JP2015086578A - 著大輪重発生位置特定装置、著大輪重発生位置特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】著大輪重の発生位置を精度良く特定する。【解決手段】著大輪重発生位置特定装置１は、著大輪重の発生位置を特定する手法として、検測装置を取り付けた車両の速度に影響を受けることがなく、新たな装置や車両を必要とせずに、従来から鉄道軌道の保守管理で一般的に用いられてきた軌道狂いのデータを活用する。具体的には、軌道狂いの波長に関して一定ではない輪重の応答倍率を、簡単な指標で推定できるようにしている。なお、本実施形態では、指標として、曲率または２回微分値を用いる。【選択図】図２

Description

本発明は、著大輪重の発生位置を特定する技術に関する。

鉄道車両を安全で快適に走行させるためには、鉄道軌道を常に良好な状態に保守管理する必要があり、このためにはレールの不整量（軌道狂い）の測定が不可欠である。その大多数が「正矢（せいや）法」と呼ばれる測定原理により、鉛直方向の軌道不整（高低狂い）および、水平方向の軌道不整（通り狂い）を測定している。この正矢法は、複数点の相対変位により軌道狂いを測定する「差分法」の一種で、任意の２点間に水糸を張ること等により、その中点とレールとの距離を測定するものである。なお、日本の鉄道では、レールに沿って長さ１０ｍの水糸を張ること等によってその中心点とレールとの距離を測定する「１０ｍ弦正矢法」による軌道の保守管理が最も一般的である。

ところで、鉄道車両の高速化とともに、著大輪重等の抑制が重要な課題となっている。
しかし、上述のような１０ｍ弦正矢法においては、著大輪重の発生箇所を精度よく把握することは困難であるという問題がある(図７（ａ）参照)。

そこで、著大輪重の管理に関しては軸箱加速度を利用した管理手法が提案されている（例えば、非特許文献１〜３、特許文献１参照）。
また、著大輪重の管理に関しては、軸箱加速度を利用した管理手法以外にも、輪重を利用した管理手法が提案されている（特許文献２参照）。

軸箱加速度を用いた著大輪重・横圧の管理手法、鉄道総研報告２００８−８ 高速新幹線における短波長軌道狂いの検出法、鉄道総研報告１９９９−５ 軸箱加速度を活用した短波長軌道狂いの管理手法、鉄道総研報告１９９５−２

特開平８−１８４４２６号公報 特許第３５３７８０４号公報

しかし、上述のような軸箱加速度を利用した管理手法においては、次のような問題があった。
（１）非特許文献１〜３に記載される軸箱加速度を利用した方法では、これと輪重との応答倍率が周波数によって変化するため、両者の関係を簡単に表すことができないという問題があった（例えば、非特許文献１の第３５頁左段の下から７行目を参照）。

（２）また、軸箱加速度の値は、これを測定する車両の走行速度によって大きく変化するので、速度によって変化しない軌道狂いを用いた管理手法と比較して使いづらいという問題があった（例えば、非特許文献１の第４０頁左段の下から６行目を参照。ここでは輪重が速度によって変化すると述べているが、これと一定の相関がある軸箱加速度が速度によって変化することを同時に意味する）。

（３）また、非特許文献３には、従来から使用されている１０ｍ弦正矢ではなく５ｍ弦正矢を使用することの妥当性が記載されているが、５ｍ弦正矢法による軌道狂い検知の周波数特性は輪重との間の相関性があまりなく（図２（ｂ）参照）、この方法は有効性が乏しいという問題があった。

（４）また、特許文献１の技術では、軸箱加速度を２回積分して変位に変換し、これを軌道狂いとしており、車両の走行速度には影響を受けないが、これはあくまでも軌道狂いを測定する手段の１つであって、この情報から著大輪重の発生位置を特定することはできないという問題があった。

（５）また、特許文献２の技術では、車両の台車に歪ゲージ等のセンサを取付けて輪重を推定する手段とし、さらに、この推定を軌道の保守点検の手法に用いるというものであるが、この場合は車両に特別なセンサや測定手段を準備して取付ける必要があり、さらに、この手段では比較的高い周波数の輪重を正しく推定することができない、という問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、著大輪重の発生位置を精度良く特定する技術を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた請求項１に係る著大輪重発生位置特定装置は、著大輪重が発生している軌道上の位置である著大輪重発生位置を特定する著大輪重発生位置特定装置であって、前記軌道の軌道狂いを検測することで得られたデータである軌道狂いデータに基づき前記著大輪重発生位置を特定する特定手段を備えることを特徴とする。

この場合、前記特定手段については、前記軌道狂いデータに基づき、軌道狂いに対する輪重の応答倍率を指標を用いて推定する推定手段と、前記推定手段によって推定された軌道狂いに対する輪重の応答倍率が所定の閾値以上である箇所を前記著大輪重発生位置であると判定する判定手段と、を有することが考えられる（請求項２）。なお、指標としては、軌道狂いの値の曲率が挙げられる（請求項３、図７（ｂ）参照）。また、指標として、軌道狂いの値を軌道に沿った距離で２回微分した値を用いてもよい（請求項４）。

本発明の著大輪重発生位置特定装置によれば、例えば既に定期的に運行している軌道検測車から得られる軌道狂いデータを活用することで、検測する車両の速度の影響を受けず、且つ、特別な装置や車両を追加で準備することなく、一般的に使われている軌道狂いデータを活用して著大輪重の発生位置を精度良く特定することができる。

上記課題を解決するためになされた請求項５に係る著大輪重発生位置特定方法は、著大輪重が発生している軌道上の位置である著大輪重発生位置を特定する方法であって、前記軌道の軌道狂いを検測することで得られたデータである軌道狂いデータに基づき前記著大輪重発生位置を特定することを特徴とする。

この場合、前記軌道狂いデータに基づき、軌道狂いに対する輪重の応答倍率を指標を用いて推定し、その推定された軌道狂いに対する輪重の応答倍率が所定の閾値以上である箇所を前記著大輪重発生位置であると判定する（請求項６）。なお、指標としては、軌道狂いの値の曲率が挙げられる（請求項７、図７（ｂ）参照）。また、指標として、軌道狂いの値を軌道に沿った距離で２回微分した値を用いてもよい（請求項８）。

本発明の著大輪重発生位置特定方法によれば、例えば既に定期的に運行している軌道検測車から得られる軌道狂いデータを活用することで、検測する車両の速度の影響を受けず、且つ、特別な装置や車両を追加で準備することなく、一般的に使われている軌道狂いデータを活用して著大輪重の発生位置を精度良く特定することができる。

本実施形態の著大輪重発生位置特定装置１の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）は本実施形態の軌道狂いに対する輪重の応答倍率と周波数との関係を示すグラフであり、（ｂ）は本実施形態の曲率や２回微分値に対する輪重の応答倍率と周波数との関係を示すグラフである。 （ａ）は軌道上の位置と輪重との関係を示すグラフであり、（ｂ）は軌道上の位置と軌道狂い（原波形）との関係を示すグラフであり、（ｃ）は軌道上の位置と１０ｍ弦軌道狂いとの関係を示すグラフであり、（ｄ）は軌道上の位置と５ｍ弦軌道狂いとの関係を示すグラフであり、（ｅ）は軌道上の位置と曲率との関係を示すグラフであり、（ｆ）は軌道上の位置と２回微分値との関係を示すグラフである。 本実施形態の軌道整備作業フロー（１）である。 本実施形態の軌道整備作業フロー（２）である。 従来の軌道整備作業フローである。 （ａ）は１０ｍ弦高低狂いと輪重との関係を示すグラフであり、（ｂ）は軌道の曲率と輪重との関係を示すグラフである。

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。なお、本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
本実施形態の著大輪重発生位置特定装置１は、軌道の軌道狂いを検測することで得られたデータである軌道狂いデータに基づき、著大輪重が発生している軌道上の位置である著大輪重発生位置を特定する機能を有する。

［１．著大輪重発生位置特定装置１の構成の説明］
著大輪重発生位置特定装置１は、図１に示すように、軌道上を走行する車両に搭載される測定装置１０と、測定装置１０が搭載されるのと同じ車両に搭載されるか、あるいは外部の管理センタ等に設置される管理用コンピュータ２０と、を備える。以下、順に説明する。

［１．１．測定装置１０の構成の説明］
測定装置１０は、高低狂い取得部１１と、地点・キロ程情報取得部１２と、データ記録／転送部１３と、を備える。

高低狂い取得部１１は、レールの高低狂いに相当する変位波形を取得し、これを高低狂いのデータ（軌道狂いデータに相当）としてデータ記録／転送部１３へ供給する。
地点・キロ程情報取得部１２は、車両の走行位置を特定するための地点情報や起点からの距離を示すキロ程情報を取得し、これをデータ記録／転送部１３へ供給する。

データ記録／転送部１３は、高低狂い取得部１１、及び地点・キロ程情報取得部１２から入力される各データを、所定間隔の時系列で記憶媒体に記憶あるいは外部装置へ転送するための装置である。

［１．２．管理用コンピュータ２０の構成の説明］
管理用コンピュータ２０は、適宜な処理能力を有する通常のコンピュータシステム（例えば、パーソナルコンピュータ等）で構成され、情報処理部２１と、出力部２２と、を備える。

情報処理部２１は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムに従って情報処理を行う。具体的には、測定装置１０のデータ記録／転送部１３に記憶されている、あるいはそこから転送されてくる高低狂い（軌道狂い）及び地点・キロ程の各データを取得し、これらを解析することで、著大輪重の発生位置を特定する。そして、特定した著大輪重の発生位置に対する良否を判定し、その判定結果を出力部２２へ出力する。

なお、情報処理部２１は、特許請求の範囲における特定手段（推定手段および判定手段）に該当する。
出力部２２は、ディスプレイやプリンタ、音声出力装置等によって構成されており、情報処理部２１から出力された情報を表示、印刷、音声出力等の方法によりユーザに対して提示する。

［２．著大輪重が発生する位置を特定する手法の説明］
次に、著大輪重が発生する位置を特定する手法について説明する。
本実施形態の著大輪重発生位置特定装置１は、著大輪重の発生位置を特定する手法として、検測装置を取り付けた車両の速度に影響を受けることがなく、新たな装置や車両を必要とせずに、従来から鉄道軌道の保守管理で一般的に用いられてきた軌道狂いのデータを活用する。具体的には、軌道狂いの波長（ある速度で車両が走行すれば、ある周波数との関係に換算できる。軌道狂いデータに相当）に関して一定ではない輪重の応答倍率（図２（ａ）参照）を、簡単な指標（数式）で推定できるようにしている。なお、本実施形態では、指標として、曲率ρまたは２回微分値を用いる。以下に順に説明する。

まず、指標としての曲率ρは、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、次のように表される。

なお、数式（１）中の１回微分部分、あるいは２回微分部分については、それぞれ１次差分、２次差分と置き換えてもよい。

図２（ｂ）に例示するように、曲率ρに所定の係数を乗じた場合には、約３Ｈｚから約３０Ｈｚの間で軌道狂いに対する輪重の応答倍率の関係とよく一致する。
つまり、この曲率ρに所定の係数を乗じた値を指標とすることで、検測する車両の速度の影響を受けず、且つ、特別な装置や車両を追加で準備することなく、一般的に使われている軌道狂いデータを活用して著大輪重の発生位置を特定することができる。

また、指標としての２回微分値は、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、次の数式（２）で表される。

なお、数式（２）中の２回微分部分については、２次差分と置き換えてもよい。

図２（ｂ）に例示するように、２回微分値に所定の係数を乗じた場合には、約３Ｈｚから約３０Ｈｚの間で軌道狂いに対する輪重の応答倍率の関係とよく一致する。
つまり、この２回微分値に所定の係数を乗じた値を指標とすることで、検測する車両の速度の影響を受けず、且つ、特別な装置や車両を追加で準備することなく、一般的に使われている軌道狂いデータを活用して著大輪重の発生位置を特定することができる。

因みに、５ｍ弦正矢法では、軌道狂いに対する輪重の応答倍率の関係とあまり一致しない（図２（ｂ）参照）。
さらに、著大輪重が発生する位置を特定する手法について、図３のグラフを参照しながら説明する。

図３（ａ）は、輪重の値を縦軸、軌道に沿った距離を横軸としたグラフである。軌道保守のためには輪重を一定値以下に抑えることが望ましく、このため、輪重の値が一定値（閾値）を超える軌道上の位置を著大輪重が発生した位置として判断する。図中では、著大輪重が発生した位置を左側の矢印で図示している。

図３（ｂ）は、軌道のレール面の高さ（軌道狂いの原波形）の値を縦軸、軌道に沿った距離を横軸としたグラフである。このグラフは、現在の軌道保守の現場でも実際に使われている。これによると、左側の矢印で示した値は他に比べて大きく沈下していることがわかるが、この他にも右側の矢印で示した箇所でこれと近い沈下が発生している。しかし、図３（ｂ）の右側の矢印位置に相当する図３（ａ）の位置では、それほど大きな輪重は発生していない。よって、著大輪重の発生位置を正確に検知する方法として、軌道狂いの原波形を用いることが適しているとは言えない。

図３（ｃ）は、１０ｍ弦正矢法で検測した軌道のレール面の高さ（軌道狂い）の値を縦軸、軌道に沿った距離を横軸としたグラフである。これによると、左側の矢印よりも右側の矢印の沈下の方が大きく、図３（ａ）の輪重の発生状況と大小関係が逆転してしまう。よって、著大輪重の発生位置を正確に検知する方法として１０ｍ弦正矢法を用いることが適しているとは言えない。

図３（ｄ）は、５ｍ弦正矢法で検測した軌道のレール面の高さ（軌道狂い）の値を縦軸、軌道に沿った距離を横軸としたグラフである。これによると、左側の矢印よりも右側の矢印の沈下の方が大きく、図３（ａ）の輪重の発生状況と大小関係が逆転してしまう。よって、著大輪重の発生位置を正確に検知する方法として５ｍ弦正矢法を用いることが適しているとは言えない。

図３（ｅ）は、曲率ρの値を縦軸、軌道に沿った距離を横軸としたグラフである。なお、曲率ρは、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、上記数式（１）で表される。これによると、図中の左右２つの矢印の値と、図３（ａ）の輪重の発生状況の大小関係とが符合する関係にある。さらに、図３（ｅ）のグラフと図３（ａ）のグラフとは、波形としても概ね相似とみなせる関係にある。よって、曲率を用いることは著大輪重の発生位置を正確に検知する方法として適していると言える。

図３（ｆ）は、２回微分値を縦軸、軌道に沿った距離を横軸としたグラフである。なお、２回微分値は、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、上記数式（２）で表される。これによると、図中の左右２つの矢印の値と、図３（ａ）の輪重の発生状況の大小関係とが符合する関係にある。さらに、図３（ｆ）のグラフと図３（ａ）のグラフとは、波形としても概ね相似とみなせる関係にある。よって、２回微分値を用いることは著大輪重の発生位置を正確に検知する方法として適していると言える。

［３．軌道を整備する際の作業フローの説明］
次に、軌道を整備する際の作業フローについて説明する。
［３．１．軌道の整備状況を判断するための閾値および整備基準値について］
最初に、軌道を整備する際の作業フロー中で用いる軌道の整備状況を判断するための閾値および整備基準値について説明する。

本実施形態で用いる閾値は、（イ）単独値を閾値とする方法や、（ロ）区間の統計値を閾値とする方法が挙げられる。前者の（イ）単独値を閾値とする方法としては、線区（例えば東京〜新大阪間）全体に対しての各単独の値に対する閾値を、経済性や安全性等に対して何種類か決める方法があり、例えば、次の（イ−１）〜（イ−４）のような手法で設定される。

（イ−１）経済性に基づく閾値としては、例えば、理論計算等によって保守投入費用を最小化できる曲率や２回微分値を算出し、これを閾値とする。
（イ−２）安全性に基づく閾値としては、例えば、輪重の実測値と、曲率または２回微分値との相関分析を行い、輪重値を一定以下に抑制する曲率や２回微分値を閾値とする。

（イ−３）実験的に閾値を設定する。
（イ−４）軌道狂いを入力としたシミュレーション解析で輪重を求め、入力とした軌道狂いから求めた曲率または２回微分値との相関分析を行い、輪重値を一定以下に抑制する曲率や２回微分値を閾値とする。

なお、この（イ）の方法は、１ヵ所あたりの軌道整備延長が比較的短いので、可搬式の小型機械で作業を行う場合に適している。
また、後者の（ロ）区間の統計値を閾値とする方法としては、一定区間、例えば２００ｍ区間（ロット）で算出した曲率や２回微分値の標準偏差に対して閾値を決めておくことが挙げられる。この場合、閾値を超過した区間に対して軌道整備作業を実行することとなる。この方法では、理論計算等によって保守投入費用を最小化できる標準偏差を算出し、これを閾値とする。この方法は、１ヵ所あたりの軌道整備延長が比較的長いので、大型重機での作業を行う場合に適している。

また、整備基準値についても、閾値と同様の観点から予め設定しておく。
［３．２．軌道整備作業フロー（１）の説明］
次に、本実施形態の著大輪重が発生する位置を特定する手法が用いられた軌道を整備する際の作業フロー（１）について図４を参照しながら説明する。

最初のステップＳ１１０では、曲率ρまたは２回微分値を入力する。なお、曲率ρは、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、上記数式（１）で表される。また、２回微分値は、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、上記数式（２）で表される。曲率ρまたは２回微分値は、測定装置１０から管理用コンピュータ２０の情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ１２０に移行する。

Ｓ１２０では、情報処理部２１が、入力された曲率ρまたは２回微分値が閾値以上であるか否かを判断する。入力された曲率ρまたは２回微分値に閾値以上である箇所があって閾値以上であると判断された場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行する。一方、入力された曲率ρまたは２回微分値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断された場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１７０に移行する。

Ｓ１３０では、軌道を整備する必要があることから、軌道整備を実行する。その後、Ｓ１４０に移行する。
Ｓ１４０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値を入力する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値は、測定装置１０から情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ１５０に移行する。

Ｓ１５０では、情報処理部２１が、入力された１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であるか否かを判断する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であると判断された場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０に移行する。一方、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値よりも大きい箇所があって整備基準値以下ではないと判断された場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１３０に移行する。

Ｓ１６０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であることから、整備を完了する。その後、本作業フローを終了する。
Ｓ１７０では、曲率ρまたは２回微分値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断されたことから、軌道の整備は不要であると判断する。その後、本作業フローを終了する。

［３．３．軌道整備作業フロー（２）の説明］
次に、本実施形態の著大輪重が発生する位置を特定する手法が用いられた軌道を整備する際の作業フロー（２）について図５を参照しながら説明する。

最初のステップＳ２１０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値を入力する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値は、測定装置１０から情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ２２０に移行する。

Ｓ２２０では、情報処理部２１が、入力された１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が閾値以上であるか否かを判断する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値に閾値以上である箇所があって閾値以上であると判断された場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２３０に移行する。一方、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断された場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２９０に移行する。

Ｓ２３０では、曲率ρまたは２回微分値を入力する。なお、曲率ρは、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、上記数式（１）で表される。また、２回微分値は、軌道狂いの値をｙ、軌道に沿った距離をｘとして、上記数式（２）で表される。曲率ρまたは２回微分値は、測定装置１０から管理用コンピュータ２０の情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ２４０に移行する。

Ｓ２４０では、情報処理部２１が、入力された曲率ρまたは２回微分値が閾値以上であるか否かを判断する。入力された曲率ρまたは２回微分値に閾値以上である箇所があって閾値以上であると判断された場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、Ｓ２５０に移行する。一方、入力された曲率ρまたは２回微分値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断された場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、Ｓ３００に移行する。

Ｓ２５０では、軌道を整備する必要があることから、軌道整備を実行する。その後、Ｓ２６０に移行する。
Ｓ２６０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値を入力する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値は、測定装置１０から情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ２７０に移行する。

Ｓ２７０では、情報処理部２１が、入力された１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であるか否かを判断する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であると判断された場合には（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、Ｓ２８０に移行する。一方、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値よりも大きい箇所があって整備基準値以下ではないと判断された場合には（Ｓ２７０：ＮＯ）、Ｓ２５０に移行する。

Ｓ２８０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であることから、整備を完了する。その後、本作業フローを終了する。
Ｓ２９０では、Ｓ２２０にて１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断されたことから、軌道の整備は不要であると判断する。その後、本作業フローを終了する。

Ｓ３００では、Ｓ２４０にて曲率ρまたは２回微分値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断されたことから、軌道の整備は不要であると判断する。その後、本作業フローを終了する。

［３．４．従来の軌道整備作業フローの説明］
次に、参考のため、従来の著大輪重が発生する位置を特定する手法が用いられた軌道を整備する際の作業フローについて図６を参照しながら説明する。

最初のステップＳ１０１０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値を入力する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値は、測定装置１０から情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ１０２０に移行する。

Ｓ１０２０では、情報処理部２１が、入力された１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が閾値以上であるか否かを判断する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値に閾値以上である箇所があって閾値以上であると判断された場合には（Ｓ１０２０：ＹＥＳ）、Ｓ１０３０に移行する。一方、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断された場合には（Ｓ１０２０：ＮＯ）、Ｓ１０７０に移行する。

Ｓ１０３０では、軌道を整備する必要があることから、軌道整備を実行する。その後、Ｓ１０４０に移行する。
Ｓ１０４０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値を入力する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値は、測定装置１０から情報処理部２１に取得される。その後、Ｓ１０５０に移行する。

Ｓ１０５０では、情報処理部２１が、入力された１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であるか否かを判断する。１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であると判断された場合には（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、Ｓ１０６０に移行する。一方、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値よりも大きい箇所があって整備基準値以下ではないと判断された場合には（Ｓ１０５０：ＮＯ）、Ｓ１０３０に移行する。

Ｓ１０６０では、１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値が整備基準値以下であることから、整備を完了する。その後、本作業フローを終了する。
Ｓ１０７０では、Ｓ１０２０にて１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢値に閾値以上である箇所がなく閾値以上ではないと判断されたことから、軌道の整備は不要であると判断する。その後、本作業フローを終了する。

［３．５．本実施形態の著大輪重が発生する位置を特定する手法が従来の手法に比べて有利であることの説明］
次に、本実施形態の著大輪重が発生する位置を特定する手法が従来の手法に比べて有利であることを説明する。

図６に示す従来の著大輪重が発生する位置を特定する手法が用いられた軌道を整備する際の作業フローにおいては、１０ｍ弦正矢値や５ｍ弦正矢値が事前に定めた閾値以上となったら軌道整備を実行し、実行結果の良否を１０ｍ弦正矢値や５ｍ弦正矢値で確認する。

但し、１０ｍ弦正矢値や５ｍ弦正矢値では、著大輪重を検出する精度が不十分なため、本来は不必要な軌道整備を実行する非合理的な状況が発生する。
そこで、先に説明した「曲率ρ」または「２回微分値」を、従来の正矢法に代えて単独の指標として軌道での著大輪重の発生箇所を推定する手段として用いるとよい。

但し、実際に軌道の保守管理に従事する者にとって、曲率ρや２回微分値は馴染みにくいであろうし、また、現地でこれらの値を測定することは容易ではない。なお、整備作業後の仕上がり精度の確認は、現地での測定が容易な正矢値によって行うのが適当である。

例えば、図３（ｅ）の曲率、または、図３（ｆ）の２回微分値が大きな箇所では、図３（ｃ）の１０ｍ弦軌道狂い（沈下側）、または、図３（ｄ）の５ｍ弦軌道狂い（沈下側）も大きくなる条件が成り立つ理由から、上記の仕上がり精度の確認に正矢値を用いることは妥当である。一方で、この逆の関係は成り立たないから、図３（ｃ）の１０ｍ弦軌道狂い（沈下側）、または、図３（ｄ）の５ｍ弦軌道狂い（沈下側）も大きい条件判定だけで軌道整備を行うことには合理性の上での課題がある。

そこで、本実施形態の著大輪重が発生する位置を特定する手法では、より実用的な実施例として、曲率ρまたは２回微分値のいずれか１つと１０ｍ弦正矢値または５ｍ弦正矢法による軌道狂いとを組み合わせて著大輪重の発生位置を特定する手段として用いる。正矢法は従来から使用しているので、実際に軌道の保守管理に従事する者にとっても馴染みやすく、かつ、現地で正矢値を測定することも容易である。これを基本としたうえで、さらに、曲率または２回微分値を指標として絞り込みを行うことができる。

［４．実施形態の効果］
このように本実施形態の著大輪重発生位置特定装置１によれば、例えば既に定期的に運行している軌道検測車から得られる軌道狂いデータを活用することで、検測する車両の速度の影響を受けず、且つ、特別な装置や車両を追加で準備することなく、一般的に使われている軌道狂いデータを活用して著大輪重の発生地点を推定することができる。なお、軌道検測車以外の軌道検測装置から得られた軌道狂いデータを用いてもよい。したがって、著大輪重の発生位置を精度良く特定することができる。

１…著大輪重発生位置特定装置、１０…測定装置、１１…高低狂い取得部、１２…地点・キロ程情報取得部、１３…データ記録／転送部、２０…管理用コンピュータ、２１…情報処理部、２２…出力部。

Claims (8)

1. 著大輪重が発生している軌道上の位置である著大輪重発生位置を特定する著大輪重発生位置特定装置であって、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで得られたデータである軌道狂いデータに基づき前記著大輪重発生位置を特定する特定手段を備えること
   を特徴とする著大輪重発生位置特定装置。
2. 請求項１に記載の著大輪重発生位置特定装置において、
   前記特定手段は、
   前記軌道狂いデータに基づき、軌道狂いに対する輪重の応答倍率を指標を用いて推定する推定手段と、
   前記推定手段によって推定された軌道狂いに対する輪重の応答倍率が所定の閾値以上である箇所を前記著大輪重発生位置であると判定する判定手段と、を有すること
   を特徴とする著大輪重発生位置特定装置。
3. 請求項２に記載の著大輪重発生位置特定装置において、
   前記推定手段は、前記軌道狂いデータに基づき、軌道狂いに対する輪重の応答倍率を前記指標としての軌道狂いの値の曲率を用いて推定すること
   を特徴とする著大輪重発生位置特定装置。
4. 請求項２に記載の著大輪重発生位置特定装置において、
   前記推定手段は、前記軌道狂いデータに基づき、軌道狂いに対する輪重の応答倍率を前記指標としての軌道狂いの値を前記軌道に沿った距離で２回微分した値を用いて推定すること
   を特徴とする著大輪重発生位置特定装置。
5. 著大輪重が発生している軌道上の位置である著大輪重発生位置を特定する著大輪重発生位置特定方法であって、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで得られたデータである軌道狂いデータに基づき前記著大輪重発生位置を特定すること
   を特徴とする著大輪重発生位置特定方法。
6. 請求項５に記載の著大輪重発生位置特定方法において、
   前記軌道狂いデータに基づき、軌道狂いに対する輪重の応答倍率を指標を用いて推定し、その推定された軌道狂いに対する輪重の応答倍率が所定の閾値以上である箇所を前記著大輪重発生位置であると判定すること
   を特徴とする著大輪重発生位置特定方法。
7. 請求項６に記載の著大輪重発生位置特定装置において、
   前記指標として軌道狂いの値の曲率を用いることを特徴とする著大輪重発生位置特定方法。
8. 請求項６に記載の著大輪重発生位置特定装置において、
   前記指標として軌道狂いの値を前記軌道に沿った距離で２回微分した値を用いることを特徴とする著大輪重発生位置特定方法。