JP2019019454A - 軌道評価システム及び軌道評価方法 - Google Patents
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Abstract
Description
保守工事等で道床のつき固めを行った場合、理論式(1)にも示されるように、道床には初期の段階で比較的に大きな高低変位が生じ、その後、緩やかな高低変位が継続することが多い。
従来、鉄道会社においては、軌道の保守工事を行ったときに、施工直後のレールの弦高低変位を計測し、その後、一定の期間(例えば2か月)を開けて、再度、レールの弦高低変位を計測し、これらの計測値に基づいて軌道及び保守工事の評価を行っている。
しかしながら、上記従来のように、単に、軌道の保守工事の施工直後と所定期間後にレールの弦高低変位を計測しただけでは、軌道の高低変位の傾向を正確に把握することは難しい。なせなら、先に述べたように、軌道の高低変位は、保守工事の直後に比較的に大きな初期沈下が生じ、その後に緩やかな高低変位が継続するといった特徴を有する。このため、初期沈下の期間と、その後の緩やかな高低変位の期間とを切り分けることができないと、高低変位の傾向を正確に把握することができない。
本発明は、軌道又はその保守工事を正確に評価し、軌道のメンテナンスの高効率化に寄与できる軌道評価システム又は軌道評価方法を提供することを目的とする。
鉄道車両に搭載された計測装置により走行中に計測されたレールの高さ情報に基づいて複数時点における評価対象区間のレールの弦高低変位の値を含んだ軌道変位情報を生成する情報生成部と、
前記情報生成部により生成された前記軌道変位情報に下記変位理論式(A)がフィッティングするようにパラメータα、β、γ、δを求める分析部と、
前記分析部でフィッティングされた変位理論式(A)を用いて前記評価対象区間の軌道の評価値を計算する評価部と、
を備えることを特徴とする軌道評価システムである。
この構成によれば、最も弦高低変位が大きくなる代表箇所について軌道の評価を行うことができる。
この構成によれば、初期沈下後の弦高低変位の変化量により、その後の弦高低変位の傾向を予測することができる。さらに、初期沈下量のデータにより、総合的な高低変位量の推移を把握することができる。これらにより、軌道及び保守工事の正確な評価を行うことができ、効率的なメンテナンスの策定に寄与することができる。
保守工事情報を取得する情報取得部を備え、
前記評価部は、計算された評価値に基づいて、評価対象区間で施工された保守工事の評価を行うように構成してもよい。
この構成によれば、保守工事の評価により、評価対象区間の軌道に対して、施工された保守工事が効果的であったか否かを判断でき、この判断結果により、その後の効率的なメンテナンス計画の策定に寄与することができる。
鉄道車両に搭載された計測装置により走行中に計測されたレールの高さ情報を蓄積し、
蓄積された前記レールの高さ情報に基づいて複数時点における評価対象区間のレールの弦高低変位の値を含んだ軌道変位情報を生成し、
変位理論式(A)のパラメータα、β、γ、δの初期値及び前記パラメータα、β、γの制約条件を定めて、生成された前記軌道変位情報に下記変位理論式(A)がフィッティングするように一般化簡約勾配法を用いてパラメータα、β、γ、δを求め、
フィッティングされた変位理論式(A)を用いて前記評価対象区間の軌道の評価値を計算する。
続いて、軌道評価システム1において実行される評価処理について説明する。図2は、CPUにより実行される評価処理の手順を示すフローチャートである。図3は、図2のステップS14の変位理論式フィッティング処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
評価処理が開始されると、まず、CPU10は、記憶装置15に格納された保守工事実績データから、保守工事の行われた区間を評価対象区間に設定する(ステップS11)。ここでは、複数の評価対象区間が設定されてもよい。次に、CPU10は、計測データ格納部151に格納された計測データから評価対象区間のデータを抽出する(ステップS12)。さらに、CPU10は、評価対象区間のうち代表箇所の10m弦高低変位を収集する(ステップS13)。代表箇所とは、評価対象区間のうち、最大の高低変位を有する箇所であり、CPU10が計測データに基づいて判断する。ステップS11〜S13の処理を実行するCPU10が、本発明に係る情報生成部の一例に相当する。
パラメータαは、道床の圧密性を示すパラメータであり、全体的な高低変化に対する指数関数的な変化の影響度を表わす。指数関数的な変化は施工後初期の段階で生じ、指数関数的な高低変位が支配的に表われる期間が、初期沈下(圧密過程)の期間に相当する。一般に、施工後の初期沈下が続く期間は14日程度であることが多いため、x=14のときの指数関数項の影響度合い(exp(−α・14))が、施工直後における指数関数項の影響度合いの1割(exp(0)×0.1)となるようにパラメータαの初期値α0を計算する。すなわち、exp(−α・14)=0.1となるように、初期値α0が、次式(3)のように計算される。
先ず、パラメータαについては、初期沈下(圧密過程)は日数の経過に伴って収束すると仮定されるため、α<0は考慮しないでよい。このため式(8)の条件が適用される。一方、本実施形態では、最も高頻度に計測が行われたとしても、1日に1回の計測となることを想定している。このため、1日未満で初期沈下が終了した場合には、初期沈下を評価できず、初期沈下がなかったものと見なされる。したがって、x=1における指数関数項の影響度合い(exp(α×1))が、施工直後の1割以下(exp(0)×0.1)となるαを上限とした。このため、式(9)の条件を適用できる。その結果、式(10)の制約条件が採用される。
図6は、評価値の一覧表の例を示す図である。ステップS15で計算される評価値には、図6に示されるように、初期沈下日数、初期沈下量[mm]、施工前変化量[mm/100日]、施工後変化量[mm/100日]、施工前変化量[mm/百万トン]、施工後変化量[mm/百万トン]などが含まれる。
さらに、本実施形態の軌道評価システム1及び軌道評価方法によれば、求められた変位理論式に基づいて、軌道の高低変位に関する評価値が計算されるので、この評価値を用いて軌道の効率的なメンテナンスの策定を行うことができる。
10 CPU
14 インタフェース
15 記憶装置
151 計測データ格納部
152 保守工事施工実績データ格納部
153 評価処理プログラム
101 計測デバイス
102 計測装置
181 レール
182 枕木
183 道床
Claims (5)
- 鉄道車両に搭載された計測装置により走行中に計測されたレールの高さ情報に基づいて複数時点における評価対象区間のレールの弦高低変位の値を含んだ軌道変位情報を生成する情報生成部と、
前記情報生成部により生成された前記軌道変位情報に下記変位理論式(A)がフィッティングするようにパラメータα、β、γ、δを求める分析部と、
前記分析部でフィッティングされた変位理論式(A)を用いて前記評価対象区間の軌道の評価値を計算する評価部と、
を備えることを特徴とする軌道評価システム。 - 前記情報生成部は、前記評価対象区間で計測されたレールの高さ情報から、レールの弦高低変位が最も大きい代表箇所を求め、前記評価対象区間の軌道変位情報として複数時点における前記代表箇所のレールの弦高低変位の値を計算することを特徴とする請求項1記載の軌道評価システム。
- 前記評価部が計算する評価値には、軌道の保守工事後の初期沈下量と、初期沈下後の弦高低変位の変化量とが含まれることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の軌道評価システム。
- 保守工事情報を取得する情報取得部を備え、
前記評価部は、計算された評価値に基づいて、評価対象区間で施工された保守工事の評価を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の軌道評価システム。 - 鉄道車両に搭載された計測装置により走行中に計測されたレールの高さ情報を蓄積し、
蓄積された前記レールの高さ情報に基づいて複数時点における評価対象区間のレールの弦高低変位の値を含んだ軌道変位情報を生成し、
変位理論式(A)のパラメータα、β、γ、δの初期値及び前記パラメータα、β、γの制約条件を定めて、生成された前記軌道変位情報に下記変位理論式(A)がフィッティングするように一般化簡約勾配法を用いてパラメータα、β、γ、δを求め、
フィッティングされた変位理論式(A)を用いて前記評価対象区間の軌道の評価値を計算することを特徴とする軌道評価方法。
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