらの軌道変位(軌道狂い)の中で、特に高低変位(高低狂い)、通り変位(通り狂い)を計測するための技術として、レール上の3点に対して、両端(弦と呼ぶ)に対する端間の相対変位を狂いと定義する正矢法が一般的に知られている。   Among these orbital displacements (trajectory deviations), especially as a technique for measuring high and low displacements (high and low deviations) and passage displacements (passage deviations), the three points on the rail, against both ends (called strings) The Masaya method is generally known in which the relative displacement between ends is defined as out of order.

前述した正矢法に関して、基準弦の長さは、在来線の場合、通常10mが規定で定めており、軌道検測車はレーザー距離センサ等を用いて基準弦を定義し、基準弦に対する狂い(正矢)を計測している。しかし、基準弦を10mとする場合、車両のサイズが最低10m以上必要であるため、小回りが利かないという欠点があった。さらにより高速な車両のための基準弦は、20m、40m等とより長くなる傾向がある。   With regard to the Masaya method described above, the length of the reference string is normally set to 10 m in the case of a conventional line, and the track inspection vehicle defines a reference string using a laser distance sensor etc. It is measuring madness (Masaya). However, when the reference string is set to 10 m, there is a drawback that a small turn is not possible because the size of the vehicle is required to be at least 10 m. Furthermore, reference strings for higher speed vehicles tend to be longer, such as 20 m, 40 m, and the like.

特許第3411861号公報Japanese Patent No. 3411861 特公平7−119561号公報Japanese Patent Publication No.7-119561

しかしながら、従来技術においては、基準弦の長さが長くなる傾向にあるため、軌道検測車両、ひいては、システム構成が大きくなってしまうという虞があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コンパクトに構成でき、軌道変位の計測を迅速に行うことが可能な軌道検測装置及び軌道検測車両を提供することを目的としている。
However, in the prior art, since the length of the reference string tends to be long, there is a risk that the track inspection vehicle and, consequently, the system configuration will become large.
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a trajectory inspection device and a trajectory inspection vehicle that can be configured compactly and can rapidly measure trajectory displacement.

実施形態の軌道検測装置は、被測定レールの複数箇所の測定点までの距離に対応する複数の距離データが入力されて軌道変位を算出する軌道検測装置である。
記憶手段は、複数の前記測定タイミングにおける前記複数箇所の測定点に対応する前記距離データを測定履歴として記憶する。
これにより、測定弦正矢算出手段は、被測定レールの延在方向に沿った複数箇所の測定点における同じ測定タイミングに対応する前記距離データに基づいて、測定弦正矢を算出し、弦正矢算出手段は、複数の測定タイミングに対応する測定弦正矢の算出結果に基づいて、所定の基準弦に対応するレール形状を算出する。
The trajectory inspection device according to the embodiment is a trajectory inspection device that receives a plurality of distance data corresponding to distances to a plurality of measurement points on a measured rail and calculates a trajectory displacement.
The storage unit stores the distance data corresponding to the plurality of measurement points at the plurality of measurement timings as a measurement history.
Thus, the measurement string Masaya calculation means calculates the measurement string Masaya based on the distance data corresponding to the same measurement timing at a plurality of measurement points along the extending direction of the measured rail. The arrow calculation means calculates a rail shape corresponding to a predetermined reference string based on the calculation result of the measurement string positive arrow corresponding to a plurality of measurement timings.

図1は、実施形態の軌道検測装置を搭載した軌道検測車両と、弦正矢法における基準弦と、の寸法関係説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a dimensional relationship between a trajectory inspection vehicle equipped with the trajectory inspection device of the embodiment and a reference string in the string Masaya method. 図2は、第1実施形態の軌道検測車両の概要構成側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the track inspection vehicle of the first embodiment. 図3は、第1実施形態における演算部の概要機能構成ブロック図である。FIG. 3 is a schematic functional configuration block diagram of the calculation unit in the first embodiment. 図4は、第1実施形態の動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the first embodiment. 図5は、測定弦正矢算出手段3aで算出した複数の測定弦正矢MMSの値m(n)を、測定点xに対してプロットしたイメージ図である。FIG. 5 is an image diagram in which the values m (n) of a plurality of measurement string arrow MMS calculated by the measurement string positive arrow calculation means 3a are plotted with respect to the measurement point x. 図6は、第2実施形態における演算部の概要機能構成ブロック図である。FIG. 6 is a schematic functional configuration block diagram of a calculation unit in the second embodiment. 図7は、第2実施形態の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the second embodiment. 図8は、関数の回転の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of function rotation. 図9は、第3実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。FIG. 9 is a schematic configuration explanatory diagram of a trajectory inspection vehicle in the third embodiment. 図10は、第4実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。FIG. 10 is a schematic configuration explanatory diagram of a trajectory inspection vehicle in the fourth embodiment. 図11は、第5実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a track inspection vehicle in the fifth embodiment. 図12は、第5実施形態における演算部の概要機能構成ブロック図である。FIG. 12 is a schematic functional configuration block diagram of a calculation unit according to the fifth embodiment. 図13は、第6実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。FIG. 13 is a schematic configuration explanatory diagram of a trajectory inspection vehicle according to the sixth embodiment. 図14は、第7実施形態の軌道検測車両(軌道検測装置)の概要構成図である。FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a track inspection vehicle (track detection device) of the seventh embodiment. 図15は、軌間算出手段としての機能説明概略図である。FIG. 15 is a schematic diagram for explaining functions as a gauge calculation unit. 図16は、水準算出手段としての機能説明概略図である。FIG. 16 is a functional explanatory schematic diagram as the level calculating means. 図17は、第1変形例の要部説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of a main part of the first modification. 図18は、第2変形例の説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram of a second modification.

次に実施形態について図面を参照して説明する。
まず、実施形態の軌道検測車両の大きさについて説明する。
図1は、実施形態の軌道検測装置を搭載した軌道検測車両と、弦正矢法における基準弦と、の寸法関係説明図である。
Next, embodiments will be described with reference to the drawings.
First, the size of the track inspection vehicle of the embodiment will be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a dimensional relationship between a trajectory inspection vehicle equipped with the trajectory inspection device of the embodiment and a reference string in the string Masaya method.

図1に示すように、本実施形態の軌道検測車両1に設けられ、同一の被測定レールRW、かつ、同一の測定対象変位に対応する3個の距離センサ2a〜2c(図1の例では、高低変位検出用の距離センサ)のうちの距離センサ2aの測定点P1と、距離センサ2cの測定点P3と、の離間距離は、基準弦BSrefの長さLrefよりも十分に短く(たとえば、L1=Lref/10)設定されている。   As shown in FIG. 1, three distance sensors 2a to 2c (example of FIG. 1) provided in the track inspection vehicle 1 of the present embodiment and corresponding to the same measured rail RW and the same displacement to be measured. Then, the separation distance between the measurement point P1 of the distance sensor 2a of the distance sensor for detecting height displacement and the measurement point P3 of the distance sensor 2c is sufficiently shorter than the length Lref of the reference string BSref (for example, , L1 = Lref / 10) is set.

ここで、弦正矢法の一例として、基準弦BSrefの長さLref=10mの10m弦正矢法について説明する。
10m弦正矢法は、原理的には、10mの長さの弦(糸:基準弦)をレールに沿って張り、この弦の中央位置(弦の両端からそれぞれ5mの位置)における弦とレールとの離間距離を通り変位あるいは高低変位として扱うものである。
Here, as an example of the string choya method, a 10 m chord arrow method with a length Lref = 10 m of the reference string BSref will be described.
The 10m string Masaya method, in principle, stretches a string of 10m length (thread: reference string) along the rail, and the string and rail at the center position of this string (5m from each end of the string) Is treated as a displacement or a high-low displacement through the separation distance.

したがって、軌道検測車両により1回の検測で通り変位あるいは高低変位を取得するために従来においては、10m以上の長さの軌道検測車両を用いて、検測を行うようにしていた。   Therefore, in order to acquire a displacement or a high / low displacement as a single inspection by the track inspection vehicle, conventionally, a track inspection vehicle having a length of 10 m or more is used for the inspection.

ここで、基準弦の長さBSref=10mとするのは、在来線で一般的な速度である90km/hrの場合に車両が揺れやすい周波数(1.0Hzから1.5Hz)に相当する波長と、10m弦正矢法において測定倍率が大きい波長(=実際の軌道変位量よりも振幅が大きく計測される波長)とがほぼ一致しているためである。したがって、在来線の高速線区や新幹線等の車両速度が速い路線においては、車両の運行速度に応じて、基準弦の長さBSref=20mや基準弦の長さBSref=40mとした20m弦正矢法あるいは40m弦正矢法が用いられる。   Here, the length of the reference string BSref = 10 m is a wavelength corresponding to a frequency (1.0 Hz to 1.5 Hz) at which the vehicle is likely to shake when the speed is 90 km / hr which is a general speed on a conventional line. This is because the wavelength at which the measurement magnification is large in the 10 m string Masaya method (= the wavelength at which the amplitude is measured to be larger than the actual trajectory displacement amount) substantially matches. Therefore, on high-speed lines such as conventional high-speed lines and Shinkansen lines, the 20m string with the reference string length BSref = 20m and the reference string length BSref = 40m is selected according to the vehicle operating speed. The Masaya method or the 40m string Masaya method is used.

これらに対し、本実施形態の軌道検測車両1は、上述したように距離センサ2aの測定点P1と、距離センサ2cの測定点P3と、の測定時基準弦BSの長さに相当する離間距離L1は、例えば、1mとなり、従来の軌道検測車両と比較して非常に小型とすることが可能となっていることがわかる。
一方、本実施形態の軌道検測車両1で得られる軌道検測結果は、従来の軌道検測車両と同じ基準弦(の長さ)に対応するものであり、基準弦の長さが異なることによるデメリットはない。
On the other hand, the track inspection vehicle 1 of the present embodiment, as described above, is spaced apart from the measurement point P1 of the distance sensor 2a and the measurement point P3 of the distance sensor 2c corresponding to the length of the reference chord BS at the time of measurement. The distance L1 is, for example, 1 m, and it can be seen that the distance L1 can be very small as compared with the conventional track inspection vehicle.
On the other hand, the trajectory inspection result obtained by the trajectory inspection vehicle 1 of the present embodiment corresponds to the same reference string as the conventional trajectory inspection vehicle, and the length of the reference string is different. There are no disadvantages.

次により詳細に説明する。
以下の説明においては、座標、左右、計測位置を以下のように定義するものとする。
X軸:軌道検測車両1の進行方向(鉄道に関しては、レール敷設方向)
Y軸:軌道検測車両1の左右方向
Z軸:軌道検測車両1の高さ方向
左(L):軌道検測車両1の進行方向に対して左側のレール
右(R):軌道検測車両1の進行方向に対して右側のレール
また、以下の説明においては、左右対称に複数の距離センサがそれぞれ配置されているものとする。
This will be described in more detail below.
In the following description, coordinates, left and right, and measurement positions are defined as follows.
X axis: Traveling direction of the track inspection vehicle 1 (for railroads, the rail laying direction)
Y axis: Left-right direction of the track inspection vehicle 1 Z axis: Height direction of the track detection vehicle 1 Left (L): Rail on the left side with respect to the traveling direction of the track inspection vehicle 1 Right (R): Track detection In the following description, it is assumed that a plurality of distance sensors are arranged symmetrically.

[1]第1実施形態
まず、第1実施形態について説明する。
本第1実施形態は、軌道検測車両1を被測定レールRWの高低変位(高低狂い)を測定し、被測定レールの実形状を再現する場合の実施形態である。
[1] First Embodiment First, a first embodiment will be described.
The first embodiment is an embodiment in the case where the track inspection vehicle 1 measures the height displacement (level deviation) of the measured rail RW and reproduces the actual shape of the measured rail.

図2は、第1実施形態の軌道検測車両の概要構成側面図である。
軌道検測車両1は、大別すると、センサ部2、制御部3、記憶部4及び進行方向前後に配置された車輪5Aを有する移動体(車両本体)5を備えている。
ここで、センサ部2、制御部3及び記憶部4は、軌道検測装置6を構成している。
FIG. 2 is a schematic side view of the track inspection vehicle of the first embodiment.
The track inspection vehicle 1 includes a mobile unit (vehicle main body) 5 having a sensor unit 2, a control unit 3, a storage unit 4, and wheels 5A arranged before and after the traveling direction.
Here, the sensor unit 2, the control unit 3, and the storage unit 4 constitute a trajectory inspection device 6.

センサ部2は、それぞれ左右の被測定レールRL、RR(両者を区別しない場合、被測定レールRWという。以下同じ。)に対応する一対の距離センサ2a、一対の距離センサ2b及び一対の距離センサ2cの合計3組の距離センサを備えている。   The sensor unit 2 includes a pair of distance sensors 2a, a pair of distance sensors 2b, and a pair of distance sensors corresponding to the left and right measured rails RL and RR (if they are not distinguished from each other, they are referred to as measured rails RW). A total of three distance sensors 2c are provided.

そして、3組の距離センサ2a、2b、2cは、検出面が同一面上に位置するように、フレーム2Fに取り付けられている。すなわち、変位が全くない理想的なレールRWの検測を行った場合には、距離センサ2a、2b、2cの全ての測定距離(レールRW上面までの距離)が等しくなるように取り付けられている。   The three sets of distance sensors 2a, 2b, and 2c are attached to the frame 2F so that the detection surfaces are located on the same surface. That is, when an ideal rail RW with no displacement is detected, all the distance sensors 2a, 2b, and 2c are attached so that the measurement distances (the distance to the top surface of the rail RW) are equal. .

ここで、距離センサ2a、距離センサ2b、距離センサ2cは、例えば光源を赤外線とするレーザー距離センサ、または光源を可視光とする可視光計等として構成されている。
このフレーム2Fは、剛性が高く、歪の少ないリジッドに形成されている。
ここで、一方のレールに対応する距離センサ2a、2b、2cは、X軸方向に沿って一直線上に配置されている。そして、測定点P1と測定点P3との間のX軸方向の離間距離は、軌道検測車両1における測定用基準弦BSの長さL1(≪基準弦BSrefの長さLref)に等しい。さらに、測定点P1と測定点P2との間のX軸方向の離間距離及び測定点P2と測定点P3との間のX軸方向の離間距離は、それぞれL(=L1/2)とされている。
Here, the distance sensor 2a, the distance sensor 2b, and the distance sensor 2c are configured as, for example, a laser distance sensor that uses infrared light as a light source, or a visible light meter that uses visible light as a light source.
The frame 2F has a high rigidity and a rigid shape with little distortion.
Here, the distance sensors 2a, 2b, and 2c corresponding to one rail are arranged on a straight line along the X-axis direction. The distance in the X-axis direction between the measurement point P1 and the measurement point P3 is equal to the length L1 of the measurement reference string BS in the track inspection vehicle 1 (<< the length Lref of the reference string BSref). Further, the separation distance in the X-axis direction between the measurement point P1 and the measurement point P2 and the separation distance in the X-axis direction between the measurement point P2 and the measurement point P3 are L (= L1 / 2), respectively. Yes.

そして、移動体5が移動(走行)中の、距離センサ2a、距離センサ2b、距離センサ2cの投光部と被測定レールRWの上面の測定点までの距離Z1〜Z3を計測し、距離Z1〜Z3のそれぞれに対応する距離データDZ1〜DZ3を記憶部4に出力して記憶させる。   Then, the distance Z1 to Z3 between the distance sensor 2a, the distance sensor 2b, the light projecting portion of the distance sensor 2c and the measurement point on the upper surface of the measured rail RW while the moving body 5 is moving (running) is measured, and the distance Z1 Distance data DZ1 to DZ3 corresponding to each of .about.Z3 are output to the storage unit 4 and stored therein.

記憶部4は電源供給が遮断されても記憶内容を保持可能なメモリを採用しても良い。例えば、EEPROMやフラッシュROMあるいはハードディスクなどである。
移動体5は、フレーム2F及び車輪5Aが取り付けられた場合に、振動等がなければ、常に被測定レールRL、RRとフレーム2Fとの距離が一定となる様に走行可能に構成されている。
The storage unit 4 may employ a memory that can retain stored contents even when power supply is interrupted. For example, an EEPROM, a flash ROM, or a hard disk.
When the frame 2F and the wheels 5A are attached, the moving body 5 is configured to be able to travel so that the distance between the rails RL and RR to be measured and the frame 2F is always constant if there is no vibration or the like.

この場合において、移動体5の振動がフレーム2Fに直接影響を与えないように、フレーム2Fの中央部を移動体5にリジッドに固定する。さらに、フレーム2Fの両端は、移動体5とフレーム2Fの間に、フレーム2Fの剛性に合ったゴム板等の緩衝材7を挟みこみ、ねじ止めする。このような取り付け方にすることで、移動体5の振動の影響を低減できるとともに、フレーム2Fが歪む方向への応力を逃がすことができるようになっている。   In this case, the central portion of the frame 2F is rigidly fixed to the moving body 5 so that the vibration of the moving body 5 does not directly affect the frame 2F. Furthermore, both ends of the frame 2F are sandwiched between the moving body 5 and the frame 2F with a cushioning material 7 such as a rubber plate matching the rigidity of the frame 2F, and screwed. With such an attachment method, the influence of vibration of the moving body 5 can be reduced, and stress in the direction in which the frame 2F is distorted can be released.

図3は、第1実施形態における演算部の概要機能構成ブロック図である。
制御部3は、いわゆるマイクロコンピュータとして構成されており、図示しないMPU、各種データを不揮発的に記憶するROM、各種データを一時的に記憶し、MPUのワーキングエリアとして機能するRAM等を備えている。
FIG. 3 is a schematic functional configuration block diagram of the calculation unit in the first embodiment.
The control unit 3 is configured as a so-called microcomputer, and includes an MPU (not shown), a ROM that stores various data in a nonvolatile manner, a RAM that temporarily stores various data and functions as a working area of the MPU, and the like. .

そして、本第1実施形態において、制御部3は、測定弦BSを用いて測定弦正矢を算出する測定弦正矢算出手段3aと、算出した測定弦正矢に基づいて被測定レールRWの実形状を再現する軌道実形状再現手段3bと、して機能する。   And in this 1st Embodiment, the control part 3 uses the measurement string BS, the measurement string positive arrow calculation means 3a which calculates a measurement string positive arrow, and the to-be-measured rail RW based on the calculated measurement string positive arrow. It functions as the track actual shape reproduction means 3b for reproducing the actual shape.

制御部3における処理について、詳細に説明する。
図4は、第1実施形態の動作説明図である。
まず、測定弦正矢算出手段3aとして機能する制御部3について説明する。
測定弦正矢算出手段3aは、距離センサ2aで計測した測定点P1の距離データDZ1(=距離Z1)、距離センサ2bで計測した計測点P2の距離データDZ2(=距離Z2)及び距離センサ2cで計測した測定点P3の距離データDZ3(=距離Z3)を用いて測定弦正矢MMSを算出する。
ここで、算出に用いる距離データDZ1〜DZ3は、記憶部4に記憶、保存されている。
Processing in the control unit 3 will be described in detail.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.
First, the control unit 3 that functions as the measurement string positive arrow calculation means 3a will be described.
The measuring string positive arrow calculation means 3a is a distance data DZ1 (= distance Z1) of the measurement point P1 measured by the distance sensor 2a, a distance data DZ2 (= distance Z2) of the measurement point P2 measured by the distance sensor 2b, and the distance sensor 2c. The measurement string Masaya MMS is calculated using the distance data DZ3 (= distance Z3) of the measurement point P3 measured in (1).
Here, the distance data DZ1 to DZ3 used for calculation is stored and stored in the storage unit 4.

ここで、図4(b)に示すように、測定点P1と測定点P3とを結ぶ線分P1−P3と距離センサ2bと測定点P2とを結ぶ線分の延長線の交点をP4とする。
一方、距離センサ間が等間隔Lで設置されていることから、線分P1−P3を測定弦BSMとした場合の測定弦正矢MMSは、線分P2−P4となる。測定弦正矢MMSの値をmと定義した場合、幾何学的な関係から以下の式(1)で表すことができる。
Here, as shown in FIG. 4B, the intersection of the line segment P1-P3 connecting the measurement point P1 and the measurement point P3 and the extension line of the line segment connecting the distance sensor 2b and the measurement point P2 is defined as P4. .
On the other hand, since the distance sensors are installed at equal intervals L, the measurement string Masaya MMS when the line segment P1-P3 is the measurement string BSM is the line segment P2-P4. When the value of the measurement string Masaya MMS is defined as m, it can be expressed by the following formula (1) from the geometrical relationship.

Figure 2014240262
Figure 2014240262

移動体5が被測定レールRW上を走行している間、一定間隔で距離センサ2a、距離センサ2b、距離センサ2cが距離データDZ1、DZ2、DZ3を出力する。   While the moving body 5 travels on the measured rail RW, the distance sensor 2a, the distance sensor 2b, and the distance sensor 2c output distance data DZ1, DZ2, and DZ3 at regular intervals.

これにより、測定弦正矢算出手段3aとして機能する制御部3は、測定弦正矢MMSを算出し、算出結果を順次記憶部4に出力して記憶させ、測定履歴とする。なお、距離データDZ1、DZ2、DZ3を生成するための計測は、軌道検測車両1に取り付けられた、図示しないロータリーエンコーダ等の、軌道検測車両1の走行距離に応じてパルスを発生する手段(装置あるいは回路)が出力するトリガ信号に同期して行われる。   Thereby, the control unit 3 functioning as the measurement string Masaya calculation means 3a calculates the measurement string Masaya MMS, and sequentially outputs the calculation results to the storage unit 4 to store them as a measurement history. The measurement for generating the distance data DZ1, DZ2, DZ3 is a means for generating a pulse according to the travel distance of the track inspection vehicle 1, such as a rotary encoder (not shown) attached to the track detection vehicle 1. This is performed in synchronization with the trigger signal output from the (device or circuit).

次に軌道実形状再現手段3bとして機能する制御部3について説明する。
測定弦正矢算出手段3aで算出した測定弦正矢MMSを式(2)のように変形する。ここでLは距離センサ間(例えば、距離センサ2aと距離センサ2bとの間)の距離である。
Next, the control unit 3 functioning as the actual track shape reproducing means 3b will be described.
The measurement string Masaya MMS calculated by the measurement string Masaya calculation means 3a is transformed as shown in Expression (2). Here, L is the distance between the distance sensors (for example, between the distance sensor 2a and the distance sensor 2b).

Figure 2014240262
Figure 2014240262

一方、関数f(x)の二階微分は以下の式(3)で求めることができる。   On the other hand, the second derivative of the function f (x) can be obtained by the following equation (3).

Figure 2014240262
Figure 2014240262

距離センサ間の距離L(例えば、1m)は、基準弦BSrefの長さLref(例えば、10m)に対して十分に小さいため、2m/Lを被測定レールRWの測定点xに対する関数f(x)の空間上の二階微分と見なすことができる。
従って、軌道検測車両1が走行しながら算出する測定弦正矢MMSの値m(n)(n=1,2,3,…)を空間二階積分し、被測定レールRWの測定点xに対する関数f(x)を算出することで被測定レールRWの形状を再現することができる。
具体的な処理としては、測定弦正矢MMSの値m(n)の間隔を、基準弦BSrefに対して十分小さいΔxとし、以下の式(4)、式(5)により、被測定レールRWの実形状を表す関数f(x)を算出する。
Since the distance L (for example, 1 m) between the distance sensors is sufficiently small with respect to the length Lref (for example, 10 m) of the reference chord BSref, 2 m / L 2 is set to a function f (for the measurement point x of the measured rail RW). It can be regarded as a second-order derivative in the space of x).
Accordingly, the measurement string Masaya MMS value m (n) (n = 1, 2, 3,...) Calculated while the trajectory inspection vehicle 1 travels is spatially second-order integrated to the measurement point x of the measured rail RW. The shape of the measured rail RW can be reproduced by calculating the function f (x).
Specifically, the interval between the values m (n) of the measurement string Masaya MMS is set to Δx that is sufficiently small with respect to the reference string BSref, and the measured rail RW according to the following expressions (4) and (5). A function f (x) representing the actual shape is calculated.

Figure 2014240262
Figure 2014240262

本実施形態では、軌道検測車両1が走行している間に算出した測定弦正矢MMSの値m(n)を、順次二階積分していくことで被測定レールRWの実形状を再現している。   In the present embodiment, the actual shape of the measurement target rail RW is reproduced by sequentially integrating the value m (n) of the measurement string Masaya MMS calculated while the track inspection vehicle 1 is traveling. ing.

ところで、本第1実施形態においては、測定した測定弦正矢MMSに異常値があった場合(例えば、被測定レールRWのつなぎ目で軌道検測車両1が大きく振動するなど)、被測定レールRWの実形状の再現に影響がでてしまう虞がある場合であっても、異常値を取り除いて被測定レールRWの形状を再現することが可能となっている。   By the way, in the first embodiment, when there is an abnormal value in the measured measurement string Masaya MMS (for example, the track measurement vehicle 1 vibrates greatly at the joint of the measured rail RW), the measured rail RW Even when there is a possibility that the reproduction of the actual shape will be affected, it is possible to remove the abnormal value and reproduce the shape of the measured rail RW.

次に異常値を取り除いて被測定レールRWの形状を再現する処理について、より詳細に説明する。
図5は、測定弦正矢算出手段で算出した複数の測定弦正矢MMSの値m(n)を、測定点xに対してプロットしたイメージ図である。
Next, the process of removing the abnormal value and reproducing the shape of the measured rail RW will be described in more detail.
FIG. 5 is an image diagram in which the values m (n) of a plurality of measurement string arrow MMS calculated by the measurement string positive arrow calculation means are plotted with respect to the measurement point x.

ここで、測定点xの周期は、測定弦正矢算出手段3aで測定弦正矢MMSの値m(n)を算出する周期stの整数倍に設定されており、算出した全ての測定弦正矢MMSの値m(n)は、少なくとも異常値を取り除いて被測定レールRWの形状を再現する処理が完了するまでは、保持されているものとする。   Here, the period of the measurement point x is set to an integral multiple of the period st for calculating the value m (n) of the measurement string positive arrow MMS by the measurement string positive arrow calculation means 3a. The value m (n) of the arrow MMS is held until at least the abnormal value is removed and the process of reproducing the shape of the measured rail RW is completed.

軌道実形状再現手段3bとして機能する制御部3においては、積分間隔Δxを定義して、二階積分する。
図5においては、5個の測定弦正矢MMSの値m(1),m(2),m(3),m(4),m(5)が積分に用いられる測定弦正矢MMSの値mである。
In the control unit 3 functioning as the actual track shape reproducing means 3b, the integration interval Δx is defined and second-order integration is performed.
In FIG. 5, the values m (1), m (2), m (3), m (4), and m (5) of five measurement string Masaya MMS are used for integration of the measurement string Masaya MMS. The value m.

ここで、図5中、測定弦正矢MMSの値m(4)のように、標準的なレールの狂いに対して、明らかに大きい値(測点に異物がある、つなぎ目を計測する等)、すなわち、異常値が積分に使用されてしまうと、被測定レールRWの形状の再現結果が、実際の被測定レールRWの形状と大きく異なる可能性が生じる。   Here, in FIG. 5, a value that is clearly larger than the standard rail deviation, such as the value m (4) of the measurement string Masaya MMS (there is a foreign object at the measuring point, the joint is measured, etc.) That is, if an abnormal value is used for integration, there is a possibility that the reproduction result of the shape of the measured rail RW is greatly different from the actual shape of the measured rail RW.

そこで、本第1実施形態では、得られた測定弦正矢MMSの値m(n)の中に、通常想定される測定弦正矢MMSの値m(n)の変動範囲VALを超えて変動した異常値を検知した場合、図5(b)に示すように、元の測定弦正矢MMSの値m(4)を破棄し、隣接する正常値(図5の例では、直前値mp)を新たな測定弦正矢MMSの値m(4)として定義し直し、積分区間も併せて変更して積分している。   Therefore, in the first embodiment, the obtained measurement string Masaya MMS value m (n) varies beyond the normally assumed measurement string Masaya MMS value m (n) variation range VAL. When an abnormal value is detected, as shown in FIG. 5B, the original measurement string Miya MMS value m (4) is discarded, and the adjacent normal value (in the example of FIG. 5, the immediately preceding value mp). Is newly defined as the value m (4) of the new measurement string Masaya MMS, and the integration interval is also changed and integrated.

すなわち、m(3)と新たなm(4)の積分区間=Δx’とし、新たなm(4)とm(5)の積分区間=2Δx−Δx’と変更している。
このように、異常値を破棄し、積分区間も変更することにより、異常値を含めず正確に被測定レールRWの実形状を再現することができる。
That is, the integration interval of m (3) and the new m (4) = Δx ′, and the integration interval of the new m (4) and m (5) = 2Δx−Δx ′.
Thus, by discarding the abnormal value and changing the integration interval, the actual shape of the measured rail RW can be accurately reproduced without including the abnormal value.

この場合において、積分による離散誤差については注意が必要である。すなわち、測定弦正矢は離散値となるため、積分区間が長くなれば離散誤差が蓄積し、軌道実形状の復元結果に影響を与えることとなる。従って、離散誤差の影響を低減するために、離散誤差の蓄積による結果のずれが、被測定レールRWの形状再現の精度を超えない区間を積分区間に設定する必要がある。   In this case, attention must be paid to the discrete error due to integration. That is, since the measurement string Masaya has a discrete value, if the integration interval becomes longer, a discrete error accumulates and affects the restoration result of the actual trajectory. Therefore, in order to reduce the influence of the discrete error, it is necessary to set the interval in which the deviation of the result due to the accumulation of the discrete error does not exceed the accuracy of the shape reproduction of the measured rail RW as the integration interval.

以上の説明のように、本第1実施形態によれば、測定弦BSの長さを短くすることができるため、軌道検測装置のサイズ、ひいては、軌道検測車両を小型化することができる。
また、被測定レールRWの形状を円弧、正弦といった形状に仮定をすることなく、センサ部2の計測方向に対する実形状を再現することができる。
As described above, according to the first embodiment, since the length of the measurement string BS can be shortened, the size of the trajectory inspection device, and thus the trajectory inspection vehicle can be reduced in size. .
Moreover, the actual shape with respect to the measurement direction of the sensor unit 2 can be reproduced without assuming the shape of the measured rail RW to be a shape such as an arc or a sine.

また、測定弦正矢MMSの値m(n)に異常値が含まれる場合であっても、確実に測定弦正矢MMSの値m(n)の異常値を取り除いて被測定レールRWの実形状を復元することができる。   Even if an abnormal value is included in the value m (n) of the measurement string Masaya MMS, the abnormal value of the measurement string Masaya MMS value m (n) is surely removed and the measured rail RW is actually measured. The shape can be restored.

以上の説明においては、軌道実形状の復元は本装置の設置方向を変更するだけで、水平方向、高さ方向といったあらゆる方向の復元に対応することができる。
また、以上の説明においては、鉄道用のレールの場合を例として説明したが、本装置が対象とする被計測対象は鉄道レールに限定されず、道路の路面状況調査、ジェットコースターのレール検査など、計測区間の形状把握が必要なあらゆる対象に対して適用可能である。
In the above description, the restoration of the actual shape of the track can correspond to the restoration in all directions such as the horizontal direction and the height direction only by changing the installation direction of the apparatus.
In the above description, the case of rails for railways has been described as an example. However, the measurement target of this device is not limited to railroad rails, road surface condition surveys, roller coaster rail inspections, etc. It can be applied to any target that needs to know the shape of the measurement section.

[2]第2実施形態
次に第2実施形態について説明する。
上記第1実施形態は、軌道検測車両1を被測定レールRWの高低変位(高低狂い)を測定し、被測定レールの実形状を再現する場合の実施形態であったが、本第2実施形態は、軌道検測車両1を被測定レールの高低変位(高低狂い)を測定し、基準弦に対応する弦正矢を算出する場合の実施形態である。
[2] Second Embodiment Next, a second embodiment will be described.
The first embodiment is an embodiment in the case where the track inspection vehicle 1 measures the height displacement (the height deviation) of the measured rail RW and reproduces the actual shape of the measured rail. The form is an embodiment in the case where the track inspection vehicle 1 measures the height displacement (high / low deviation) of the rail to be measured and calculates a chordal arrow corresponding to the reference string.

図6は、第2実施形態における演算部の概要機能構成ブロック図である。
図6において、図3と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
本第2実施形態においても、制御部3は、いわゆるマイクロコンピュータとして構成されている。そして本第2実施形態の制御部3は、測定弦BSを用いて測定弦正矢を算出する測定弦正矢算出手段3aと、算出した測定弦正矢に基づいて被測定レールRWの実形状を再現する軌道実形状再現手段3bと、基準弦BSrefを用いて弦正矢を算出する弦正矢算出手段3cと、して機能する。
FIG. 6 is a schematic functional configuration block diagram of a calculation unit in the second embodiment.
In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
Also in the second embodiment, the control unit 3 is configured as a so-called microcomputer. And the control part 3 of this 2nd Embodiment is the actual shape of the to-be-measured rail RW based on the measurement string positive arrow calculation means 3a which calculates a measurement string positive arrow using the measurement string BS, and the calculated measurement string positive arrow Function as a trajectory actual shape reproduction means 3b that reproduces and a string true arrow calculation means 3c that calculates a string true arrow using the reference string BSref.

ここで、測定弦正矢算出手段3a及び軌道実形状再現手段3bは、第1実施形態と同様に動作するので、以下の説明においては、主として弦正矢算出手段3cの動作に関して説明する。   Here, the measured string positive arrow calculating means 3a and the actual trajectory actual shape reproducing means 3b operate in the same manner as in the first embodiment, and therefore, in the following description, the operation of the string correct arrow calculating means 3c will be mainly described.

第1実施形態で述べた通り、軌道実形状再現手段3bの再現結果によれば、被測定レールRWの実形状は測定点xの関数f(x)として表現することができる。
図7は、第2実施形態の動作説明図である。
そこで、図7に示すように、被測定レールRWの任意の測定点P11(X座標=x1)、測定点P13(X座標=x2)を選んだ場合、被測定レールRWの測定点xに対する関数f(x)を用いると、測定点P11、P13のXY座標はそれぞれ、P11=(x1,f(x1))、P13=(x2,f(x2))となる。
As described in the first embodiment, according to the reproduction result of the track actual shape reproduction unit 3b, the actual shape of the measured rail RW can be expressed as a function f (x) of the measurement point x.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the second embodiment.
Therefore, as shown in FIG. 7, when an arbitrary measurement point P11 (X coordinate = x1) and measurement point P13 (X coordinate = x2) of the rail to be measured RW is selected, a function for the measurement point x of the rail to be measured RW. When f (x) is used, the XY coordinates of the measurement points P11 and P13 are P11 = (x1, f (x1)) and P13 = (x2, f (x2)), respectively.

線分P11−P13を測定弦BS1とし、端間の任意の測定点P12=(x3,f(x3))における変位MMS11(図7では線分P12−P14の長さ)を算出する場合、計算の都合上、測定弦(あるいは基準測定弦)の両端位置(測定点P11、P13)における高さを零とすることが適切である。   When the line segment P11-P13 is the measurement string BS1 and the displacement MMS11 (the length of the line segment P12-P14 in FIG. 7) at an arbitrary measurement point P12 = (x3, f (x3)) between ends is calculated. For this reason, it is appropriate to set the height at both end positions (measurement points P11 and P13) of the measurement string (or the reference measurement string) to zero.

このため、本第2実施形態では、測定点P11、P13のY座標f(x1)、f(x2)が双方とも零となるように関数f(x)を回転する。
図8は、関数の回転の説明図である。
すなわち、図8に示すように、測定点P11を原点とした時に、測定点P13を複素数で表現したP13=x+iyを、測定点P11、P13間の距離r、偏角θを用いた極座標系で表現すると以下の式(6)〜式(8)として表せる。
For this reason, in the second embodiment, the function f (x) is rotated so that the Y coordinates f (x1) and f (x2) of the measurement points P11 and P13 are both zero.
FIG. 8 is an explanatory diagram of function rotation.
That is, as shown in FIG. 8, the measurement points P11 when the origin, the P13 = x f + iy f representing the measurement point P13 in the complex, was used the distance r between the measurement points P11, P13, the deflection angle θ When expressed in a polar coordinate system, they can be expressed as the following formulas (6) to (8).

Figure 2014240262
Figure 2014240262

また、x、yを直交座標系で表現すると以下の式(9)、式(10)で表せる。 Further, when x f and y f are expressed in an orthogonal coordinate system, they can be expressed by the following equations (9) and (10).

Figure 2014240262
Figure 2014240262

これらの式からcosθ、sinθは以下の式(11)、式(12)として表せる。   From these equations, cos θ and sin θ can be expressed as the following equations (11) and (12).

Figure 2014240262
Figure 2014240262

以上の結果から求められたeiθを被測定レールRWの測定点xに対する関数f(x)に乗じる。つまり、偏角θだけ回転させることで式(13)に示すように、測定点P12における変位MMS11を求めることができる。 The function f (x) for the measurement point x of the measured rail RW is multiplied by e obtained from the above result. That is, the displacement MMS11 at the measurement point P12 can be obtained by rotating the deviation angle θ as shown in the equation (13).

Figure 2014240262
Figure 2014240262

以上、説明した方法を用いれば任意の2点間を測定弦BS1とした場合の端間の狂いを算出することができる。話を正矢に限定すれば、測定弦BS1に対する正矢の定義は、「両端を糸で固定した際の中央の距離」のため、線分P11−P13を基準弦BSrefとし、上式のf(x)を以下の式(14)に示す様に変形すれば弦正矢m’として求めることができる。 As described above, if the method described above is used, it is possible to calculate the deviation between the ends when any two points are set as the measurement string BS1. If the story is limited to Masaya, the definition of Masaya for the measurement string BS1 is “the center distance when both ends are fixed with a thread”. Therefore, the line segment P11-P13 is the reference string BSref, and f If (x G ) is transformed as shown in the following formula (14), it can be obtained as a chord maya m ′.

Figure 2014240262
Figure 2014240262

なお、変位MMS11の算出方法はこれまでに説明してきた方法だけではなく、他の方法を用いてもよい。例えば、測定点P12を通る接線ベクトルと線分P11−P13が直交する測定点P14を求め線分P12−P14の長さを直接算出する等の方法も可能である。   The method for calculating the displacement MMS11 is not limited to the method described so far, and other methods may be used. For example, a method of obtaining a measurement point P14 in which a tangent vector passing through the measurement point P12 and a line segment P11-P13 are orthogonal to each other and directly calculating the length of the line segment P12-P14 is also possible.

以上の説明のように、本第2実施形態によれば、被測定レールRW上の任意の2点間(図7では、測定点P11−測定点P13間)を弦BS1とした場合の被測定レールRWの測定点の位置に対応する測定弦BS1との最短距離である変位MMS11(正矢)を算出することができる。   As described above, according to the second embodiment, the measured object when the string BS1 is set between any two points on the measured rail RW (in FIG. 7, between the measuring point P11 and the measuring point P13). A displacement MMS11 (Masaya), which is the shortest distance from the measurement string BS1 corresponding to the position of the measurement point on the rail RW, can be calculated.

本第2実施形態においても、対象とする被計測対象は鉄道レールに限定されず、道路の路面状況調査、ジェットコースターのレール検査など、計測区間の形状把握が必要なあらゆる対象に対して適用可能である。   Also in the second embodiment, the target to be measured is not limited to railroad rails, and can be applied to any target that requires a grasp of the shape of the measurement section, such as road surface condition surveys and roller coaster rail inspections. It is.

[3]第3実施形態
次に第3実施形態について説明する。
本第3実施形態は、測定対象の変位が高低変位である場合の実施形態である。
図9は、第3実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。
図9(a)は、軌道検測車両1の平面図、図9(b)は、軌道検測車両1の進行方向に対し後方から見た背面図である。なお、理解の容易のため、図9(b)においては、一部構成を省略して記載している。
[3] Third Embodiment Next, a third embodiment will be described.
The third embodiment is an embodiment in the case where the displacement of the measurement object is high or low.
FIG. 9 is a schematic configuration explanatory diagram of a trajectory inspection vehicle in the third embodiment.
FIG. 9A is a plan view of the track inspection vehicle 1, and FIG. 9B is a rear view of the track inspection vehicle 1 viewed from the rear in the traveling direction. For ease of understanding, a part of the configuration is omitted in FIG.

第3実施形態における移動体5は、左レールLR、右レールRRが敷設された、いわゆる鉄道軌道のような軌道を走行する車両である。
移動体5には、左レールLRまでの高低方向の距離を計測するためのセンサ部2LV及び右レールRRまでの高低方向の距離を計測するためのセンサ部2RVが設けられている。
The moving body 5 in the third embodiment is a vehicle that travels on a track such as a so-called railroad track in which a left rail LR and a right rail RR are laid.
The moving body 5 is provided with a sensor unit 2LV for measuring the height direction distance to the left rail LR and a sensor unit 2RV for measuring the height direction distance to the right rail RR.

センサ部2LV及びセンサ部2RVは、それぞれ3個の距離センサ2a、2b、2cを備えており、センサ部2LV及びセンサ部2RVにおいて、対応する距離センサ(たとえば、距離センサ2a)は、移動体5の中心を通り、X軸に平行な直線LNに対して線対称な位置に設けられている。   Each of the sensor unit 2LV and the sensor unit 2RV includes three distance sensors 2a, 2b, and 2c. In the sensor unit 2LV and the sensor unit 2RV, the corresponding distance sensor (for example, the distance sensor 2a) is the moving body 5. Are provided at positions symmetrical with respect to a straight line LN parallel to the X axis.

そして、被測定レールRW(軌道)上を移動体5が走行しながらセンサ部2LVで左レールLR1の高低方向の距離データ、センサ部2RVで右レールRR1の高低方向の距離データを計測する。さらに、第2実施形態と同様の構成を用いて、左レールRL1、右レールRR1の高低方向の軌道形状を復元し、高低変位(高低狂い)を算出することとなる。
そして、軌道実形状復元結果から基準弦BSrefに対する高低変位を算出する。
Then, while the moving body 5 travels on the measured rail RW (track), the distance data in the height direction of the left rail LR1 is measured by the sensor unit 2LV, and the distance data in the height direction of the right rail RR1 is measured by the sensor unit 2RV. Furthermore, using the same configuration as in the second embodiment, the shape of the trajectory in the height direction of the left rail RL1 and the right rail RR1 is restored, and the height displacement (the height deviation) is calculated.
Then, the height displacement with respect to the reference chord BSref is calculated from the actual trajectory shape restoration result.

以上の説明のように、本第3実施形態によれば、コンパクトな構成で、左右レールLR1、RR1の高低方向の実形状を復元でき、実形状再現結果から基準弦に対する高低変位(高低狂い)を判定することができる。   As described above, according to the third embodiment, the actual shape in the height direction of the left and right rails LR1 and RR1 can be restored with a compact configuration, and the height displacement with respect to the reference string (high / low deviation) from the actual shape reproduction result. Can be determined.

[4]第4実施形態
次に第4実施形態について説明する。
本第4実施形態は、測定対象の変位が通り変位である場合の実施形態である。
[4] Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment will be described.
The fourth embodiment is an embodiment where the displacement of the measurement object is a displacement.

第4実施形態における移動体5は、左レールLR、右レールRRが敷設された、いわゆる鉄道軌道のような軌道を走行する車両である。
図10は、第4実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。
図10(a)は、軌道検測車両1の平面図、図10(b)は、軌道検測車両1の進行方向に対し後方から見た背面図である。なお、理解の容易のため、図10(b)においても、図9(b)と同様に、一部構成を省略して記載している。
The moving body 5 in the fourth embodiment is a vehicle that travels on a track such as a so-called railroad track in which a left rail LR and a right rail RR are laid.
FIG. 10 is a schematic configuration explanatory diagram of a trajectory inspection vehicle in the fourth embodiment.
FIG. 10A is a plan view of the track inspection vehicle 1, and FIG. 10B is a rear view as viewed from the rear in the traveling direction of the track detection vehicle 1. For ease of understanding, in FIG. 10B, a part of the configuration is omitted as in FIG. 9B.

本第4実施形態において、移動体5には、左レールLRの通り方向の距離を計測するためのセンサ部2LH及び右レールRRの通り方向の距離を計測するためのセンサ部2RHが設けられている。
センサ部2LH及びセンサ部2RHは、それぞれ3個の距離センサ2d、2e、2fを備えており、センサ部2LH及びセンサ部2RHにおいて、対応する距離センサ(たとえば、距離センサ2d)は、移動体5の中心を通り、X軸に平行な直線LNに対して線対称な位置に設けられている。
In the fourth embodiment, the moving body 5 is provided with a sensor unit 2LH for measuring the distance in the direction of the left rail LR and a sensor unit 2RH for measuring the distance in the direction of the right rail RR. Yes.
Each of the sensor unit 2LH and the sensor unit 2RH includes three distance sensors 2d, 2e, and 2f. In the sensor unit 2LH and the sensor unit 2RH, the corresponding distance sensor (for example, the distance sensor 2d) is the moving body 5. Are provided at positions symmetrical with respect to a straight line LN parallel to the X axis.

被測定レールRW上を移動体5が走行しながらセンサ部2LHで左レールLRの通り方向の距離データ、センサ部2RHで右レールの高低方向の距離データを計測する。
さらに、第2実施形態と同様の構成を用いて、左レールLR、右レールRRの通り方向の軌道形状を復元し、通り変位(通り狂い)を算出することとなる。
そして、軌道実形状復元結果から基準弦BSrefに対する通り変位を算出する。
While the moving body 5 travels on the measured rail RW, the sensor unit 2LH measures the distance data in the direction of the left rail LR, and the sensor unit 2RH measures the distance data in the height direction of the right rail.
Furthermore, using the same configuration as in the second embodiment, the trajectory shape in the passing direction of the left rail LR and the right rail RR is restored, and the passing displacement (passing error) is calculated.
Then, displacement is calculated from the actual trajectory restoration result with respect to the reference chord BSref.

以上の説明のように、本第4実施形態によれば、コンパクトな構成で、左右レールLR、RRの通り方向の実形状を復元でき、実形状再現結果から基準弦に対する通り変位(通り狂い)を判定することができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the actual shape in the direction of the left and right rails LR and RR can be restored with a compact configuration, and the displacement (passage error) with respect to the reference string from the actual shape reproduction result. Can be determined.

[5]第5実施形態
次に第5実施形態について説明する。
図11は、第5実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。
図12は、第5実施形態における演算部の概要機能構成ブロック図である。
本第5実施形態は、測定対象の変位が通り変位であるとともに、移動体5の揺動(揺れ)を補正してより正確に通り変位を算出する場合の実施形態である。
[5] Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment will be described.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a track inspection vehicle in the fifth embodiment.
FIG. 12 is a schematic functional configuration block diagram of a calculation unit according to the fifth embodiment.
The fifth embodiment is an embodiment in which the displacement of the measurement object is a displacement and the displacement is calculated more accurately by correcting the swinging (swing) of the moving body 5.

第5実施形態における移動体5は、左レールLR、右レールRRが敷設された、いわゆる鉄道軌道のような軌道を走行する車両である。
本第5実施形態の軌道検測車両1は、第4実施形態の軌道検測車両1と比較して、センサ部2LHに、加速度センサ2La、加速度センサ2Lb及び加速度センサ2Lcを設け、センサ部2RHに加速度センサ2Ra、加速度センサ2Rb及び加速度センサ2Rcを設け、さらに制御部3に揺動補正手段3dの機能を設けた点が異なっている。
The moving body 5 in the fifth embodiment is a vehicle that travels on a track such as a so-called railroad track on which a left rail LR and a right rail RR are laid.
The track inspection vehicle 1 of the fifth embodiment is provided with an acceleration sensor 2La, an acceleration sensor 2Lb, and an acceleration sensor 2Lc in the sensor unit 2LH as compared to the track detection vehicle 1 of the fourth embodiment, and the sensor unit 2RH. Are different from each other in that an acceleration sensor 2Ra, an acceleration sensor 2Rb, and an acceleration sensor 2Rc are provided, and a function of the swing correction means 3d is provided in the control unit 3.

次に第5実施形態の動作を説明するが、左レールLR側のセンサ部2LHと、右レールRR側のセンサ部2RHと、は同様の動作であるため、以下の説明においては、主としてセンサ部2LHについて説明する。   Next, the operation of the fifth embodiment will be described. Since the sensor unit 2LH on the left rail LR side and the sensor unit 2RH on the right rail RR side have the same operation, in the following description, the sensor unit is mainly used. 2LH will be described.

ところで、移動体5が被測定レールRW上を走行する際、走行速度が大きくなるにつれて移動体5には左右方向に揺動(揺れ)が発生する。
ここで、センサ部2LHの距離センサ2d、距離センサ2e、距離センサ2fは、リジッドなフレーム2Fに設置されるため、フレーム2Fが歪まない、あるいは、ひずみが無視出来るほど小さいと仮定すれば、移動体5の振動によるフレーム2Fの変位成分は、フレーム2F全体が同方向に変位するとみなすことができ、測定弦正矢算出手段3aにおいて実行される演算式(数式)において振動成分を打ち消すことができる。
By the way, when the moving body 5 travels on the measured rail RW, the moving body 5 swings (sways) in the left-right direction as the traveling speed increases.
Here, since the distance sensor 2d, the distance sensor 2e, and the distance sensor 2f of the sensor unit 2LH are installed on the rigid frame 2F, it is assumed that the frame 2F is not distorted or the distortion is small enough to be ignored. The displacement component of the frame 2F due to the vibration of the body 5 can be considered that the entire frame 2F is displaced in the same direction, and the vibration component can be canceled in the arithmetic expression (formula) executed in the measurement string Masaya calculation means 3a. .

しかし、揺動の様に、軌道検測車両1の車体の前方と後方が互いに反対方向に動くような動作をする場合、測定弦正矢算出手段3aにおいて実行される演算式では、打ち消すことができず計測誤差となる。
そこで、本第5実施形態においては、センサ部2LHの距離センサ2d、距離センサ2e、距離センサ2fの設置位置近傍に、それぞれ加速度センサ2La、加速度センサ2Lb、加速度センサ2Lcをそれぞれ設置し、移動体5の左右方向の加速度データを距離センサデータと同期させて計測し、記憶部4に記憶、保存する。
However, when the movement of the vehicle body of the trajectory inspection vehicle 1 moves in the opposite direction, such as swinging, the calculation formula executed by the measuring string positive arrow calculation means 3a can cancel the operation. Measurement error will occur.
Therefore, in the fifth embodiment, the acceleration sensor 2La, the acceleration sensor 2Lb, and the acceleration sensor 2Lc are installed in the vicinity of the installation positions of the distance sensor 2d, the distance sensor 2e, and the distance sensor 2f of the sensor unit 2LH, respectively. 5 is measured in synchronization with the distance sensor data, and stored and stored in the storage unit 4.

この場合において、記憶部4に保存される、加速度センサ2Laの加速度データをa1、加速度センサ2Lbの加速度データをa2、加速度センサ2Lcの加速度データをa3とする。   In this case, the acceleration data of the acceleration sensor 2La stored in the storage unit 4 is a1, the acceleration data of the acceleration sensor 2Lb is a2, and the acceleration data of the acceleration sensor 2Lc is a3.

これにより、揺動補正手段3dとして機能する制御部3は、記憶部4に記憶された加速度データa1、加速度データa2及び加速度データa3をそれぞれ二階積分し、左右の変位量を求め、距離センサ2a、距離センサ2b及び距離センサ2cの計測データを、揺動補正手段3dとして算出した変位量分を補正して測定弦正矢算出手段3aとして機能する制御部3に出力する。
これらの結果、本第5実施形態によれば、距離データに含まれる揺動成分の影響を低減でき、軌道検測車両1を高速走行させた場合でも計測精度を向上させることができる。
As a result, the control unit 3 functioning as the swing correction unit 3d performs second-order integration on the acceleration data a1, the acceleration data a2, and the acceleration data a3 stored in the storage unit 4 to obtain left and right displacement amounts, and the distance sensor 2a. Then, the measurement data of the distance sensor 2b and the distance sensor 2c is output to the control unit 3 that functions as the measurement string positive arrow calculation means 3a after correcting the displacement amount calculated as the swing correction means 3d.
As a result, according to the fifth embodiment, the influence of the swing component included in the distance data can be reduced, and the measurement accuracy can be improved even when the track inspection vehicle 1 is traveling at a high speed.

[6]第6実施形態
本第6実施形態は、第3実施形態及び第5実施形態を組み合わせて、一台の軌道検測車両1として構成した場合の実施形態である。
図13は、第6実施形態における軌道検測車両の概要構成説明図である。
[6] Sixth Embodiment The sixth embodiment is an embodiment in which the third embodiment and the fifth embodiment are combined to constitute a single track inspection vehicle 1.
FIG. 13 is a schematic configuration explanatory diagram of a trajectory inspection vehicle according to the sixth embodiment.

本第6実施形態において、移動体5には、左レールLRまでの高低方向の距離を計測するためのセンサ部2LVと、右レールRRまでの高低方向の距離を計測するためのセンサ部2RVと、左レールLRの通り方向の距離を計測するためのセンサ部2LHと、右レールRRの通り方向の距離を計測するためのセンサ部2RHと、センサ部2LHに設けられた加速度センサ2La、加速度センサ2Lb及び加速度センサ2Lcと、センサ部2RHに設けられた加速度センサ2Ra、加速度センサ2Rb及び加速度センサ2Rcと、が設けられるとともに、制御部3に揺動補正手段3dの機能を設けている。   In the sixth embodiment, the moving body 5 includes a sensor unit 2LV for measuring the height direction distance to the left rail LR, and a sensor unit 2RV for measuring the height direction distance to the right rail RR. A sensor unit 2LH for measuring the distance in the direction of the left rail LR, a sensor unit 2RH for measuring the distance in the direction of the right rail RR, an acceleration sensor 2La provided in the sensor unit 2LH, and an acceleration sensor 2Lb and the acceleration sensor 2Lc, the acceleration sensor 2Ra provided in the sensor unit 2RH, the acceleration sensor 2Rb, and the acceleration sensor 2Rc are provided, and the control unit 3 is provided with the function of the swing correction means 3d.

上記構成によれば、コンパクトな構成で、左右レールの高低方向、および通り方向の軌道復元および狂い判定をすることができる。   According to the above configuration, it is possible to perform trajectory restoration and deviation determination in the height direction of the left and right rails and in the street direction with a compact configuration.

[7]第7実施形態
次に、第7実施形態について説明する。
本第7実施形態が第6実施形態と異なる点は、移動体5のレール左右方向(Y方向)の傾きを計測する傾斜センサ15と、センサ部2LH、センサ部2RHで計測した、通り方向の距離データから左右レールの軌間を算出する軌間算出手段16と、軌間算出手段16で算出した左右レールの軌間と、傾斜センサ15の傾きデータから、左右レールの水準狂いを算出する水準算出手段17と、水準算出手段17で算出した水準結果から、左右レールの平面性を算出する平面性算出手段18と、を備え、これらの構成により、水準変位を検出する構成とした点である。
[7] Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment will be described.
The seventh embodiment is different from the sixth embodiment in that the moving sensor 5 is measured by the inclination sensor 15 that measures the inclination of the rail in the left-right direction (Y direction), the sensor unit 2LH, and the sensor unit 2RH. A distance calculation means 16 for calculating the distance between the left and right rails from the distance data, a level calculation means 17 for calculating the level deviation of the left and right rails from the inclination data of the inclination sensor 15 and the distance between the left and right rails calculated by the distance calculation means 16 The flatness calculating means 18 for calculating the flatness of the left and right rails from the level result calculated by the level calculating means 17 is provided, and the configuration is such that the level displacement is detected by these configurations.

本第7実施形態に係る各種装置の構成のうち、第1実施形態乃至第6実施形態で説明した部分と同一部分の詳細な説明については援用するものとする。   Of the configurations of the various apparatuses according to the seventh embodiment, detailed description of the same parts as those described in the first to sixth embodiments is incorporated.

図14は、第7実施形態の軌道検測車両(軌道検測装置)の概要構成図である。
図14(a)は、軌道検測車両の平面図であり、図14(b)は、軌道検測車両の背面図(進行方向後方から見た図)である。なお、図14(b)においては、理解の容易のため、一部構成を省略している。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a track inspection vehicle (track detection device) of the seventh embodiment.
FIG. 14A is a plan view of the track inspection vehicle, and FIG. 14B is a rear view of the track detection vehicle (viewed from the rear in the traveling direction). In FIG. 14B, a part of the configuration is omitted for easy understanding.

ここで、制御部3は、軌間算出手段16、水準算出手段17及び平面性算出手段18として機能している。
記憶部19は、電源供給が遮断されても記憶内容を保持可能なメモリを採用しても良い。例えばEEPROMやフラッシュROMあるいはハードディスクなどである。第1の実施例から第6の実施例で説明した構成要素は同様の動作をする。
以下、軌間算出手段16、水準算出手段17、平面性算出手段18として機能する制御部3の動作を主として説明する。
Here, the control unit 3 functions as a gauge calculation unit 16, a level calculation unit 17, and a flatness calculation unit 18.
The storage unit 19 may employ a memory capable of holding stored contents even when power supply is interrupted. For example, an EEPROM, a flash ROM, or a hard disk. The components described in the first to sixth embodiments operate in the same manner.
Hereinafter, operations of the control unit 3 functioning as the gauge calculation unit 16, the level calculation unit 17, and the flatness calculation unit 18 will be mainly described.

まず、軌間算出手段16に関して説明する。軌間の定義は、「左右レール頭頂部(日本ではレールの上面から14mm以内)の内側の間隔(最短距離)」であるため、センサ部2LHとセンサ部2RHの距離データの結果及びセンサ部2LHとセンサ部2RHとの離間距離を用いて軌間GAを算出する。
センサ部2は3組の距離センサを備えるが、軌間GA算出の際は、センサ部2LH、センサ部2RHの進行方向に対して中央部に設置した距離センサデータをそれぞれ使用する。
First, the gauge calculation means 16 will be described. Since the definition of the gauge is "the inner distance (shortest distance) of the left and right rail tops (within 14 mm from the top surface of the rail in Japan)", the distance data results of the sensor unit 2LH and the sensor unit 2RH and the sensor unit 2LH Gauge GA is calculated using the separation distance from sensor unit 2RH.
The sensor unit 2 includes three sets of distance sensors. When calculating the gauge GA, distance sensor data installed at the center with respect to the traveling direction of the sensor unit 2LH and the sensor unit 2RH is used.

図15は、軌間算出手段としての機能説明概略図である。
左レールLRとの左右方向の距離を計測する距離センサ2bLHで計測した距離データをY、右レールRRとの左右方向の距離を計測する距離センサ2bRHで計測した距離データをY、距離センサ2bLH、距離センサ2bRHのレーザー投光部間距離をYconstとすると、軌間GAは以下の式で算出することができる。
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining functions as a gauge calculation unit.
The distance data measured by the distance sensor 2bLH that measures the distance in the left-right direction with the left rail LR is Y L , the distance data that is measured by the distance sensor 2bRH that measures the distance in the left-right direction with the right rail RR is Y R , the distance sensor When the distance between the laser projection parts of 2bLH and the distance sensor 2bRH is Y const , the gauge GA can be calculated by the following equation.

Figure 2014240262
Figure 2014240262

ここで、αは、被測定レールRWを構成している左レールLR及び右レールRR間とレーザー投光部のなす角度を表す。建築限界上、距離センサ2bLHおよび距離センサ2bRHをレール側面の測定点の真横に設置することが難しい状況がある。   Here, α represents an angle formed between the left rail LR and the right rail RR constituting the measured rail RW and the laser projector. There is a situation where it is difficult to install the distance sensor 2bLH and the distance sensor 2bRH directly beside the measurement point on the side surface of the rail due to the construction limit.

したがって、真横に設置することが難しい場合には、角度αでYL、を補正し、水平にセンサを設置した場合には、角度αを0として算出すればよい。前述した方法で算出した軌間GAの結果は記憶部19に記憶、保存される。 Therefore, when it is difficult to install the sensor directly at the side, Y L and Y R are corrected by the angle α, and when the sensor is installed horizontally, the angle α may be calculated as zero. The result of the gauge GA calculated by the method described above is stored and saved in the storage unit 19.

次に水準算出手段17の機能について、説明する。水準は、「左右レールの高さの差」と定義される。   Next, the function of the level calculation means 17 will be described. The level is defined as “the difference in height between the left and right rails”.

図16は、水準算出手段としての機能説明概略図である。
水準算出手段17は、傾斜センサ15で計測する移動体5の左右方向の傾きをβとすると、水準LVは、三角比を用いて、以下の式(16)で算出する。
FIG. 16 is a functional explanatory schematic diagram as the level calculating means.
The level calculation means 17 calculates the level LV by the following equation (16) using the trigonometric ratio, where β is the horizontal tilt of the moving body 5 measured by the tilt sensor 15.

Figure 2014240262
Figure 2014240262

そして、水準算出手段17で算出した水準LVの結果は記憶部19に保存される。   Then, the result of the level LV calculated by the level calculation means 17 is stored in the storage unit 19.

次に平面性算出手段18に関して説明する。
平面性は、「定められた区間における水準の差」と定義されている。
Next, the flatness calculating means 18 will be described.
Flatness is defined as “difference in level in a defined section”.

JR在来線では2軸貨車の固定軸距4.6mを考慮して5m、新幹線では車体/台車間は空気ばねによってねじれに対する追従性が高いので、台車の固定軸距を考慮して2.5m離れた水準の差を平面性狂いと定義している。
そして、移動体5が走行する間に、水準LVの算出結果が記憶部19に順次保存されるため、平面性は、定義した距離に従って記憶部19から水準結果を読み出し、差をとって算出すればよい。前述した方法で算出した平面性の結果は記憶部19に保存される。
The JR conventional line takes into account the fixed axle distance of 4.6 m of the 2-shaft freight car, 5 m, and the Shinkansen has high follow-up to the torsion by the air spring between the car body and the carriage. A level difference of 5 meters is defined as flatness.
Since the calculation result of the level LV is sequentially stored in the storage unit 19 while the moving body 5 travels, the flatness is calculated by reading the level result from the storage unit 19 according to the defined distance and taking the difference. That's fine. The result of flatness calculated by the method described above is stored in the storage unit 19.

以上の説明で得られた各狂いの結果をそれぞれの判定基準と比較して、軌道の健全性を判定する。   The result of each deviation obtained in the above description is compared with each criterion, and the soundness of the trajectory is determined.

[8]実施形態の変形例
[8.1]第1変形例
以上の各実施形態においては、軌道変位を非接触で検出する場合について説明したが、本第1変形例は、軌間変位を一部接触状態で検出する場合の例である。
[8] Modified Example of Embodiment [8.1] First Modified Example In each of the above-described embodiments, the case where the track displacement is detected in a non-contact manner has been described. It is an example in the case of detecting in a part contact state.

図17は、第1変形例の要部説明図である。
第1変形例の軌道検測車両1Aは、左レールLRの内側面に当接し回動するローラ21を有し、フレーム5dの下面に設けられた可動ユニット22Lと、右レールRRの内側面に当接し回動するローラ21を有し、移動体5の下面に設けられた可動ユニット22Rと、所定の基準位置から左レールLRの内側面までの距離を可動ユニット22Lを介して間接的に測定するとともに、移動体5の下面に設けられた測定ユニット23Lと、所定の基準位置から右レールRRの内側面までの距離を可動ユニット22Lを介して間接的に測定するとともに、移動体5の下面に設けられた測定ユニット23Rと、を備えている。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a main part of the first modification.
The track inspection vehicle 1A of the first modified example has a roller 21 that contacts and rotates on the inner surface of the left rail LR, and a movable unit 22L provided on the lower surface of the frame 5d and an inner surface of the right rail RR. The movable unit 22R provided on the lower surface of the movable body 5 and the distance between the predetermined reference position and the inner surface of the left rail LR is indirectly measured via the movable unit 22L. In addition, the distance from the measurement unit 23L provided on the lower surface of the moving body 5 to the inner surface of the right rail RR from the predetermined reference position is indirectly measured via the movable unit 22L, and the lower surface of the moving body 5 is also measured. And a measurement unit 23R.

可動ユニット22Lは、ローラ21と、ローラ21を回動可能に支持する回動軸が突設された測定プレート24と、測定プレート24を軌道検測車両1Aの幅方向(図17では、Y軸方向)にのみ可動可能とするとともに、付勢部材25により測定プレート24を介してローラ21を左レールLRの内側面に当接させるべく付勢する付勢ユニット26と、を備えている。   The movable unit 22L includes a roller 21, a measurement plate 24 provided with a rotation shaft that rotatably supports the roller 21, and the measurement plate 24 in the width direction of the track inspection vehicle 1A (in FIG. 17, the Y axis). And an urging unit 26 that urges the roller 21 to contact the inner surface of the left rail LR via the measurement plate 24 by the urging member 25.

同様に、可動ユニット22Rは、ローラ21と、ローラ21を回動可能に支持する回動軸が突設された測定プレート24と、測定プレート24を軌道検測車両1Aの幅方向(図17では、Y軸方向)にのみ可動可能とするとともに、付勢部材25により測定プレート24を介してローラ21を右レールRRの内側面に当接させるべく付勢する付勢ユニット26と、を備えている。   Similarly, the movable unit 22R includes a roller 21, a measurement plate 24 provided with a rotation shaft that rotatably supports the roller 21, and the measurement plate 24 in the width direction of the track inspection vehicle 1A (in FIG. 17). And an urging unit 26 that urges the urging member 25 to abut the inner surface of the right rail RR via the measurement plate 24 by the urging member 25. Yes.

また、測定ユニット23L及び測定ユニット23Rは、同一構成を有しており、図示しない非接触型の距離センサを備えている。そして、測定ユニット23Lは、可動ユニット22Lの測定プレート24までの距離L21を測定し、測定ユニット23Rは、可動ユニット22Lの測定プレート24までの距離L22を測定する。   The measurement unit 23L and the measurement unit 23R have the same configuration and include a non-contact type distance sensor (not shown). Then, the measurement unit 23L measures the distance L21 from the movable unit 22L to the measurement plate 24, and the measurement unit 23R measures the distance L22 from the movable unit 22L to the measurement plate 24.

ここで、測定ユニット23L及び測定ユニット23Rのそれぞれの測定時の基準位置間の距離L23は固定であるので、測定された距離L21及び距離22を距離L23に加算することで軌間変位を測定することが可能となっている。   Here, since the distance L23 between the reference positions at the time of measurement of each of the measurement unit 23L and the measurement unit 23R is fixed, the gauge displacement is measured by adding the measured distance L21 and the distance 22 to the distance L23. Is possible.

[8.2]第2変形例
以上の各実施形態において、軌道検測車両1の車輪5Aは、車軸が固定とされていたが、本第2変形例は、車軸が回動可能なように回動機構を設けたものである。
図18は、第2変形例の説明図である。
図18(a)は、軌道検測車両1Bを下面側から見た場合の概略説明図である。
[8.2] Second Modification In each of the above embodiments, the axle of the wheel 5A of the track inspection vehicle 1 is fixed. However, in the second modification, the axle is rotatable. A rotation mechanism is provided.
FIG. 18 is an explanatory diagram of a second modification.
FIG. 18A is a schematic explanatory diagram when the track inspection vehicle 1B is viewed from the lower surface side.

図18(b)は、車輪5Aを透視した場合の回動機構の概略説明図である。
図18に示すように、前後の車輪5Aは、前後の車軸5Bにそれぞれ回転可能に支持されている。前後の車軸5Bは、回動軸5Cを介してベース5Eに回動可能に支持されている。
FIG. 18B is a schematic explanatory diagram of the rotation mechanism when the wheel 5A is seen through.
As shown in FIG. 18, the front and rear wheels 5A are rotatably supported on the front and rear axles 5B, respectively. The front and rear axles 5B are rotatably supported by the base 5E via a rotation shaft 5C.

この結果、軌道検測車両1Bの走行時に、進行方向に応じて車軸5Bが被測定レールRWに沿って回動することで、滑らかにカーブを走行することができる。
この結果、軌道検測車両1Bの移動がスムーズになり、振動などによる騒音の発生を抑制できるとともに、振動などに起因する測定誤差を低減することが可能となる。
As a result, when the track inspection vehicle 1B travels, the axle 5B rotates along the measured rail RW according to the traveling direction, so that the vehicle can smoothly travel along the curve.
As a result, the movement of the trajectory inspection vehicle 1B becomes smooth, generation of noise due to vibration and the like can be suppressed, and measurement errors caused by vibration and the like can be reduced.

[8.3]第3変形例
以上の説明においては、軌道検測車両は、牽引などにより移動させる場合を前提としていたが、自走機構及び制動機構を設けることにより、軌道検測車両単独で軌道検測処理をおこなうことができる。
[8.3] Third Modification In the above description, the track inspection vehicle is assumed to be moved by towing or the like, but by providing a self-propelled mechanism and a braking mechanism, the track detection vehicle alone Orbit inspection processing can be performed.

[8.4]第4変形例
本実施形態の軌道検測装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
[8.4] Fourth Modification A control program executed by the trajectory inspection device of the present embodiment is a file in an installable format or an executable format, such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R. And recorded on a computer-readable recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disk).

また、本実施形態の軌道検測装置で実行される制御ログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の軌道検測装置で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
また、本実施形態の軌道検測装置の制御プログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
Further, the control program executed by the trajectory inspection device of this embodiment may be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by being downloaded via the network. Further, the control program executed by the trajectory inspection device of this embodiment may be provided or distributed via a network such as the Internet.
In addition, the control program for the trajectory inspection device of the present embodiment may be provided by being incorporated in advance in a ROM or the like.

[9]実施形態の効果
以上の説明のように、上記各実施形態によれば、鉄道軌道の点検基準である、通り変位、高低変位、軌間変位、水準変位及び平面性変位の5項目の点検の少なくともいずれかに適用でき、かつ、軌道検測装置をコンパクトに構成できるので、小型軽量の軌道検測車両を構成でき、簡便性を向上でき、手動点検に対して、大幅な点検時間短縮も見込むことができる。
[9] Effects of Embodiments As described above, according to each of the above embodiments, inspection of five items, which are inspection standards for railway tracks, such as street displacement, height displacement, inter-gauge displacement, level displacement, and flatness displacement, is performed. Can be applied to at least one of the above, and the trajectory inspection device can be configured in a compact manner, so that a compact and lightweight trajectory inspection vehicle can be configured, improving convenience, and greatly reducing inspection time compared to manual inspection. I can expect.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1、1A、1B 軌道検測車両
2 センサ部
2LH センサ部
2LV センサ部
2La〜2Lc 加速度センサ
2RH センサ部
2RV センサ部
2Ra〜2Rc 加速度センサ
2a〜2c 距離センサ
2bLH、2bRH 距離センサ
2F フレーム
2d〜2f 距離センサ
3 制御部
3a 測定弦正矢算出手段
3b 軌道実形状再現手段
3c 弦正矢算出手段
3d 揺動補正手段
4 記憶部
5 移動体
5A 車輪
5B 車軸
5C 回動軸
5E ベース
5d フレーム
6 軌道検測装置
7 緩衝材
15 傾斜センサ
16 軌間算出手段
17 水準算出手段
18 平面性算出手段
19 記憶部
21 ローラ
22L 可動ユニット
22R 可動ユニット
23L 測定ユニット
23R 測定ユニット
24 測定プレート
25 付勢部材
26 付勢ユニット
BS1 測定弦
DZ1 距離データ
DZ2 距離データ
DZ3 距離データ
LR、LR1 左レール
L22 距離
RR、RR1 右レール
SS1 距離センサ
SS3 距離センサ
MMS11 変位
BS 測定弦
BSM 測定弦
BSref 基準弦
GA 軌間
RW 被測定レール
1, 1A, 1B Track inspection vehicle 2 Sensor part 2LH Sensor part 2LV Sensor part 2La-2Lc Acceleration sensor 2RH Sensor part 2RV Sensor part 2Ra-2Rc Acceleration sensor 2a-2c Distance sensor 2bLH, 2bRH Distance sensor 2F Frame 2d-2f Distance Sensor 3 Control section 3a Measurement string positive arrow calculation means 3b Orbit actual shape reproduction means 3c String arrow calculation means 3d Oscillation correction means 4 Storage section 5 Moving body 5A Wheel 5B Axle 5C Rotating shaft 5E Base 5d Frame 6 Track detection Device 7 Buffer material 15 Inclination sensor 16 Gauge calculation means 17 Level calculation means 18 Flatness calculation means 19 Storage unit 21 Roller 22L Movable unit 22R Movable unit 23L Measuring unit 23R Measuring unit 24 Measuring plate 25 Energizing member 26 Energizing unit BS1 Measurement String DZ Distance data DZ2 distance data DZ3 distance data LR, LR1 left rail L22 distance RR, RR1 right rail SS1 distance sensor SS3 distance sensor MMS11 displacement BS Measurement chord BSM measuring chord BSref reference chord GA gauge RW to be measured rail

Claims (2)

被測定レールの複数箇所の測定点までの距離に対応する複数の距離データが入力されて軌道変位を算出する軌道検測装置であって、
複数の前記測定タイミングにおける前記複数箇所の測定点に対応する前記距離データを測定履歴として記憶する記憶手段と、
前記被測定レールの延在方向に沿った複数箇所の前記測定点における同じ測定タイミングに対応する前記距離データに基づいて、測定弦正矢を算出する測定弦正矢算出手段と、
複数の前記測定タイミングに対応する前記測定弦正矢の算出結果に基づいて、所定の基準弦に対応するレール形状を算出する弦正矢算出手段と、
を備えた軌道検測装置。
A trajectory inspection device that calculates a trajectory displacement by inputting a plurality of distance data corresponding to distances to a plurality of measurement points of a measured rail,
Storage means for storing the distance data corresponding to the plurality of measurement points at a plurality of measurement timings as a measurement history;
Based on the distance data corresponding to the same measurement timing at the plurality of measurement points along the extending direction of the measured rail, a measurement string positive arrow calculation means for calculating a measurement string positive arrow;
Based on a calculation result of the measurement string Masaya corresponding to a plurality of the measurement timing, a string Masaya calculation means for calculating a rail shape corresponding to a predetermined reference string;
Orbital inspection equipment equipped with.
前記弦正矢算出手段は、前記測定弦正矢算出手段における算出結果に対して二階積分を行うことで、前記レール形状を算出する、
請求項1に記載の軌道検測装置。
The string positive arrow calculation means calculates the rail shape by performing second order integration on the calculation result in the measurement string positive arrow calculation means.
The trajectory inspection device according to claim 1.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105128888A (en) * 2015-08-27 2015-12-09 江西日月明测控科技股份有限公司 Track corrugated abrasion quick detection method based on multi-midpoint chord synchronous measurement
JP2016205058A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 東日本旅客鉄道株式会社 Track inspection method and device thereof
CN108020162A (en) * 2017-05-10 2018-05-11 湖南科技大学 Gauge instrument and its application method based on two dimensional laser scanning Yu triangle principle
JP2018105751A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Method for determining abnormal value of waveform data and abnormal value determination system using the method
JP2018127882A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 ハーペードライ・レアール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Method of optimizing track
JP2018127314A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 フジテック株式会社 Guide rail measuring device
KR102010341B1 (en) * 2018-11-19 2019-08-14 (주)성신알에스티 Rail inspection car for railway
KR102010352B1 (en) * 2018-11-19 2019-10-15 (주)성신알에스티 A control system of Rail inspection car with identification device and Control method thereof
CN111750829A (en) * 2020-07-02 2020-10-09 沈阳铁道科学技术研究所有限公司 Method for judging vertical section in non-contact measurement of railway platform clearance
CN112033316A (en) * 2020-07-20 2020-12-04 深圳市埃伯瑞科技有限公司 Track waveform determining method and device, electronic equipment and storage medium
JP2021143499A (en) * 2020-03-11 2021-09-24 西日本旅客鉄道株式会社 Rail condition prediction method, program, computer memory medium and rail condition prediction system
JP2023022130A (en) * 2018-06-26 2023-02-14 公益財団法人鉄道総合技術研究所 High accuracy position correction method and system of waveform data
US11745774B2 (en) 2019-12-26 2023-09-05 Kawasaki Railcar Manufacturing Co., Ltd. Track displacement measurement device, track displacement measurement system, and track displacement measurement method
JP7431949B2 (en) 2019-08-29 2024-02-15 トラック マシーンズ コネクティッド ゲゼルシャフト エム.ベー.ハー. Method and measuring vehicle for determining the actual position of the track

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016205058A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 東日本旅客鉄道株式会社 Track inspection method and device thereof
CN105128888B (en) * 2015-08-27 2017-06-09 江西日月明测控科技股份有限公司 Track waveform abrasion method for quick based on many midpoint string synchro measures
CN105128888A (en) * 2015-08-27 2015-12-09 江西日月明测控科技股份有限公司 Track corrugated abrasion quick detection method based on multi-midpoint chord synchronous measurement
JP2018105751A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 公益財団法人鉄道総合技術研究所 Method for determining abnormal value of waveform data and abnormal value determination system using the method
JP7037948B2 (en) 2017-02-06 2022-03-17 ハーペードライ・レアール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング How to calculate the optimal orbit
JP2018127882A (en) * 2017-02-06 2018-08-16 ハーペードライ・レアール・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング Method of optimizing track
JP2018127314A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 フジテック株式会社 Guide rail measuring device
CN108020162A (en) * 2017-05-10 2018-05-11 湖南科技大学 Gauge instrument and its application method based on two dimensional laser scanning Yu triangle principle
CN108020162B (en) * 2017-05-10 2023-09-19 湖南科技大学 Rail gauge based on two-dimensional laser scanning and triangle principle and use method thereof
JP7446698B2 (en) 2018-06-26 2024-03-11 公益財団法人鉄道総合技術研究所 High-precision position correction method and system for waveform data
JP2023022130A (en) * 2018-06-26 2023-02-14 公益財団法人鉄道総合技術研究所 High accuracy position correction method and system of waveform data
KR102010352B1 (en) * 2018-11-19 2019-10-15 (주)성신알에스티 A control system of Rail inspection car with identification device and Control method thereof
KR102010341B1 (en) * 2018-11-19 2019-08-14 (주)성신알에스티 Rail inspection car for railway
JP7431949B2 (en) 2019-08-29 2024-02-15 トラック マシーンズ コネクティッド ゲゼルシャフト エム.ベー.ハー. Method and measuring vehicle for determining the actual position of the track
US11745774B2 (en) 2019-12-26 2023-09-05 Kawasaki Railcar Manufacturing Co., Ltd. Track displacement measurement device, track displacement measurement system, and track displacement measurement method
JP2021143499A (en) * 2020-03-11 2021-09-24 西日本旅客鉄道株式会社 Rail condition prediction method, program, computer memory medium and rail condition prediction system
CN111750829B (en) * 2020-07-02 2022-06-03 沈阳铁道科学技术研究所有限公司 Method for judging vertical section in non-contact measurement of railway platform clearance
CN111750829A (en) * 2020-07-02 2020-10-09 沈阳铁道科学技术研究所有限公司 Method for judging vertical section in non-contact measurement of railway platform clearance
CN112033316A (en) * 2020-07-20 2020-12-04 深圳市埃伯瑞科技有限公司 Track waveform determining method and device, electronic equipment and storage medium

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