JP2017223007A - 軌道整正装置、軌道整正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軌道の軌道狂いを適切に整正する技術を提供する。【解決手段】軌道検測車が軌道の軌道狂いを検測することで得られた第一データに基づいて、波長２．５〜１５０ｍ付近における補修計画線を算出するとともに、補修データを作成する。補修データは、鉄道車両が走行する軌道に発生した軌道狂いを解消するために、軌道を鉛直方向または水平方向に移動させる整正量を軌道上の所定区間ごとに計画したデータである。マルチプルタイタンパーの前方下部に搭載される検測部が軌道の軌道狂いを検測することで得られた第二データを取得する。整正量から第一データのうちの短波長域成分の２分の１を減算するとともに第二データのうちの短波長域成分の２分の１を加算することで整正量を補正する。補正後の補修データは、軌道補修機に入力され、軌道補修機による軌道の整正に用いられる。【選択図】図３

Description

本開示は、軌道の軌道狂いを整正する技術に関する。

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、軌道の整備が行われている。具体的には、軌道の不整量である軌道狂いを検測し、軌道狂いを検測したデータに基づいて施工箇所ごとに整正量を算出し、算出した施工箇所ごとの整正量に基づき、マルチプルタイタンパーによる軌道整備を行っている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−２０４５０４号公報

軌道狂いを検測したデータは、適切な整正量を算出するため、測定波長域での検測利得が短波長成分と長波長成分との双方において十分に大きいことが望ましい。短波長成分は、弦長の２分の１よりも短い波長の成分である。長波長成分は、弦長の２分の１よりも長い波長の成分である。

軌道狂いの検測手法として差分法や慣性測定法が知られているが、これらの検測手法を用いて検測されたデータでは、短波長成分の検測利得が低い傾向にあり、このデータを用いて整正量を算出した場合、適切な整正量を算出することができず、軌道狂いを適切に整正することができないおそれがあった。

本開示は、軌道の軌道狂いをより適切に整正する技術を提供することを目的とする。

本開示の軌道整正装置は、軌道の軌道狂いを整正する軌道整正装置であって、第一取得部と、第二取得部と、算出部と、補正部と、整正部と、を備える。
第一取得部は、第一データを取得する。第一データは、軌道の軌道狂いを検測することで得られ、中長波長域の検測利得と短波長域の検測利得とを比較した場合に短波長域の検測利得が相対的に低い状態である低利得状態となっているデータである。

第二取得部は、第二データを取得する。第二データは、軌道の軌道狂いを検測することで得られ、第一データと比較した場合に低利得状態の度合が小さいデータである。
算出部は、第一データに基づき、軌道を整正するための整正量を、軌道上の所定区間ごとに算出する。

補正部は、整正量に対して第一データのうちの短波長域成分を第二データのうちの短波長域成分に置換することで整正量を補正する。
整正部は、補正後の整正量に基づき軌道の整正を所定区間ごとに行う。

本開示の軌道整正装置によれば、第一データにおける測定波長域での検測利得のうち、弦長の２分の１よりも短い波長の成分である短波長成分が小さくても、整正量に対して第一データのうちの短波長域成分を第二データのうちの短波長域成分に置換することにより、当該測定波長域の検測利得を十分なレベルにすることができる。したがって、この補正後の整正量を用いることにより、軌道の軌道狂いをより適切に整正することができる。

軌道補修システム１００のブロック図である。 マルチプルタイタンパー１１０の概略構成図である。 整正量算出処理のフローチャートである。 整正量算出処理の説明図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．構成］
図１に示すマルチプルタイタンパー１００は、軌道の軌道狂いを整正する装置である。

マルチプルタイタンパー１００は、入出力部１と、処理部３と、入力装置５と、表示装置７と、データ取得部９と、検測部１１と、リーダライタ１３と、回転センサ１５と、軌道補修機１７と、を備えている。

入出力部１には、処理部３、入力装置５、表示装置７、データ取得部９、検測部１１、リーダライタ１３、回転センサ１５および軌道補修機１７が接続されており、この入出力部１は、各構成間の信号伝達や調整を行う。

処理部３は、ＣＰＵと、メモリと、を有する周知のマイクロコンピュータを中心に構成される。メモリは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリである。処理部３の各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、処理部３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。また、処理部３が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

入力装置５は、指示や情報を入力する周知の装置である。入力装置５は、例えば、キーボードやスイッチ等である。
表示装置７は、画像を表示する周知の装置である。表示装置７は、例えば、液晶ディスプレイ等である。

データ取得部９は、軌道狂いデータを取得する。具体的には、データ取得部９は、軌道狂いデータが記録されたＩＣカードやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体からその軌道狂いデータを取得し、その取得した軌道狂いデータを入出力部１に送出する。この軌道狂いデータは、軌道検測車が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。この軌道狂いデータは、第一データに該当する。

検測部１１は、マルチプルタイタンパー１００の前方下部に設置される。検測部１１は、マルチプルタイタンパー１００が走行する軌道の軌道狂いを検測する。検測部１１は、軌道を検測することで得られた軌道狂いデータを入出力部１に送出する。この軌道狂いデータは、第二データに該当する。

リーダライタ１３は、軌道の近傍に設置されたデータデポ１１０の設置場所を通過する際にデータデポ１１０から位置情報を取得する。リーダライタ１３は、取得した位置情報を示す信号を入出力部１に送出する。なお、データデポ１１０には、その設置場所を示す位置情報が予め記憶されている。また、データデポ１１０は、軌道のまくらぎに例えば５００ｍなどの一定間隔で設置されている。

回転センサ１５は、マルチプルタイタンパー１００の車輪を支持する回転軸の回転量を検出する。回転センサ１５は、マルチプルタイタンパー１００の走行時に検出した回転軸の回転量を示す信号を入出力部１に送出する。

軌道補修機１７は、マルチプルタイタンパー１００の中央下部に設置される。軌道補修機１７は、軌道両脇の道床を突き固めることで軌道の軌道狂いを補修する。
なお、マルチプルタイタンパー１００のその他の構成については、従来技術に従っているのでここではその詳細な説明は省略する。

なお、マルチプルタイタンパー１００は、軌道整正装置に該当する。処理部３は、第二取得部、算出部および補正部に該当する。データ取得部９は第一取得部に該当する。軌道補修機１７は整正部に該当する。

［２．処理］
次に、処理部３が実行する整正量算出処理について図３のフローチャートを用いて説明する。

最初のステップＳ１１０では、処理部３が、第一データを取得する。第一データは、低利得状態となっている。低利得状態とは、中長波長域の検測利得と短波長域の検測利得とを比較した場合に短波長域の検測利得が相対的に低い状態をいう。その後、Ｓ１２０に移行する。

Ｓ１２０では、処理部３が、第一データに基づいて、波長２．５〜１５０ｍ付近における補修計画線を算出するとともに、補修データを作成する。補修データは、鉄道車両が走行する軌道に発生した軌道狂いを解消するために、軌道を鉛直方向または水平方向に移動させる整正量を軌道上の所定区間ごとに計画したデータである。その後、Ｓ１３０に移行する。

Ｓ１３０では、処理部３が、第二データを取得する。第二データは、第一データと比較した場合に低利得状態の度合が小さいという特徴がある。このＳ１３０では、後述するＳ１４０において次の所定区間の整正量を補正するために十分な量の第二データが入力されるまで待機し、十分な量の第二データが入力されたら、Ｓ１４０に移行する。

Ｓ１４０では、処理部３が、整正量に対して第一データのうちの短波長域成分を第二データのうちの短波長域成分に置換することで整正量を補正する。すなわち、処理部３が、整正量から第一データのうちの短波長域成分のＮ分の１を減算するとともに第二データのうちの短波長域成分のＮ分の１を加算することで整正量を補正する。但し、Ｎは１以上である。本実施形態では、Ｎは２に設定されている。このとき、処理部３が、第一データと第二データとの位置合わせを行う。具体的には、処理部３が、回転センサ１５から入力された回転軸の回転量からマルチプルタイタンパー１００の現在位置を特定する。処理部３が、マルチプルタイタンパー１００の現在位置に対応する第一データ上の位置を特定する。処理部３が、マルチプルタイタンパー１００の現在位置に対応する第二データ上の位置を特定する。処理部３が、互いに対応する第一データ上の位置および第二データ上の位置を合わせながら、上述の整正量の補正を行う。

図４は、補修データの検測利得の特性を示すグラフである。このグラフでは、空間周波数を横軸とし、検測倍率を縦軸とする。本整正量算出処理によれば、第一データおよび第二データのそれぞれの優位である波長を組み合わせることで、波長２．５〜１５０ｍ付近の検測利得を十分なレベルになっていることがわかる。

その後、Ｓ１５０に移行する。
Ｓ１５０では、処理部３が、所定区間ごとの整正量が補正された補修データを入出力部１に送出する。補修データは、軌道補修機１７に入力され、軌道補修機１７による軌道補正に用いられる。その後、Ｓ１６０に移行する。

Ｓ１６０では、軌道整正を終了するか否かを判断する。ここでは、マルチプルタイタンパー１００の現在位置が第一データの終端に到達していない場合に、軌道整正を継続し、到達した場合に軌道整正を終了することとする。軌道整正を継続する場合には、Ｓ１３０に移行する。軌道整正を終了する場合には、本処理を終了する。

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、第一データにおける測定波長域での検測利得のうち、弦長の２分の１よりも短い波長の成分である短波長成分が小さくても、整正量に対して第一データのうちの短波長域成分を第二データのうちの短波長域成分に置換することにより、当該測定波長域の検測利得を十分なレベルにすることができる。したがって、この補正後の整正量を用いることにより、軌道の軌道狂いをより適切に整正することができる。

［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

（２）上述したマルチプルタイタンパー１００の他、当該マルチプルタイタンパー１００を構成要素とするシステム、当該マルチプルタイタンパー１００の処理部３としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、検測方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。

１…入出力部、３…処理部、５…入力装置、７…表示装置、９…データ取得部、１１…検測部、１３…リーダライタ、１５…回転センサ、１７…軌道補修機、１００…マルチプルタイタンパー、１１０…データデポ。

Claims (5)

1. 軌道の軌道狂いを整正する軌道整正装置であって、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで得られ、中長波長域の検測利得と短波長域の検測利得とを比較した場合に短波長域の検測利得が相対的に低い状態である低利得状態となっている第一データを取得する第一取得部と、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで得られ、前記第一データと比較した場合に前記低利得状態の度合が小さいデータである第二データを取得する第二取得部と、
   前記第一データに基づき、前記軌道を整正するための整正量を、前記軌道上の所定区間ごとに算出する算出部と、
   前記整正量に対して前記第一データのうちの短波長域成分を前記第二データのうちの短波長域成分に置換することで前記整正量を補正する補正部と、
   補正後の前記整正量に基づき前記軌道の整正を前記所定区間ごとに行う整正部と、を備える
   軌道整正装置。
2. 請求項１に記載の軌道整正装置であって、
   前記補正部は、前記整正量から前記第一データのうちの短波長域成分のＮ分の１を減算するとともに前記第二データのうちの短波長域成分のＮ分の１を加算することで前記整正量を補正する
   軌道整正装置。
   但し、Ｎは１以上である。
3. 請求項１または請求項２に記載の軌道整正装置であって、
   前記第一取得部は、軌道検測車が前記軌道の軌道狂いを検測することで得られた前記第一データを取得する
   軌道整正装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の軌道整正装置であって、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで前記第二データを得る検測部を備え、
   前記第二取得部は、前記検測部が前記軌道の軌道狂いを検測することで得られた前記第二データを取得する
   軌道整正装置。
5. 軌道の軌道狂いを整正する軌道整正方法であって、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで得られ、中長波長域の検測利得と短波長域の検測利得とを比較した場合に短波長域の検測利得が相対的に低い状態である低利得状態となっている第一データを取得し、
   前記軌道の軌道狂いを検測することで得られ、前記第一データと比較した場合に前記低利得状態の度合が小さいデータである第二データを取得し、
   前記第一データに基づき、前記軌道を整正するための整正量を、前記軌道上の所定区間ごとに算出し、
   前記整正量に対して前記第一データのうちの短波長域成分を前記第二データのうちの短波長域成分に置換することで前記整正量を補正し、
   補正後の前記整正量に基づき前記軌道の整正を前記所定区間ごとに行う
   軌道整正方法。