JP2020186546A - Track displacement forecast method and track displacement forecasting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軌道変位を予測する軌道変位予測方法及び軌道変位予測システムに関するものである。 The present invention relates to a track displacement prediction method and a track displacement prediction system for predicting track displacement.
鉄道線路等の軌道における軌道変位の測定データから将来の軌道変位を予測する方法として、過去から軌道変位の測定が行われており、軌道変位の履歴データが十分に確保できる場合において、軌道変位の履歴データに基づいてデータ処理により将来の軌道変位を予測する方法、及び、新しく得られた軌道変位のデータを反映して予測の精度を向上させる方法が知られている。 As a method of predicting future track displacement from measurement data of track displacement in tracks such as railroad tracks, track displacement has been measured from the past, and when track displacement history data can be sufficiently secured, track displacement A method of predicting future orbital displacement by data processing based on historical data and a method of improving the accuracy of prediction by reflecting newly obtained orbital displacement data are known.
ここで、軌道変位として、レールの上下方向の変位である高低変位と、レールの幅方向(左右方向)の変位である通り変位と、左右両側のレール同士の間隔の設定値からの差分である軌間変位と、左右両側のレール同士の高さの差の設定値からの差分である水準変位と、一定距離を隔てた2点間の水準の差である平面性変位と、を例示することができる。 Here, the track displacement is the difference between the high-low displacement, which is the vertical displacement of the rail, the street displacement, which is the displacement in the width direction (left-right direction) of the rail, and the set value of the distance between the rails on both the left and right sides. It is possible to exemplify the inter-track displacement, the level displacement which is the difference from the set value of the height difference between the left and right rails, and the flat displacement which is the level difference between two points separated by a certain distance. it can.
特開2018−76724号公報(特許文献1)には、所定の軌道検測区間を測定して得られた時系列データの逐次更新予測判定方法において、新規に取得した時系列データをもとにした事後分布を算出し、1又は複数回前の事後分布結果の変化速度と新規に取得したデータをもとにした事後分布の変化速度と比較する技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-76724 (Patent Document 1) describes a method for determining sequential update prediction of time-series data obtained by measuring a predetermined orbital inspection section based on newly acquired time-series data. A technique is disclosed in which the posterior distribution is calculated and compared with the rate of change of the posterior distribution result one or more times before and the rate of change of the posterior distribution based on newly acquired data.
特開2018−76681号公報(特許文献2)には、軌道維持管理方法において、軌道変位の履歴データに基づいて将来の軌道変位の推移を予測する工程と、予測された軌道変位が基準値を超える箇所を保守対象箇所として選定する工程と、予測された軌道変位が基準値を超えない箇所のリスクを判断する工程と、判断されたリスクが閾値を超える場合、予測された軌道変位が基準値を超えない箇所を保守対象箇所として選定する工程と、を含む技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-76681 (Patent Document 2) describes a step of predicting a future transition of orbital displacement based on historical data of orbital displacement in an orbital maintenance management method, and a reference value of the predicted orbital displacement. The process of selecting a location that exceeds the maintenance target location, the process of determining the risk of a location where the predicted track displacement does not exceed the reference value, and the process of determining the risk of the location where the determined risk exceeds the threshold value, the predicted track displacement is the reference value. A technique including a process of selecting a location that does not exceed the above as a location to be maintained is disclosed.
特開2017−110375号公報(特許文献3)には、軌道修正要領生成装置において、軌道の計測データを取得する計測データ取得部と、車両による軌道の走行を模擬する走行シミュレーションを計測データと軌道における車両の位置に応じて定められた速度とに基づいて行うシミュレーション実行部と、軌道の修正内容を示す情報である修正要領を走行シミュレーションの結果に基づいて生成する修正要領生成部と、を備える技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-110375 (Patent Document 3) describes a measurement data acquisition unit that acquires track measurement data in a track correction procedure generator, and a travel simulation that simulates track travel by a vehicle. It is provided with a simulation execution unit that performs a simulation based on a speed determined according to the position of the vehicle in the vehicle, and a correction procedure generation unit that generates a correction procedure that is information indicating the correction content of the track based on the result of a running simulation. The technology is disclosed.
従来の軌道変位の予測方法では、過去に取得された軌道変位の履歴データが十分に蓄積されている場合に、蓄積されたデータに基づく軌道変位の予測を行っていた。しかしながら、軌道変位の履歴データが十分に蓄積されていない場合には、高精度で軌道変位を予測することが困難であった。 In the conventional method of predicting orbital displacement, when the historical data of orbital displacement acquired in the past is sufficiently accumulated, the orbital displacement is predicted based on the accumulated data. However, when the historical data of the orbital displacement is not sufficiently accumulated, it is difficult to predict the orbital displacement with high accuracy.
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、軌道変位を予測する軌道変位予測方法において、軌道変位の履歴データが少なく、十分でない場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測することができる軌道変位予測方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and even if the historical data of the orbital displacement is small and insufficient in the orbital displacement prediction method for predicting the orbital displacement, the future It is an object of the present invention to provide an orbital displacement prediction method capable of predicting orbital displacement with high accuracy.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。 A brief outline of the typical inventions disclosed in the present application is as follows.
本発明の一態様としての軌道変位予測方法は、軌道の長さ方向に沿って配置された複数の区間を含む軌道における複数の区間の各々での軌道変位を予測する軌道変位予測方法である。当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置で軌道変位を測定し、複数の測定位置の各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位の測定値のばらつきを表す第1指標を算出する(a)ステップと、(a)ステップにて軌道変位を測定した後、複数の区間の各々で、複数の測定位置で軌道変位を再度測定し、第1指標を再度算出する(b)ステップと、を有する。また、当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、(a)ステップにて算出された第1指標の第1算出値と、(b)ステップにて算出された第1指標の第2算出値と、に基づいて、(b)ステップにて軌道変位を測定する以前の軌道変位の変化の程度を表す第2指標を算出する(c)ステップと、複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の第1算出値と、(c)ステップにて複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の第2指標の第3算出値と、に基づいて、第1指標と第2指標との関係を示す回帰式を算出する(d)ステップと、を有する。また、当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、第1算出値と、回帰式と、に基づいて、第2指標の第1予測値を算出し、算出された第1予測値と、第3算出値と、の関係を示す第1補正係数を算出する(e)ステップと、複数の区間の各々で、第2算出値と、回帰式と、(e)ステップにて算出された第1補正係数の第4算出値と、に基づいて、(b)ステップにて軌道変位を測定した以後の軌道変位の変化の程度を表す第3指標の第2予測値を算出する(f)ステップと、を有する。 The orbital displacement prediction method as one aspect of the present invention is an orbital displacement prediction method for predicting the orbital displacement in each of a plurality of sections in an orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit. The orbital displacement prediction method measures orbital displacement at a plurality of measurement positions different from each other along the length direction in each of a plurality of sections, and measures a plurality of orbital displacements measured at each of the plurality of measurement positions. After measuring the orbital displacement in steps (a) and (a) for calculating the first index representing the variation in the values, the orbital displacement is measured again at a plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first It has (b) a step of recalculating one index. Further, in the orbital displacement prediction method, the first calculated value of the first index calculated in the step (a) and the second index of the first index calculated in the step (b) are used in each of the plurality of sections. Based on the calculated value, the second index indicating the degree of change in the orbital displacement before measuring the orbital displacement in step (b) is calculated in step (c), and each of the plurality of sections is calculated. The first index and the second index are based on the plurality of first calculated values and the third calculated value of the plurality of second indexes calculated in each of the plurality of sections in the step (c). It has (d) step of calculating a regression equation showing a relationship. Further, in the orbital displacement prediction method, the first predicted value of the second index is calculated based on the first calculated value and the regression equation in each of the plurality of sections, and the calculated first predicted value is used. , The second calculated value, the regression equation, and the step (e) were calculated in the step (e) for calculating the first correction coefficient indicating the relationship between the third calculated value and the third calculated value, and in each of the plurality of sections. Based on the 4th calculated value of the 1st correction coefficient, the 2nd predicted value of the 3rd index showing the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement is measured in the step (b) is calculated (f). Has steps and.
また、他の一態様として、(e)ステップでは、複数の区間の各々で、回帰式に第1指標として第1算出値を代入することにより、第1予測値を算出し、算出された第1予測値に対する第3算出値の比率である第1補正係数を算出してもよい。 Further, as another aspect, in the step (e), the first predicted value is calculated and calculated by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. The first correction coefficient, which is the ratio of the third calculated value to the one predicted value, may be calculated.
また、他の一態様として、(f)ステップでは、複数の区間の各々で、回帰式に第1指標として第2算出値を代入することにより、第2指標の第3予測値を算出し、算出された第3予測値に第1補正係数を乗ずることにより、第2予測値を算出してもよい。 Further, as another aspect, in the step (f), the third predicted value of the second index is calculated by substituting the second calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. The second predicted value may be calculated by multiplying the calculated third predicted value by the first correction coefficient.
また、他の一態様として、当該軌道変位予測方法は、(b)ステップにて軌道変位を測定した後、複数の区間の各々で、複数の測定位置で軌道変位を再度測定し、第1指標を再度算出する(g)ステップと、複数の区間の各々で、第2算出値と、(g)ステップにて算出された第1指標の第5算出値と、に基づいて、(g)ステップにて軌道変位を測定する以前の軌道変位の変化の程度を表す第4指標を算出する(h)ステップと、を有してもよい。また、当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、第3予測値と、(h)ステップにて算出された第4指標の第6算出値と、第1補正係数と、の関係を示す第2補正係数を算出する(i)ステップと、複数の区間の各々で、第5算出値と、回帰式と、第4算出値と、(i)ステップにて算出された第2補正係数の第7算出値と、に基づいて、(g)ステップにて軌道変位を測定した以後の軌道変位の変化の程度を表す第5指標の第4予測値を算出する(j)ステップと、を有してもよい。 Further, as another aspect, in the orbital displacement prediction method, after the orbital displacement is measured in step (b), the orbital displacement is measured again at a plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first index is used. In the (g) step, which is calculated again, and in each of the plurality of sections, the (g) step is based on the second calculated value and the fifth calculated value of the first index calculated in the (g) step. It may have a step (h) of calculating a fourth index indicating the degree of change in the orbital displacement before measuring the orbital displacement in. In addition, the orbital displacement prediction method determines the relationship between the third predicted value, the sixth calculated value of the fourth index calculated in step (h), and the first correction coefficient in each of the plurality of sections. The fifth calculated value, the regression equation, the fourth calculated value, and the second correction coefficient calculated in the (i) step in each of the step (i) and the plurality of sections for calculating the second correction coefficient shown. Based on the 7th calculated value of (g), the 4th predicted value of the 5th index indicating the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement was measured in the (g) step is calculated (j). You may have.
また、他の一態様として、(i)ステップでは、複数の区間の各々で、第3予測値と第1補正係数との積に対する、第6算出値の比率である、第2補正係数を算出してもよい。 Further, as another aspect, in the step (i), the second correction coefficient, which is the ratio of the sixth calculated value to the product of the third predicted value and the first correction coefficient, is calculated in each of the plurality of sections. You may.
また、他の一態様として、(e)ステップでは、複数の区間の各々で、回帰式に第1指標として第1算出値を代入することにより、第1予測値を算出し、算出された第1予測値に対する第3算出値の差分である第1補正係数を算出してもよい。 Further, as another aspect, in the step (e), the first predicted value is calculated and calculated by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. The first correction coefficient, which is the difference between the first predicted value and the third calculated value, may be calculated.
本発明の一態様としての軌道変位予測方法は、軌道の長さ方向に沿って配置された複数の区間を含む軌道における複数の区間の各々での軌道変位を予測する軌道変位予測方法である。当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置で軌道変位を測定し、複数の測定位置の各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位の測定値に基づいて、複数の軌道変位の測定値のばらつきを表す第1指標と、複数の区間の各々での輪重又はレール圧力を表す第2指標と、を算出する(a)ステップと、(a)ステップにて軌道変位を測定した後、複数の区間の各々で、複数の測定位置で軌道変位を再度測定し、第1指標と第2指標とを再度算出する(b)ステップと、を有する。また、当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、(a)ステップにて算出された第1指標の第1算出値と、(b)ステップにて算出された第1指標の第2算出値と、に基づいて、(b)ステップにて軌道変位を測定する以前の軌道変位の変化の程度を表す第3指標を算出する(c)ステップと、(a)ステップにて複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の第2指標の第1指標算出値と、(c)ステップにて複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の第3指標の第3算出値と、に基づいて、第2指標と第3指標との関係を示す回帰式を算出する(d)ステップと、を有する。また、当該軌道変位予測方法は、複数の区間の各々で、第1指標算出値と、回帰式と、に基づいて、第3指標の第1予測値を算出し、算出された第1予測値と、第3算出値と、の関係を示す第1補正係数を算出する(e)ステップと、複数の区間の各々で、(b)ステップにて算出された第2指標の第2指標算出値と、回帰式と、(e)ステップにて算出された第1補正係数の第4算出値と、に基づいて、(b)ステップにて軌道変位を測定した以後の軌道変位の変化の程度を表す第4指標の第2予測値を算出する(f)ステップと、を有する。 The orbital displacement prediction method as one aspect of the present invention is an orbital displacement prediction method for predicting the orbital displacement in each of a plurality of sections in an orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit. The orbital displacement prediction method measures orbital displacement at a plurality of measurement positions different from each other along the length direction in each of a plurality of sections, and measures a plurality of orbital displacements measured at each of the plurality of measurement positions. Based on the values, the first index representing the variation of the measured values of the plurality of track displacements and the second index representing the wheel load or the rail pressure in each of the plurality of sections are calculated (a), and (a). a) After measuring the orbital displacement in the step, the orbital displacement is measured again at a plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first index and the second index are recalculated (b). Have. Further, in the orbital displacement prediction method, the first calculated value of the first index calculated in the step (a) and the second index of the first index calculated in the step (b) are used in each of the plurality of sections. Based on the calculated value, a third index indicating the degree of change in the orbital displacement before measuring the orbital displacement in the step (b) is calculated (c) and a plurality of sections in the step (a). Based on the first index calculated value of the plurality of second indexes calculated in each of the above and the third calculated value of the plurality of third indexes calculated in each of the plurality of sections in step (c). The step (d) is to calculate a regression equation showing the relationship between the second index and the third index. In addition, the orbital displacement prediction method calculates the first predicted value of the third index based on the first index calculated value and the regression equation in each of the plurality of sections, and the calculated first predicted value. The second index calculated value of the second index calculated in the step (e) for calculating the first correction coefficient indicating the relationship between the third calculated value and the third calculated value, and in the step (b) for each of the plurality of sections. Based on the regression equation and the fourth calculated value of the first correction coefficient calculated in step (e), the degree of change in orbital displacement after measuring the orbital displacement in step (b) is determined. It has (f) step of calculating the second predicted value of the fourth index to represent.
本発明の一態様としての軌道変位予測システムは、軌道の長さ方向に沿って配置された複数の区間を含む軌道における複数の区間の各々での軌道変位を予測する軌道変位予測システムである。当該軌道変位予測システムは、複数の区間の各々で、長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置で軌道変位を測定し、複数の測定位置の各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位の測定値のばらつきを表す第1指標を算出する第1算出部と、第1算出部により軌道変位が測定された後、複数の区間の各々で、複数の測定位置で軌道変位を再度測定し、第1指標を再度算出する第2算出部と、を有する。また、当該軌道変位予測システムは、複数の区間の各々で、第1算出部により算出された第1指標の第1算出値と、第2算出部により算出された第1指標の第2算出値と、に基づいて、第2算出部により軌道変位が測定される以前の軌道変位の変化の程度を表す第2指標を算出する第3算出部と、複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の第1算出値と、第3算出部により複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の第2指標の第3算出値と、に基づいて、第1指標と第2指標との関係を示す回帰式を算出する第4算出部と、を有する。また、当該軌道変位予測システムは、複数の区間の各々で、第1算出値と、回帰式と、に基づいて、第2指標の第1予測値を算出し、算出された第1予測値と、第3算出値と、の関係を示す第1補正係数を算出する第5算出部と、複数の区間の各々で、第2算出値と、回帰式と、第5算出部により算出された第1補正係数の第4算出値と、に基づいて、第2算出部により軌道変位が測定された以後の軌道変位の変化の程度を表す第3指標の第2予測値を算出する第6算出部と、を有する。 The orbital displacement prediction system as one aspect of the present invention is an orbital displacement prediction system that predicts the orbital displacement in each of a plurality of sections in an orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit. The orbital displacement prediction system measures the orbital displacement at a plurality of measurement positions different from each other along the length direction in each of a plurality of sections, and measures a plurality of orbital displacements measured at each of the plurality of measurement positions. After the orbital displacement is measured by the first calculation unit that calculates the first index representing the variation of the value and the first calculation unit, the orbital displacement is measured again at a plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first It has a second calculation unit that calculates one index again. In addition, the track displacement prediction system has a first calculated value of the first index calculated by the first calculation unit and a second calculated value of the first index calculated by the second calculation unit in each of the plurality of sections. Based on the above, the third calculation unit that calculates the second index indicating the degree of change in the orbital displacement before the orbital displacement is measured by the second calculation unit, and the plurality calculated in each of the plurality of sections. The relationship between the first index and the second index is shown based on the first calculated value of the above and the third calculated value of the plurality of second indexes calculated by the third calculation unit in each of the plurality of sections. It has a fourth calculation unit for calculating a regression equation. Further, the orbital displacement prediction system calculates the first predicted value of the second index based on the first calculated value and the regression equation in each of the plurality of sections, and uses the calculated first predicted value. , The fifth calculation unit that calculates the first correction coefficient indicating the relationship with the third calculation value, and the second calculation value, the regression equation, and the fifth calculation unit calculated by the fifth calculation unit in each of the plurality of sections. The sixth calculation unit that calculates the second predicted value of the third index that indicates the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement is measured by the second calculation unit based on the fourth calculated value of the 1 correction coefficient. And have.
また、他の一態様として、第5算出部は、複数の区間の各々で、回帰式に第1指標として第1算出値を代入することにより、第1予測値を算出し、算出された第1予測値に対する第3算出値の比率である第1補正係数を算出してもよい。 Further, as another aspect, the fifth calculation unit calculates the first predicted value by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections, and the calculated first. The first correction coefficient, which is the ratio of the third calculated value to the one predicted value, may be calculated.
また、他の一態様として、第6算出部は、複数の区間の各々で、回帰式に第1指標として第2算出値を代入することにより、第2指標の第3予測値を算出し、算出された第3予測値に第1補正係数を乗ずることにより、第2予測値を算出してもよい。 Further, as another aspect, the sixth calculation unit calculates the third predicted value of the second index by substituting the second calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. The second predicted value may be calculated by multiplying the calculated third predicted value by the first correction coefficient.
また、他の一態様として、当該軌道変位予測システムは、第2算出部により軌道変位が測定された後、複数の区間の各々で、複数の測定位置で軌道変位を再度測定し、第1指標を再度算出する第7算出部と、複数の区間の各々で、第2算出値と、第7算出部により算出された第1指標の第5算出値と、に基づいて、第7算出部により軌道変位が測定される以前の軌道変位の変化の程度を表す第4指標を算出する第8算出部と、を有してもよい。また、当該軌道変位予測システムは、複数の区間の各々で、第3予測値と、第8算出部により算出された第4指標の第6算出値と、第1補正係数と、の関係を示す第2補正係数を算出する第9算出部と、複数の区間の各々で、第5算出値と、回帰式と、第4算出値と、第9算出部により算出された第2補正係数の第7算出値と、に基づいて、第7算出部により軌道変位が測定された以後の軌道変位の変化の程度を表す第5指標の第4予測値を算出する第10算出部と、を有してもよい。 Further, as another aspect, the orbital displacement prediction system measures the orbital displacement again at a plurality of measurement positions in each of the plurality of sections after the orbital displacement is measured by the second calculation unit, and the first index. Is calculated again by the 7th calculation unit, and the 7th calculation unit is based on the 2nd calculation value and the 5th calculation value of the 1st index calculated by the 7th calculation unit in each of the plurality of sections. It may have an eighth calculation unit for calculating a fourth index indicating the degree of change in the orbital displacement before the orbital displacement is measured. Further, the orbital displacement prediction system shows the relationship between the third predicted value, the sixth calculated value of the fourth index calculated by the eighth calculation unit, and the first correction coefficient in each of the plurality of sections. The ninth calculation unit for calculating the second correction coefficient, the fifth calculation value, the regression equation, the fourth calculation value, and the second correction coefficient calculated by the ninth calculation unit in each of the plurality of sections. It has 7 calculated values and a 10th calculation unit that calculates the 4th predicted value of the 5th index indicating the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement is measured by the 7th calculation unit. You may.
また、他の一態様として、第9算出部は、複数の区間の各々で、第3予測値と第1補正係数との積に対する、第6算出値の比率である、第2補正係数を算出してもよい。 Further, as another aspect, the ninth calculation unit calculates the second correction coefficient, which is the ratio of the sixth calculated value to the product of the third predicted value and the first correction coefficient, in each of the plurality of sections. You may.
また、他の一態様として、第5算出部は、複数の区間の各々で、回帰式に第1指標として第1算出値を代入することにより、第1予測値を算出し、算出された第1予測値に対する第3算出値の差分である第1補正係数を算出してもよい。 Further, as another aspect, the fifth calculation unit calculates the first predicted value by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections, and the calculated first. The first correction coefficient, which is the difference between the first predicted value and the third calculated value, may be calculated.
本発明の一態様を適用することで、軌道変位を予測する軌道変位予測方法において、軌道変位の履歴データが少なく、十分でない場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測することができる。 By applying one aspect of the present invention, in the orbital displacement prediction method for predicting orbital displacement, future orbital displacement can be predicted with high accuracy even when the historical data of orbital displacement is small and insufficient.
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. Further, in order to clarify the description, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the embodiment, but this is just an example, and the interpretation of the present invention is used. It is not limited.
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。 Further, in the present specification and each of the drawings, the same elements as those described above with respect to the above-described drawings may be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted as appropriate.
更に、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチング(網掛け)を省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。 Further, in the drawings used in the embodiment, hatching (shading) may be omitted in order to make the drawings easier to see even if they are cross-sectional views. Further, even if it is a plan view, hatching may be added to make the drawing easier to see.
なお、以下の実施の形態においてA〜Bとして範囲を示す場合には、特に明示した場合を除き、A以上B以下を示すものとする。 In the following embodiments, when the range is indicated as A to B, A or more and B or less are indicated unless otherwise specified.
(実施の形態1)
<軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法>
初めに、実施の形態1の軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法について説明する。本実施の形態1の軌道変位予測システムは、軌道の長さ方向に沿って配置された複数の区間を含む軌道における複数の区間の各々での軌道変位を予測する軌道変位予測システムであり、本実施の形態1の軌道変位予測方法は、軌道の長さ方向に沿って配置された複数の区間を含む軌道における複数の区間の各々での軌道変位を予測する軌道変位予測方法であり、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法である。
(Embodiment 1)
<Orbital displacement prediction system and orbital displacement prediction method>
First, the track displacement prediction system and the track displacement prediction method of the first embodiment will be described. The orbital displacement prediction system of the first embodiment is an orbital displacement prediction system that predicts the orbital displacement in each of a plurality of sections in an orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit. The orbital displacement prediction method of the first embodiment is an orbital displacement prediction method for predicting the orbital displacement in each of a plurality of sections in an orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit. This is an orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of Form 1.
図1は、実施の形態1の軌道変位予測システムの構成を示すブロック図である。図2は、実施の形態1の軌道変位予測方法の一部のステップを示すフロー図である。図3は、実施の形態1の軌道変位予測方法による1回目の軌道変位の測定を説明するための図である。図4は、実施の形態1の軌道変位予測方法による2回目の軌道変位の測定を説明するための図である。図5は、実施の形態1の軌道変位予測方法による回帰式の算出を説明するための図である。図6は、実施の形態1の軌道変位予測方法による補正係数の算出を説明するための図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the orbital displacement prediction system of the first embodiment. FIG. 2 is a flow chart showing some steps of the orbital displacement prediction method of the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the first measurement of the orbital displacement by the orbital displacement prediction method of the first embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the second measurement of the orbital displacement by the orbital displacement prediction method of the first embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the calculation of the regression equation by the orbital displacement prediction method of the first embodiment. FIG. 6 is a diagram for explaining the calculation of the correction coefficient by the orbital displacement prediction method of the first embodiment.
図1に示すように、本実施の形態1の軌道変位予測システム10は、第1算出部11と、第2算出部12と、第3算出部13と、第4算出部14と、第5算出部15と、第6算出部16と、第7算出部17と、第8算出部18と、第9算出部19と、第10算出部20と、を有する。第1算出部11乃至第10算出部20により、算出部21が構成されている。また、本実施の形態1の軌道変位予測システムは、軌道変位を測定する測定部22と、算出部21及び測定部22の動作を制御する制御部23と、を有してもよい。第1算出部11乃至第10算出部20即ち算出部21、及び、制御部23として、例えば各算出部に一定の動作をさせるためのプログラムを実行するコンピュータを用いることができる。
As shown in FIG. 1, the orbital
測定部22は、例えば軌道検測車に設けられており、軌道検測車が軌道を走行する際に、軌道の変位である軌道変位を測定する。また、前述したように、軌道変位として、レールの上下方向の変位である高低変位と、レールの幅方向(左右方向)の変位である通り変位と、左右両側のレール同士の間隔の設定値からの差分である軌間変位と、左右両側のレール同士の高さの差の設定値からの差分である水準変位と、一定距離を隔てた2点間の水準の差である平面性変位と、を例示することができる。測定部22として、例示した各種の軌道変位を適切に測定可能な各種の測定装置を用いることができる。
The measuring
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、まず、第1算出部11(図1参照)は、図3に示すように、軌道RAの長さ方向に沿って配置された複数の区間SCを含む軌道RAにおける複数の区間SCの各々で、軌道RAの長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定部22(図1参照)により測定し、複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値のばらつきを表す指標IN1を算出する(図2のステップS11)。 In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, first, the first calculation unit 11 (see FIG. 1) has a plurality of sections SC arranged along the length direction of the orbital RA as shown in FIG. In each of the plurality of sections SC in the including orbit RA, the orbital displacement TR is measured by the measuring unit 22 (see FIG. 1) at a plurality of measurement position MPs different from each other along the length direction of the orbit RA, and the plurality of measurement position MPs are measured. The index IN1 representing the variation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs measured in each of the above is calculated (step S11 in FIG. 2).
好適には、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差又は最大値を用いることができるが、以下では、標準偏差を用いる場合を例示して説明する。このような場合、図2に示すように、ステップS11では、1回目の軌道変位TRの標準偏差を算出することになる。なお、本願明細書では、1回目の軌道変位TRとは、1回目の測定の軌道変位TRを意味し、2回目以降についても同様である。 Preferably, the standard deviation or the maximum value of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs can be used as the index IN1, but the case where the standard deviation is used will be illustrated below. In such a case, as shown in FIG. 2, in step S11, the standard deviation of the first orbital displacement TR is calculated. In the specification of the present application, the first orbital displacement TR means the orbital displacement TR of the first measurement, and the same applies to the second and subsequent times.
ステップS11にて1回目の軌道変位TRの測定を行って得られる測定値を、図3に示す。図3では、一例として、5つの区間SCを、区間SC1、区間SC2、区間SC3、区間SC4及び区間SC5と表示している。また、図3では、1回目の軌道変位TRを軌道変位TR1として実線で表示している。 FIG. 3 shows the measured values obtained by performing the first measurement of the orbital displacement TR in step S11. In FIG. 3, as an example, the five section SCs are displayed as section SC1, section SC2, section SC3, section SC4, and section SC5. Further, in FIG. 3, the first track displacement TR is represented by a solid line as the track displacement TR1.
指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図3に示すように、指標IN1の算出値CV1として、複数の区間SCの各々における複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差σ1の算出値を用いることができる。そして、指標IN1の算出値CV1を、1回目の軌道変位TRの標準偏差とし、1回目の軌道変位TRとみなすことができる。 When the standard deviation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs is used as the index IN1, as shown in FIG. 3, the calculated value CV1 of the index IN1 is set at each of the plurality of measurement position MPs in each of the plurality of sections SC. A calculated value of the standard deviation σ 1 of the measured values of the plurality of measured orbital displacements TR can be used. Then, the calculated value CV1 of the index IN1 can be regarded as the standard deviation of the first orbital displacement TR and can be regarded as the first orbital displacement TR.
なお、以下では、何回目の軌道変位TRの測定かを規定せずに一般化した軌道変位TRの標準偏差を、標準偏差σと定義する。 In the following, the standard deviation of the orbital displacement TR generalized without specifying how many times the orbital displacement TR is measured is defined as the standard deviation σ.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定した後、第2算出部12(図1参照)は、図4に示すように、複数の区間SCの各々で、複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定部22により再度測定し、指標IN1を再度算出する(図2のステップS12)。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, after the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS12では、2回目の軌道変位TRの標準偏差を算出することになる。また、1回目の軌道変位TRの測定の後、予め定められた期間経過後、2回目の軌道変位TRの測定を行うことになるが、通常は、1回目の軌道変位TRの測定の後、例えば数か月乃至1年の期間経過後、2回目の軌道変位TRを測定することができる。 As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S12, the standard deviations of the second orbital displacement TRs are calculated as shown in FIG. .. Further, after the first measurement of the orbital displacement TR and the elapse of a predetermined period, the second measurement of the orbital displacement TR is performed, but usually, after the first measurement of the orbital displacement TR, the measurement is performed. For example, after a period of several months to one year, the second orbital displacement TR can be measured.
図4でも、図3と同様に、一例として、5つの区間SCを、区間SC1、区間SC2、区間SC3、区間SC4及び区間SC5と表示している。また、図4では、理解を簡単にするために、2回目の軌道変位TRを軌道変位TR2として実線で表示し、1回目の測定の軌道変位TRを軌道変位TR1として破線で表示している。 In FIG. 4, as in FIG. 3, as an example, the five section SCs are displayed as section SC1, section SC2, section SC3, section SC4, and section SC5. Further, in FIG. 4, for easy understanding, the second orbital displacement TR is indicated by a solid line as the orbital displacement TR2, and the orbital displacement TR of the first measurement is indicated by a broken line as the orbital displacement TR1.
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図4に示すように、指標IN1の算出値CV2として、複数の区間SCの各々における複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差σ2の算出値を用いることができる。そして、指標IN1の算出値CV2を、2回目の軌道変位TRの標準偏差とし、2回目の軌道変位TRとみなすことができる。 As described above, when the standard deviation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs is used as the index IN1, as shown in FIG. 4, the calculated value CV2 of the index IN1 is used as the calculated value CV2 of the plurality of section SCs. A calculated value of the standard deviation σ 2 of the measured values of the plurality of orbital displacements TR measured in each of the MPs can be used. Then, the calculated value CV2 of the index IN1 can be regarded as the standard deviation of the second orbital displacement TR and can be regarded as the second orbital displacement TR.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第3算出部13(図1参照)は、図4に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS11にて第1算出部11により算出された指標IN1の算出値CV1と、ステップS12にて第2算出部12により算出された指標IN1の算出値CV2と、に基づいて、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定した以後であって且つステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定する以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2を算出する(図2のステップS13)。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, as shown in FIG. 4, the third calculation unit 13 (see FIG. 1) is the first calculation unit in step S11 in each of the plurality of section SCs. Based on the calculated value CV1 of the index IN1 calculated by 11 and the calculated value CV2 of the index IN1 calculated by the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS13では、1、2回目の標準偏差の差分を算出することになる。また、指標IN2の算出値CV3として、1、2回目の標準偏差の差分Δσ12の算出値を用いることができる。即ち、指標IN2として、指標IN1の算出値CV1に対する指標IN1の算出値CV2の差分を用いることができる。また、1、2回目の標準偏差の差分Δσ12は、下記式(数1)により算出される。 As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S13, the differences between the first and second standard deviations are calculated, as shown in FIG. .. Further, as the calculated value CV3 of the index IN2, the calculated value of the difference Δσ 12 of the first and second standard deviations can be used. That is, as the index IN2, the difference between the calculated value CV1 of the index IN1 and the calculated value CV2 of the index IN1 can be used. Further, the difference Δσ 12 of the first and second standard deviations is calculated by the following equation (Equation 1).
なお、以下では、何回目の軌道変位TRの測定かを規定せずに一般化した連続2回の軌道変位TRの測定の間の標準偏差の差分を、標準偏差の差分Δσと定義する。 In the following, the difference in standard deviation between two consecutive measurements of orbital displacement TR, which is generalized without specifying how many times the orbital displacement TR is measured, is defined as the difference in standard deviation Δσ.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第4算出部14(図1参照)は、図5に示すように、ステップS11にて第1算出部11により複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された複数の指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)と、ステップS12にて第2算出部12により複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された複数の指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)と、に基づいて、指標IN1と指標IN2との関係を示す回帰式RE1を算出する(図2のステップS14)。なお、図5は、横軸を軌道変位TRの標準偏差σとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, as shown in FIG. 5, the fourth calculation unit 14 (see FIG. 1) is subjected to each of the plurality of section SCs by the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS14では、標準偏差σ1と標準偏差の差分Δσ12とから回帰式RE1を算出することになる。 As described above, when the standard deviations of the measured values of a plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S14, the regression equation is derived from the standard deviation σ 1 and the difference Δσ 12 of the standard deviations, as shown in FIG. RE1 will be calculated.
図5に示すように、横軸を軌道変位TRの標準偏差σとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフに、複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)と指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)との組データをプロットする。そして、下記式(数2)又は下記式(数2)の一例としての下記式(数3)により表される回帰式RE1を用いた回帰計算を行って、例えば相関係数が最大になるようなa及びbの値を決定する。このような方法により、回帰式RE1を算出することができる。 As shown in FIG. 5, the horizontal axis is the standard deviation σ of the orbital displacement TR, and the vertical axis is the difference Δσ of the standard deviation. The calculated value CV1 of the index IN1 calculated for each of the plurality of sections SC (CV1 Plot the set data of the standard deviation σ 1 ) and the calculated value CV3 (standard deviation difference Δσ 12 ) of the index IN2. Then, a regression calculation is performed using the regression equation RE1 represented by the following equation (Equation 2) or the following equation (Equation 3) as an example of the following equation (Equation 2) so that the correlation coefficient becomes maximum, for example. The values of a and b are determined. By such a method, the regression equation RE1 can be calculated.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第5算出部15(図1参照)は、図6に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS11にて第1算出部11により算出された指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)と、回帰式RE1と、に基づいて、指標IN2の予測値PV1を算出し、算出された指標IN2の予測値PV1と、指標IN2の算出値CV3と、の関係を示す補正係数CF1を算出する(図2のステップS15)。なお、図6は、図5と同様に、横軸を軌道変位TRの標準偏差σとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。 In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, as shown in FIG. 6, the fifth calculation unit 15 (see FIG. 1) is the first calculation unit in step S11 in each of the plurality of section SCs. The predicted value PV1 of the index IN2 is calculated based on the calculated value CV1 (standard deviation σ 1 ) of the index IN1 calculated by 11 and the regression equation RE1, and the predicted value PV1 of the calculated index IN2 and the index The correction coefficient CF1 indicating the relationship with the calculated value CV3 of IN2 is calculated (step S15 in FIG. 2). Note that FIG. 6 schematically shows a graph in which the horizontal axis is the standard deviation σ of the orbital displacement TR and the vertical axis is the difference Δσ of the standard deviation, as in FIG.
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS15では、第5算出部15は、標準偏差の差分Δσ12の補正係数CF1を算出することになる。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S15, the
好適には、第5算出部15は、図6に示すように、ステップS15では、複数の区間SCの各々で、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV1を代入することにより、指標IN2の予測値PV1を算出する。また、好適には、第5算出部15は、図6に示すように、ステップS15では、複数の区間SCの各々で、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の比率である補正係数CF1を算出する。また、補正係数CF1を補正係数γ1として表すことにすると、補正係数γ1は、下記式(数4)により表される。
Preferably, as shown in FIG. 6, the
ここで、上記式(数4)の等式の右辺の分子は、指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)を表し、上記式(数4)の等式の右辺の分母は、指標IN2の予測値PV1を表す。 Here, the molecule on the right side of the equation of the above equation (Equation 4) represents the calculated value CV3 (difference Δσ 12 of the standard deviation) of the index IN2, and the denominator on the right side of the equation of the above equation (Equation 4) is It represents the predicted value PV1 of the index IN2.
また、回帰式RE1が上記式(数3)により表される場合、指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)は、下記式(数5)により表される補正式CE1を満たすことになる。なお、図6では、回帰式RE1を実線で表示し、補正式CE1を破線で表示している。 When the regression equation RE1 is expressed by the above equation (Equation 3), the calculated value CV3 (standard deviation difference Δσ 12 ) of the index IN2 satisfies the correction equation CE1 expressed by the following equation (Equation 5). become. In FIG. 6, the regression equation RE1 is indicated by a solid line, and the correction equation CE1 is indicated by a broken line.
本実施の形態1では、ステップS15では、補正係数を、基本モデル(回帰式)による軌道変位の予測値と実際の軌道変位の測定値から算出する。図6に示すように、本実施の形態1では、計算方法の一例として、実際の軌道変位の測定値を、基本モデルによる軌道変位の予測値で除することにより、補正係数を算出する方法を示している。このような方法により、補正係数を容易に計算することができる。 In the first embodiment, in step S15, the correction coefficient is calculated from the predicted value of the orbital displacement by the basic model (regression equation) and the measured value of the actual orbital displacement. As shown in FIG. 6, in the first embodiment, as an example of the calculation method, a method of calculating the correction coefficient by dividing the measured value of the actual track displacement by the predicted value of the track displacement by the basic model is used. Shown. By such a method, the correction coefficient can be easily calculated.
即ち、本実施の形態1では、ステップS11乃至ステップS15では、ある程度長い区間において軌道変位の予測のための基本モデルを構築して、短い区間ごとに基本モデルで予測した軌道変位に対して補正係数γ1を乗じる。基本モデルは、例えば、初期の軌道変位の標準偏差または輪重から軌道変位の標準偏差の進みを計算するものである。図3及び図4に示すように、軌道変位の測定値から入力値である初期の軌道変位及び軌道変位の進みを計算し、図5に示すように、軌道変位の測定値のプロットから回帰分析等で近似曲線を推定して基本モデルを構築する。 That is, in the first embodiment, in steps S11 to S15, a basic model for predicting the track displacement is constructed in a somewhat long section, and a correction coefficient is applied to the track displacement predicted by the basic model for each short section. Multiply by γ 1 . The basic model calculates, for example, the advance of the standard deviation of the orbital displacement from the standard deviation of the initial orbital displacement or the wheel load. As shown in FIGS. 3 and 4, the initial orbital displacement and the advance of the orbital displacement, which are input values, are calculated from the measured values of the orbital displacement, and as shown in FIG. 5, regression analysis is performed from the plot of the measured values of the orbital displacement. Estimate the approximate curve by etc. and build the basic model.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第6算出部16(図1参照)は、図6に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS12にて第2算出部12により算出された指標IN1の算出値CV2と、回帰式RE1と、ステップS15にて第5算出部15により算出された補正係数CF1の算出値CV4と、に基づいて、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN3の予測値PV2を算出する(図2のステップS16)。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, as shown in FIG. 6, the sixth calculation unit 16 (see FIG. 1) is the second calculation unit in step S12 in each of the plurality of section SCs. Based on the calculated value CV2 of the index IN1 calculated in
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS16では、第6算出部16は、2、3回目の標準偏差の差分を予測することになる。また、指標IN3の予測値PV2を、2、3回目の標準偏差の差分の予測値Δσ2 *として表すことにすると、指標IN3の予測値PV2は、下記式(数6)により表される。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S16, the
ここで、上記式(数6)の等式の右辺のうち左側の因子を、指標IN2の予測値PV3とすると、指標IN2の予測値PV3は、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV2(標準偏差σ2)を代入することにより、算出される。即ち、好適には、第6算出部16は、ステップS16では、複数の区間SCの各々で、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV2を代入することにより、指標IN2の予測値PV3を算出し、算出された指標IN2の予測値PV3に補正係数CF1を乗ずることにより、指標IN3の予測値PV2を算出することになる。このような方法により、指標IN3の予測値PV2を容易に算出することができる。
Here, assuming that the factor on the left side of the right side of the equation (Equation 6) is the predicted value PV3 of the index IN2, the predicted value PV3 of the index IN2 is the calculated value CV2 (standard) as the index IN1 in the regression equation RE1. It is calculated by substituting the deviation σ 2 ). That is, preferably, in step S16, the
従来の軌道変位の予測方法では、過去に取得された軌道変位の履歴データが十分に蓄積されている場合に、蓄積されたデータに基づく軌道変位の予測を行っていた。しかしながら、軌道変位の履歴データが十分に蓄積されていない場合、又は、軌道変位の履歴データが十分に蓄積されていても軌道構造、車両若しくは運転等の条件が変化した場合には、高精度で軌道変位を予測することが困難であった。 In the conventional method of predicting orbital displacement, when the historical data of orbital displacement acquired in the past is sufficiently accumulated, the orbital displacement is predicted based on the accumulated data. However, if the track displacement history data is not sufficiently accumulated, or if the track structure, vehicle, driving, etc. conditions change even if the track displacement history data is sufficiently accumulated, the accuracy is high. It was difficult to predict the orbital displacement.
また、従来の軌道保守計画の作成のための方法では、シミュレーションにより加速度又は車両の揺れを予測し、軌道保守計画に用いている。この際に、軌道変位(路面の凹凸量)を、設計値と実測値との比較により補正する必要があった。 Further, in the conventional method for creating a track maintenance plan, acceleration or vehicle sway is predicted by simulation and used in the track maintenance plan. At this time, it was necessary to correct the track displacement (the amount of unevenness on the road surface) by comparing the design value with the measured value.
一方、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、1回目に測定された軌道変位TRのばらつきを表す指標IN1の算出値CV1と、2回目に測定された軌道変位TRのばらつきを表す指標IN1の算出値CV2と、に基づいて、2回目の測定以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2を算出し、指標IN1と指標IN2との関係を示す回帰式RE1を算出する。また、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、回帰式RE1に基づいて算出された指標IN2の予測値PV1と、指標IN2の算出値CV3との関係を示す補正係数CF1の算出値CV4に基づいて、2回目の測定以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN3を予測する。 On the other hand, in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first embodiment, the calculated value CV1 of the index IN1 indicating the variation of the orbital displacement TR measured the first time and the orbital displacement measured the second time. Based on the calculated value CV2 of the index IN1 representing the variation of TR, the index IN2 indicating the degree of change in the orbital displacement TR before the second measurement is calculated, and a regression equation showing the relationship between the index IN1 and the index IN2 is shown. Calculate RE1. Further, in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first embodiment, a correction showing the relationship between the predicted value PV1 of the index IN2 calculated based on the regression equation RE1 and the calculated value CV3 of the index IN2. Based on the calculated value CV4 of the coefficient CF1, the index IN3 indicating the degree of change in the orbital displacement TR after the second measurement is predicted.
軌道変位の履歴データが少ない場合でも、ある程度長い区間の軌道変位について、数回分の測定データが得られている場合には、その区間内での軌道変位の変化の傾向を確認することは可能である。従って、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、まずある程度長い区間内での軌道変位の変化の傾向を予測するための基本モデル(回帰式)を構築し、区間内の軌道変位の変化を大まかに予測する。次に、さらに短い区間に区切って、短い区間ごとに異なる補正係数を設定し、基本モデルによる計算結果の補正を行う。基本モデルは、例えば、初期の軌道変位の標準偏差又は輪重から軌道変位の標準偏差の進みを計算するものである。 Even if the history data of the orbital displacement is small, it is possible to confirm the tendency of the change of the orbital displacement within the section if the measurement data for several times is obtained for the orbital displacement in a long section. is there. Therefore, in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first embodiment, a basic model (regression equation) for predicting the tendency of the orbital displacement change within a somewhat long section is first constructed, and then the section. Roughly predict changes in internal orbital displacement. Next, the calculation result is corrected by the basic model by dividing into shorter sections and setting different correction coefficients for each shorter section. The basic model calculates, for example, the advance of the standard deviation of the orbital displacement from the standard deviation of the initial orbital displacement or the wheel load.
そのため、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、過去2回の測定で測定された軌道変位の測定値があれば足り、それ以上多数回の測定を行う必要がない。従って、軌道変位の履歴データが少なく、十分でない場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測することができる。また、軌道変位の履歴データが十分に蓄積されていても軌道構造、車両又は運転等の条件が変化した場合には、高精度で軌道変位を予測することが困難であったが、本実施の形態1によれば、このような場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測することができる。なお、本実施の形態1では、初期の軌道変位の標準偏差から軌道変位の標準偏差の進みを計算するが、実施の形態2では、初期の輪重から軌道変位の標準偏差の進みを計算する。 Therefore, in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first embodiment, it is sufficient if there is a measured value of the orbital displacement measured in the past two measurements, and it is necessary to perform a larger number of measurements. Absent. Therefore, even if the historical data of the orbital displacement is small and insufficient, the future orbital displacement can be predicted with high accuracy. Further, even if the track displacement history data is sufficiently accumulated, it is difficult to predict the track displacement with high accuracy when the conditions such as the track structure, the vehicle, or the driving are changed. According to the first embodiment, even in such a case, the future orbital displacement can be predicted with high accuracy. In the first embodiment, the advance of the standard deviation of the orbital displacement is calculated from the standard deviation of the initial orbital displacement, but in the second embodiment, the advance of the standard deviation of the orbital displacement is calculated from the initial wheel load. ..
また、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、軌道変位の測定結果から将来の軌道変位を予測するモデルを作成し、過去2回分の軌道変位の測定値と、作成されたモデルによる1回分の軌道変位の予測値と、を比較することにより、更にその後の軌道変位の予測値の補正を行う。そのため、シミュレーションを行うことなく、将来の軌道変位を高精度で予測することができる。 Further, in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first embodiment, a model for predicting the future orbital displacement from the measurement result of the orbital displacement is created, and the measured values of the orbital displacements for the past two times are used. By comparing with the predicted value of the orbital displacement for one time by the created model, the predicted value of the orbital displacement after that is further corrected. Therefore, future orbital displacement can be predicted with high accuracy without performing simulation.
また、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法によれば、算出した軌道変位の予測値から軌道の保守周期の予測値を算出することにより、ライフサイクルコストの計算をすることも可能である。 Further, according to the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first embodiment, the life cycle cost is calculated by calculating the predicted value of the orbital maintenance cycle from the calculated orbital displacement predicted value. It is also possible to do.
また、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、補正係数を、短い区間ごとの特徴、又は、軌道変位の変化の傾向、に応じて設定することができる。 Further, in the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of the first embodiment, the correction coefficient can be set according to the characteristics of each short section or the tendency of the change of the track displacement.
また、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、補正係数を、軌道変位の測定データが追加される度に更新することができる。以下、補正係数の更新について説明する。 Further, in the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of the first embodiment, the correction coefficient can be updated every time the measurement data of the track displacement is added. The update of the correction coefficient will be described below.
図7は、実施の形態1の軌道変位予測方法による3回目の軌道変位の測定を説明するための図である。図8は、実施の形態1の軌道変位予測方法による補正係数の算出を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the third measurement of the orbital displacement by the orbital displacement prediction method of the first embodiment. FIG. 8 is a diagram for explaining the calculation of the correction coefficient by the orbital displacement prediction method of the first embodiment.
好適には、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した後、第7算出部17(図1参照)は、図7に示すように、複数の区間SCの各々で、複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定部22により再度測定し、指標IN1を再度算出する(図2のステップS17)。
Preferably, after the
指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS17では、3回目の軌道変位TRの標準偏差を算出することになる。また、2回目の軌道変位TRの測定の後、予め定められた期間経過後、3回目の軌道変位TRの測定を行うことになるが、例えば、1回目の軌道変位TRの測定の後、2回目の軌道変位TRの測定を行うまでの期間と等しい期間経過後、3回目の軌道変位TRの測定を行うことができる。 When the standard deviation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs is used as the index IN1, the standard deviation of the third orbital displacement TR is calculated in step S17 as shown in FIG. Further, after the second measurement of the orbital displacement TR and the elapse of a predetermined period, the third measurement of the orbital displacement TR is performed. For example, after the first measurement of the orbital displacement TR, 2 After a period equal to the period until the third orbital displacement TR measurement is performed, the third orbital displacement TR measurement can be performed.
図7でも、図3と同様に、一例として、5つの区間SCを、区間SC1、区間SC2、区間SC3、区間SC4及び区間SC5と表示している。また、図7では、理解を簡単にするために、3回目の軌道変位TRを軌道変位TR3として実線で表示し、2回目の軌道変位TRを軌道変位TR2として破線で表示している。 In FIG. 7, as in FIG. 3, as an example, the five section SCs are displayed as section SC1, section SC2, section SC3, section SC4, and section SC5. Further, in FIG. 7, for easy understanding, the third orbital displacement TR is indicated by a solid line as the orbital displacement TR3, and the second orbital displacement TR is indicated by a broken line as the orbital displacement TR2.
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図7に示すように、指標IN1の算出値CV5として、複数の区間SCの各々における複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差σ3の算出値を用いることができる。そして、指標IN1の算出値CV5を、3回目の軌道変位TRの標準偏差とし、3回目の軌道変位TRとみなすことができる。 As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, as shown in FIG. 7, the calculated value CV5 of the index IN1 is used as a plurality of measurement positions in each of the plurality of sections SC. A calculated value of the standard deviation σ 3 of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs measured in each of the MPs can be used. Then, the calculated value CV5 of the index IN1 can be regarded as the standard deviation of the third orbital displacement TR and can be regarded as the third orbital displacement TR.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第8算出部18(図1参照)は、図7に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS12にて第2算出部12により算出された指標IN1の算出値CV2と、ステップS17にて第7算出部17により算出された指標IN1の算出値CV5と、に基づいて、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した以後であって且つステップS17にて第7算出部17が測定部22により軌道変位TRを測定する以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN4を算出する(図2のステップS18)。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, as shown in FIG. 7, the eighth calculation unit 18 (see FIG. 1) is the second calculation unit in step S12 in each of the plurality of section SCs. Based on the calculated value CV2 of the index IN1 calculated in
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS18では、2、3回目の標準偏差の差分を算出することになる。また、指標IN4の算出値CV6として、2、3回目の標準偏差の差分Δσ23の算出値を用いることができる。また、2、3回目の標準偏差の差分Δσ23は、下記式(数7)により算出される。 As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S18, the differences of the second and third standard deviations are calculated as shown in FIG. .. Further, as the calculated value CV6 of the index IN4, the calculated value of the difference Δσ 23 of the second and third standard deviations can be used. Further, the difference Δσ 23 of the second and third standard deviations is calculated by the following equation (Equation 7).
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第9算出部19(図1参照)は、図8に示すように、複数の区間SCの各々で、指標IN2の予測値PV3と、ステップS18にて第8算出部18により算出された指標IN4の算出値CV6と、補正係数CF1と、の関係を示す補正係数CF2を算出する(図2のステップS19)。なお、図8は、図5と同様に、横軸を軌道変位TRの標準偏差σとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, the ninth calculation unit 19 (see FIG. 1) sets the predicted value PV3 of the index IN2 and the predicted value PV3 of the index IN2 in each of the plurality of section SCs as shown in FIG. In step S18, the correction coefficient CF2 indicating the relationship between the calculated value CV6 of the index IN4 calculated by the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS19では、第9算出部19は、標準偏差の差分Δσ23の補正係数CF2を算出することになる。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S19, the
好適には、第9算出部19は、図8に示すように、ステップS19では、複数の区間SCの各々で、指標IN2の予測値PV3と補正係数CF1との積に対する、指標IN4の算出値CV6の比率である、補正係数CF2を算出する。また、補正係数CF2を補正係数γ2として表すことにすると、補正係数γ2は、下記式(数8)により表される。
Preferably, as shown in FIG. 8, in step S19, the
ここで、上記式(数8)の等式の右辺の分子は、指標IN2の算出値CV6(標準偏差の差分Δσ23)を表し、上記式(数8)の等式の右辺の分母のうち左側の因子は、指標IN2の予測値PV3を表し、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV2(標準偏差σ2)を代入することにより、算出される。 Here, the molecule on the right side of the equation of the above equation (Equation 8) represents the calculated value CV6 (difference Δσ 23 of the standard deviation) of the index IN2, and is among the denominators on the right side of the equation of the above equation (Equation 8). The factor on the left side represents the predicted value PV3 of the index IN2, and is calculated by substituting the calculated value CV2 (standard deviation σ 2 ) as the index IN1 into the regression equation RE1.
また、回帰式RE1が上記式(数3)により表される場合、指標IN4の算出値CV6(標準偏差の差分Δσ23)は、下記式(数9)により表される補正式CE2を満たすことになる。なお、図8では、回帰式RE1を実線で表示し、補正式CE1及び補正式CE2を破線で表示している。 When the regression equation RE1 is expressed by the above equation (Equation 3), the calculated value CV6 (standard deviation difference Δσ 23 ) of the index IN4 satisfies the correction equation CE2 expressed by the following equation (Equation 9). become. In FIG. 8, the regression equation RE1 is indicated by a solid line, and the correction equation CE1 and the correction equation CE2 are indicated by a broken line.
このような場合、ステップS18では、補正係数を、軌道変位の測定データが追加される度に更新することができる。 In such a case, in step S18, the correction coefficient can be updated every time the measurement data of the orbital displacement is added.
本実施の形態1の軌道変位予測方法では、次に、第10算出部20(図1参照)は、図8に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS17にて第7算出部17により算出された指標IN1の算出値CV5と、回帰式RE1と、ステップS15にて第5算出部15により算出された補正係数CF1の算出値CV4と、ステップS19にて第9算出部19により算出された補正係数CF2の算出値CV7と、に基づいて、ステップS17にて第7算出部17が測定部22により軌道変位TRを測定した以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN5の予測値PV4を算出する(図2のステップS20)。
In the orbital displacement prediction method of the first embodiment, next, as shown in FIG. 8, the tenth calculation unit 20 (see FIG. 1) is the seventh calculation unit in step S17 in each of the plurality of section SCs. The calculated value CV5 of the index IN1 calculated in
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図2に示すように、ステップS20では、第10算出部20は、3、4回目の標準偏差の差分を予測することになる。また、指標IN5の予測値PV4を、3、4回目の標準偏差の差分の予測値Δσ3 *として表すことにすると、指標IN5の予測値PV4は、下記式(数10)により表される。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S20, the
ここで、上記式(数10)の等式の右辺のうち最も左側の因子は、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV5(標準偏差σ3)を代入することにより、算出される。 Here, the leftmost factor of the right-hand side of the equation (Equation 10) is calculated by substituting the calculated value CV5 (standard deviation σ 3 ) as the index IN1 into the regression equation RE1.
ステップS17乃至ステップS20を行うことにより、軌道変位のデータが追加で得られるたびに、軌道変位の予測値及び測定値も追加で得られるため、補正係数が更新される。軌道変位のデータの取得と補正係数の更新を繰り返し、より高精度で軌道変位の予測が可能となる。 By performing steps S17 to S20, each time the track displacement data is additionally obtained, the predicted value and the measured value of the track displacement are additionally obtained, so that the correction coefficient is updated. By repeatedly acquiring orbital displacement data and updating the correction coefficient, it becomes possible to predict orbital displacement with higher accuracy.
なお、ステップS17乃至ステップS20を繰り返すことができる。即ち、軌道変位の測定を、3回目と同様に、4回目、5回目・・・i回目(iは2以上の自然数)と繰り返すことができる。そして、i回目の軌道変位の測定を行った後、i回目、i+1回目の標準偏差の差分を予測する場合には、i回目、i+1回目の標準偏差の差分の予測値Δσi *は、下記式(数11)により表される。 In addition, step S17 to step S20 can be repeated. That is, the measurement of the orbital displacement can be repeated as the fourth time, the fifth time, and the i-th time (i is a natural number of 2 or more) as in the third time. Then, after the measurement of the i-th orbit displacement, the i-th, in the case of predicting the difference between (i + 1) th standard deviation is, the i-th, i + 1 th of the predicted value of the difference between the standard deviation Δσ i * is represented by the following It is represented by the equation (Equation 11).
ここで、上記式(数11)の等式の右辺のうち左側の因子は、i回目の軌道変位TRの測定を行った以後であって且つi+1回目の軌道変位TRの測定を行う以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標の予測値を表す。また、上記式(数11)の等式の右辺のうち右側の因子は、補正係数を表し、下記式(数12)により表される。 Here, the factor on the left side of the right side of the equation of the above equation (Equation 11) is the orbit after the i-th orbital displacement TR is measured and before the i + 1th orbital displacement TR is measured. It represents a predicted value of an index showing the degree of change in the displacement TR. Further, the factor on the right side of the right side of the equation of the above equation (Equation 11) represents a correction coefficient, and is represented by the following equation (Equation 12).
このようにして、軌道変位の測定を、4回目、5回目と繰り返すことができ、3回目と同様に補正係数を更新することができ、3回目と同様に予測値の補正を行うことができる。 In this way, the measurement of the orbital displacement can be repeated for the fourth and fifth times, the correction coefficient can be updated as in the third time, and the predicted value can be corrected as in the third time. ..
ステップS17乃至ステップS20を繰り返すことにより、軌道変位のデータの取得と補正係数の更新を繰り返し、より高精度で軌道変位の予測が可能となる。更に、補正係数の変化を追跡することにより、補正係数が急激に大きくなっている区間については、軌道変位が急進している区間であるとして抽出することも可能である。 By repeating steps S17 to S20, the acquisition of the orbital displacement data and the update of the correction coefficient are repeated, and the orbital displacement can be predicted with higher accuracy. Further, by tracking the change of the correction coefficient, it is possible to extract the section in which the correction coefficient is rapidly increasing as the section in which the orbital displacement is rapidly advancing.
また、本実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、軌道構造、車両又は運転等の条件が変化した場合には、例えば回帰式RE1を算出し直すことにより、基本モデルを条件の変化に応じて変更し、補正係数についてはそのまま適用する。そして、条件の変化に対応して将来の軌道変位が軌道変位の推移に与える影響や効果を予測することで、軌道構造の改良、車両の更新、速度向上等の施策の検討を行うことも可能である。また、条件が変化した場合でも将来の軌道変位の変化を算出できるため、施策を実施した場合としない場合のライフサイクルコストの変化を比較することで、施策の評価を行うことができる。そのため、軌道構造、車両又は運転等の条件の変化にも対応可能な将来の軌道変位を予測する軌道変位予測方法及び軌道変位予測システムを実現することができる。 Further, in the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of the first embodiment, when the conditions such as the track structure, the vehicle, or the driving change, for example, the regression equation RE1 is recalculated to obtain a basic model. Is changed according to the change of conditions, and the correction coefficient is applied as it is. Then, by predicting the influence and effect of future track displacement on the transition of track displacement in response to changes in conditions, it is possible to study measures such as improving track structure, updating vehicles, and improving speed. Is. In addition, since future changes in orbital displacement can be calculated even when conditions change, measures can be evaluated by comparing changes in life cycle costs with and without measures. Therefore, it is possible to realize a track displacement prediction method and a track displacement prediction system that predict future track displacements that can respond to changes in conditions such as track structure, vehicle, or driving.
<軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法の変形例>
次に、実施の形態1の軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法の変形例について説明する。本変形例の軌道変位予測方法は、補正係数CF1が、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の比率であることに代えて、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の差分である点で、実施の形態1の軌道変位予測方法と異なる。
<Modification example of track displacement prediction system and track displacement prediction method>
Next, a modified example of the track displacement prediction system and the track displacement prediction method of the first embodiment will be described. In the orbital displacement prediction method of this modification, the correction coefficient CF1 is the ratio of the calculated value CV3 of the index IN2 to the calculated predicted value PV1 of the index IN2, instead of the calculated value PV1 of the index IN2. It differs from the orbital displacement prediction method of the first embodiment in that it is a difference of the calculated value CV3 of the index IN2.
図9は、実施の形態1の変形例の軌道変位予測方法による補正係数の算出を説明するための図である。なお、図9は、図5と同様に、横軸を軌道変位TRの標準偏差σとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。 FIG. 9 is a diagram for explaining the calculation of the correction coefficient by the orbital displacement prediction method of the modified example of the first embodiment. Note that FIG. 9 schematically shows a graph in which the horizontal axis is the standard deviation σ of the orbital displacement TR and the vertical axis is the difference Δσ of the standard deviation, as in FIG.
本変形例の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、実施の形態1と同様にステップS11乃至ステップS14を行った後、ステップS15では、第5算出部15は、図9に示すように、複数の区間SCの各々で、指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)と、回帰式RE1と、に基づいて、指標IN2の予測値PV1を算出し、算出された指標IN2の予測値PV1と、指標IN2の算出値CV3と、の関係を示す補正係数CF1を算出する。好適には、ステップS15では、第5算出部15は、複数の区間SCの各々で、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV1を代入することにより、指標IN2の予測値PV1を算出する。
In the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of this modification, after performing steps S11 to S14 in the same manner as in the first embodiment, in step S15, the
しかし、本変形例では、ステップS15では、実施の形態1と異なり、第5算出部15は、図9に示すように、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の差分である補正係数CF1を算出する。また、補正係数CF1を補正係数γ1として表すことにすると、補正係数γ1は、下記式(数13)により表される。
However, in the present modification, in step S15, unlike the first embodiment, the
ここで、上記式(数13)の等式の右辺のうち左側の項は、指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)を表し、上記式(数13)の等式の右辺のうち右側の項は、指標IN2の予測値PV1を表す。 Here, the term on the left side of the right side of the equation of the above equation (Equation 13) represents the calculated value CV3 (standard deviation difference Δσ 12 ) of the index IN2, and is the right side of the equation of the above equation (Equation 13). The term on the right side represents the predicted value PV1 of the index IN2.
また、回帰式RE1が上記式(数3)により表される場合、指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)は、下記式(数14)により表される補正式CE3を満たすことになる。なお、図9では、回帰式RE1を実線で表示し、補正式CE3を破線で表示している。 When the regression equation RE1 is expressed by the above equation (Equation 3), the calculated value CV3 (standard deviation difference Δσ 12 ) of the index IN2 satisfies the correction equation CE3 expressed by the following equation (Equation 14). become. In FIG. 9, the regression equation RE1 is indicated by a solid line, and the correction equation CE3 is indicated by a broken line.
本変形例でも、実施の形態1と同様に、ステップS15では、補正係数を、基本モデルによる軌道変位の予測値と実際の軌道変位の測定値から算出する。しかし、図9に補正係数の計算方法を示すように、本変形例では、計算方法の一例として、実施の形態1と異なり、実際の軌道変位の測定値を、基本モデルによる軌道変位の予測値と実際の軌道変位の測定値との差分により算出する方法を示している。 In this modification as well, as in the first embodiment, in step S15, the correction coefficient is calculated from the predicted value of the track displacement by the basic model and the measured value of the actual track displacement. However, as shown in FIG. 9, in this modification, as an example of the calculation method, unlike the first embodiment, the actual measured value of the orbital displacement is used as the predicted value of the orbital displacement by the basic model. The method of calculating by the difference between the measured value of the actual orbital displacement and the actual measured value is shown.
本変形例の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、ステップS16では、実施の形態1と同様に、第6算出部16は、図9に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS12にて第2算出部12により算出された指標IN1の算出値CV2と、回帰式RE1と、ステップS15にて第5算出部15により算出された補正係数CF1の算出値CV4と、に基づいて、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN3の予測値PV2を算出する。
In the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the present modification, in step S16, as in the first embodiment, the
本変形例でも、ステップS16では、実施の形態1と同様に、第5算出部15は、2、3回目の標準偏差の差分を予測することになる。しかし、指標IN3の予測値PV2を、2、3回目の標準偏差の差分の予測値Δσ2 *として表すことにすると、本変形例では、ステップS16では、実施の形態1と異なり、指標IN3の予測値PV2は、下記式(数15)により表される。
In this modified example as well, in step S16, the
ここで、上記式(数15)の等式の右辺のうち左側の項は、回帰式RE1に指標IN1として算出値CV2(標準偏差σ2)を代入することにより、算出される。 Here, the term on the left side of the right side of the equation (Equation 15) is calculated by substituting the calculated value CV2 (standard deviation σ 2 ) as the index IN1 into the regression equation RE1.
本変形例の軌道変位予測方法は、補正係数CF1が、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の比率であることに代えて、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の差分である点以外は、実施の形態1と同様にすることができる。そのため、本変形例の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法でも、例えば、軌道変位の履歴データが少なく、十分でない場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測できること等、実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法と同様の効果を有する。 In the orbital displacement prediction method of this modification, the correction coefficient CF1 is the ratio of the calculated value CV3 of the index IN2 to the calculated predicted value PV1 of the index IN2, instead of the calculated value PV1 of the index IN2. The same can be applied to the first embodiment except that the difference is the calculated value CV3 of the index IN2. Therefore, even in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of this modification, for example, even if the historical data of the orbital displacement is small and insufficient, the future orbital displacement can be predicted with high accuracy. It has the same effect as the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of.
(実施の形態2)
<軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法>
次に、実施の形態2の軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法について説明する。本実施の形態2の軌道変位予測方法は、複数の軌道変位TRの測定値のばらつきを表す指標IN1と、軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2と、の関係を示す回帰式RE1に代えて、複数の区間SCの各々での輪重を表す指標と、軌道変位の変化の程度を表す指標IN2と、の関係を示す回帰式RE2を用いる点で、実施の形態1の軌道変位予測方法と異なる。
(Embodiment 2)
<Orbital displacement prediction system and orbital displacement prediction method>
Next, the track displacement prediction system and the track displacement prediction method of the second embodiment will be described. The orbital displacement prediction method of the second embodiment replaces the regression equation RE1 which shows the relationship between the index IN1 which shows the variation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs and the index IN2 which shows the degree of change of the orbital displacement TRs. The method for predicting the orbital displacement according to the first embodiment is to use the regression equation RE2 which indicates the relationship between the index indicating the wheel load in each of the plurality of sections SC and the index IN2 indicating the degree of change in the orbital displacement. Different from.
図10は、実施の形態2の軌道変位予測方法による回帰式の算出を説明するための図である。図11及び図12は、実施の形態2の軌道変位予測方法による補正係数の算出を説明するための図である。 FIG. 10 is a diagram for explaining the calculation of the regression equation by the orbital displacement prediction method of the second embodiment. 11 and 12 are diagrams for explaining the calculation of the correction coefficient by the orbital displacement prediction method of the second embodiment.
本実施の形態2の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法では、ステップS11では、実施の形態1と同様に、第1算出部11(図1参照)は、図3に示したように、複数の区間SCの各々で、軌道RAの長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定し、複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値に基づいて、複数の軌道変位TRの測定値のばらつきを表す指標IN1を算出する。好適には、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差又は最大値を用いることができるが、以下では、標準偏差を用いる場合を例示して説明する。 In the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the second embodiment, in step S11, as in the first embodiment, the first calculation unit 11 (see FIG. 1) is as shown in FIG. , In each of the plurality of sections SC, the orbital displacement TR is measured at a plurality of measurement position MPs different from each other along the length direction of the orbit RA, and a plurality of orbital displacement TRs measured at each of the plurality of measurement position MPs. Based on the measured values of, the index IN1 representing the variation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs is calculated. Preferably, the standard deviation or the maximum value of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs can be used as the index IN1, but the case where the standard deviation is used will be illustrated below.
一方、本実施の形態2では、ステップS11では、実施の形態1と異なり、第1算出部11は、複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値に基づいて、指標IN1に加えて、複数の区間SCの各々での輪重を表す指標として、複数の区間SCの各々での累積輪重WL1を算出する。
On the other hand, in the second embodiment, in step S11, unlike the first embodiment, the
ここで、輪重を表す指標として累積輪重を用いる場合は、下記式(数16)乃至下記式(数21)に従って、軌道に作用する1車輪あたりの輪重を計算し、軌道上を通過する車輪の数を乗じて累積輪重を算出する。 Here, when the cumulative wheel weight is used as an index representing the wheel weight, the wheel weight per wheel acting on the track is calculated according to the following formula (Equation 16) to the following formula (Equation 21) and passes on the track. Calculate the cumulative wheel weight by multiplying the number of wheels.
まず、累積輪重WL1を累積輪重Pとして表すことにすると、累積輪重Pは、車両の荷重による輪重Pst、高低変位による慣性力ΔPsp、レール凹凸による動的輪重ΔPunspを用いて、下記式(数16)により表される。 First, when the cumulative wheel load WL1 is expressed as the cumulative wheel load P, the cumulative wheel load P has a wheel load P st due to the load of the vehicle, an inertial force ΔP sp due to high and low displacements, and a dynamic wheel load ΔP un sp due to rail unevenness. It is expressed by the following equation (Equation 16).
ここで、高低変位による慣性力ΔPsp、及び、レール凹凸による動的輪重ΔPunspは、車両の荷重による輪重Pstに対して、軌道状態による輪重を表す。 Here, the inertial force [Delta] P sp by height displacement, and the dynamic wheel load [Delta] P Unsp by rail irregularities, to the wheel load P st by the load of the vehicle, representing the wheel load by orbital state.
また、直線区間、曲線区間における内軌側、及び、曲線区間における外軌側についての車両の荷重による輪重Pstは、下記式(数17)、下記式(数18)、及び、下記式(数19)により表される。 Further, the straight section, the inner of the curved section rail side, and the wheel load P st is due to the load of the vehicle for the curve outside in the curve section, the following equation (Equation 17), the following equation (Equation 18), and the following formula It is represented by (Equation 19).
また、高低変位による慣性力ΔPsp、及び、レール凹凸による動的輪重ΔPunspは、下記式(数20)、及び、下記式(数21)により表される。 Further, the inertial force ΔP sp due to the high and low displacement and the dynamic wheel load ΔP unsp due to the unevenness of the rail are expressed by the following equations (Equation 20) and the following equation (Equation 21).
上記式(数17)乃至上記式(数21)における変数は、下記に示すような変数である。
W0:車両が静止している時の軸重(kN)
HG *:車両の有効重心高さ(m)
v:車両の走行速度(m/s)
V:車両の走行速度(km/h)
R:曲線半径(m)
C:カント(m)
G:軌間(m)
z:高低変位(mm)
α:継目の状態による係数
The variables in the above equation (Equation 17) to the above equation (Equation 21) are the variables shown below.
W 0 : Axial load (kN) when the vehicle is stationary
H G *: effective height of the center of gravity of the vehicle (m)
v: Vehicle running speed (m / s)
V: Vehicle running speed (km / h)
R: Curve radius (m)
C: Kant (m)
G: Gauge (m)
z: High and low displacement (mm)
α: Coefficient depending on the state of the seam
上記式(数16)に示すように、累積輪重WL1(累積輪重P)は、高低変位による慣性力ΔPspに依存し、上記式(数20)に示すように、高低変位による慣性力ΔPspは、高低変位zに依存し、高低変位zは、指標IN1(標準偏差σ1)に依存する。そのため、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定して得られる累積輪重WL1(累積輪重P)を累積輪重P1とすると、累積輪重WL1(累積輪重P1)は、指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)に依存する。
As shown in the above equation (Equation 16), the cumulative wheel load WL1 (cumulative wheel load P) depends on the inertial force ΔP sp due to the high and low displacements, and as shown in the above equation (Equation 20), the inertial force due to the high and low displacements. ΔP sp depends on the high-low displacement z, and the high-low displacement z depends on the index IN1 (standard deviation σ 1 ). Therefore, when the cumulative wheel load P 1 of the cumulative wheel load WL1 (cumulative wheel load P) obtained in step S11 in the
本実施の形態2では、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定した後、ステップS12では、第2算出部12(図1参照)は、実施の形態1と同様に、図4に示すように、複数の区間SCの各々で、複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定部22により再度測定し、指標IN1を再度算出する。
In the second embodiment, after the
一方、本実施の形態2では、ステップS12では、実施の形態1と異なり、第2算出部12は、指標IN1に加えて、複数の区間SCの各々での輪重を表す指標として、複数の区間SCの各々での累積輪重WL1を再度算出する。ステップS12における累積輪重WL1の算出は、ステップS11における累積輪重WL1の算出と同様にすることができる。そのため、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定して得られる累積輪重WL1(累積輪重P)を累積輪重P2とすると、累積輪重WL1(累積輪重P2)は、指標IN1の算出値CV2(標準偏差σ2)に依存する。
On the other hand, in the second embodiment, in step S12, unlike the first embodiment, the
本実施の形態2では、次に、ステップS13では、実施の形態1と同様に、第3算出部13(図1参照)は、ステップS11にて第1算出部11により算出された指標IN1の算出値CV1と、ステップS12にて第2算出部12により算出された指標IN1の算出値CV2と、に基づいて、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定した以後であって且つステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定する以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2を算出する。本実施の形態2でも、実施の形態1と同様に、指標IN2として、指標IN1の算出値CV1に対する指標IN1の算出値CV2の差分を用いることができる。
In the second embodiment, then, in step S13, similarly to the first embodiment, the third calculation unit 13 (see FIG. 1) is the index IN1 calculated by the
本実施の形態2では、次に、ステップS14では、実施の形態1と異なり、第4算出部14(図1参照)は、図10に示すように、ステップS11にて第1算出部11により複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された複数の輪重を表す指標としての累積輪重WL1の輪重算出値CL1と、ステップS13にて第3算出部13により複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された複数の指標IN2の算出値CV3と、に基づいて、累積輪重WL1と指標IN2との関係を示す回帰式RE2を算出する。なお、図10は、横軸を累積輪重Pとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。
In the second embodiment, next, in step S14, unlike the first embodiment, the fourth calculation unit 14 (see FIG. 1) is subjected to the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、図10に示すように、ステップS14では、累積輪重WL1(累積輪重P1)と標準偏差の差分Δσ12とから回帰式RE2を算出することになる。 As described above, as an index IN1, when using the standard deviation of the measured values of a plurality of track displacement TR, as shown in FIG. 10, in step S14, the cumulative wheel load WL1 (cumulative wheel load P 1) standard deviation The regression equation RE2 is calculated from the difference Δσ 12 .
図10に示すように、横軸を累積輪重Pとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフに、複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された累積輪重WL1の輪重算出値CL1(累積輪重P1)と指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)との組データをプロットする。そして、下記式(数22)又は下記式(数22)の一例としての下記式(数23)により表される回帰式RE2を用いた回帰計算を行って、例えば相関係数が最大になるようなc及びdの値を決定する。このような方法により、回帰式RE2を算出することができる。 As shown in FIG. 10, in a graph in which the horizontal axis is the cumulative wheel load P and the vertical axis is the difference Δσ of the standard deviation, the wheel load calculation value CL1 of the cumulative wheel load WL1 calculated for each of the plurality of section SCs is shown. plot the set data of the calculated value of (cumulative wheel load P 1) indicative IN2 CV3 (standard deviation difference .DELTA..sigma 12). Then, the regression calculation using the regression equation RE2 represented by the following equation (Equation 22) or the following equation (Equation 23) as an example of the following equation (Equation 22) is performed so that the correlation coefficient becomes maximum, for example. The values of c and d are determined. By such a method, the regression equation RE2 can be calculated.
本実施の形態2では、次に、ステップS15では、実施の形態1と異なり、第5算出部15(図1参照)は、図11に示すように、複数の区間SCの各々で、累積輪重WL1の輪重算出値CL1(累積輪重P1)と、回帰式RE2と、に基づいて、指標IN2の予測値PV1を算出し、算出された指標IN2の予測値PV1と、指標IN2の算出値CV3と、の関係を示す補正係数CF1を算出する。なお、図11は、図10と同様に、横軸を累積輪重Pとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。 In the second embodiment, then, in step S15, unlike the first embodiment, the fifth calculation unit 15 (see FIG. 1) is a cumulative ring in each of the plurality of section SCs, as shown in FIG. a wheel load calculating values of heavy WL1 CL1 (cumulative wheel load P 1), and the regression equation RE2, on the basis to calculate a predicted value PV1 index IN2, the predicted value PV1 of the calculated index IN2, the indicator IN2 The correction coefficient CF1 indicating the relationship with the calculated value CV3 is calculated. Note that FIG. 11 schematically shows a graph in which the horizontal axis is the cumulative wheel load P and the vertical axis is the difference Δσ of the standard deviation, as in FIG.
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、ステップS15では、第5算出部15は、標準偏差の差分Δσ12の補正係数CF1を算出することになる。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacements TR are used as the index IN1, in step S15, the
好適には、第5算出部15は、図11に示すように、ステップS15では、複数の区間SCの各々で、回帰式RE2に累積輪重WL1として輪重算出値CL1を代入することにより、指標IN2の予測値PV1を算出する。また、好適には、第5算出部15は、図11に示すように、ステップS15では、複数の区間SCの各々で、算出された指標IN2の予測値PV1に対する指標IN2の算出値CV3の比率である補正係数CF1を算出する。また、補正係数CF1を補正係数γ1として表すことにすると、補正係数γ1は、実施の形態1と同様に、上記式(数4)により表される。
Preferably, as shown in FIG. 11, the
また、回帰式RE2が上記式(数23)により表される場合、指標IN2の算出値CV3(標準偏差の差分Δσ12)は、下記式(数24)により表される補正式CE4を満たすことになる。なお、図11では、回帰式RE2を実線で表示し、補正式CE4を破線で表示している。 When the regression equation RE2 is expressed by the above equation (Equation 23), the calculated value CV3 (standard deviation difference Δσ 12 ) of the index IN2 satisfies the correction equation CE4 expressed by the following equation (Equation 24). become. In FIG. 11, the regression equation RE2 is indicated by a solid line, and the correction equation CE4 is indicated by a broken line.
本実施の形態2では、次に、ステップS16では、実施の形態1と異なり、第6算出部16は、図11に示すように、複数の区間SCの各々で、ステップS12にて第2算出部12により算出された累積輪重WL1の輪重算出値CL2と、回帰式RE2と、ステップS15にて第5算出部15により算出された補正係数CF1の算出値CV4と、に基づいて、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN3の予測値PV2を算出する。
In the second embodiment, next, in step S16, unlike the first embodiment, the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、ステップS16では、第6算出部16は、2、3回目の標準偏差の差分を予測することになる。また、指標IN3の予測値PV2を、2、3回目の標準偏差の差分の予測値Δσ2 *として表すことにすると、指標IN3の予測値PV2は、上記式(数6)により表される。また、好適には、第6算出部16は、ステップS16では、複数の区間SCの各々で、回帰式RE2に累積輪重WL1として輪重算出値CL2を代入することにより、指標IN2の予測値PV3を算出し、算出された指標IN2の予測値PV3に補正係数CF1を乗ずることにより、指標IN3の予測値PV2を算出することになる。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S16, the
本実施の形態2の軌道変位予測方法は、複数の軌道変位TRの測定値のばらつきを表す指標IN1と、軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2と、の関係を示す回帰式RE1に代えて、複数の区間SCの各々での輪重を表す指標と、軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2と、の関係を示す回帰式RE2を用いる点以外は、実施の形態1と同様にすることができる。そのため、本実施の形態2の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法でも、例えば、軌道変位の履歴データが少なく、十分でない場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測できること等、実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法と同様の効果を有する。 The orbital displacement prediction method of the second embodiment replaces the regression equation RE1 showing the relationship between the index IN1 indicating the variation in the measured values of the plurality of orbital displacement TRs and the index IN2 indicating the degree of change in the orbital displacement TRs. The same as in the first embodiment, except that the regression equation RE2, which indicates the relationship between the index indicating the wheel load in each of the plurality of section SCs and the index IN2 indicating the degree of change in the orbital displacement TR, is used. can do. Therefore, even in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the second embodiment, for example, even if the historical data of the orbital displacement is small and insufficient, the future orbital displacement can be predicted with high accuracy. It has the same effect as the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of the first aspect.
また、本実施の形態2では、複数の軌道変位TRの測定値のばらつきを表す指標IN1と、軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2と、の関係を示す回帰式RE1に代えて、複数の区間SCの各々での輪重を表す指標と、軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2と、の関係を示す回帰式RE2を用いる点以外は、実施の形態1と同様に、ステップS17乃至ステップS20を行うことができる。 Further, in the second embodiment, a plurality of regression equations RE1 indicating the relationship between the index IN1 indicating the variation in the measured values of the plurality of orbital displacement TRs and the index IN2 indicating the degree of change in the orbital displacement TRs are used. Step S17 as in the first embodiment, except that the regression equation RE2 indicating the relationship between the index representing the wheel load in each of the sections SC and the index IN2 indicating the degree of change in the orbital displacement TR is used. To step S20 can be performed.
即ち、本実施の形態2では、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した後、ステップS17では、第7算出部17(図1参照)は、実施の形態1と異なり、複数の区間SCの各々で、複数の測定位置MPで軌道変位TRを再度測定し、指標IN1と累積輪重WL1とを再度算出する。
That is, in the second embodiment, after the
また、本実施の形態2では、次に、ステップS18では、第8算出部18(図1参照)は、図7に示したように、実施の形態1と同様に、複数の区間SCの各々で、ステップS12にて第2算出部12により算出された指標IN1の算出値CV2と、ステップS17にて第7算出部17により算出された指標IN1の算出値CV5と、に基づいて、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した以後であって且つステップS17にて第7算出部17が測定部22により軌道変位TRを測定する以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN4を算出する。
Further, in the second embodiment, then, in step S18, the eighth calculation unit 18 (see FIG. 1) is, as shown in FIG. 7, each of the plurality of section SCs as in the first embodiment. Then, based on the calculated value CV2 of the index IN1 calculated by the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、ステップS18では、2、3回目の標準偏差の差分を算出することになる。また、指標IN4の算出値CV6として、2、3回目の標準偏差の差分Δσ23の算出値を用いることができる。また、2、3回目の標準偏差の差分Δσ23は、上記式(数7)により算出される。 As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs are used as the index IN1, in step S18, the differences of the second and third standard deviations are calculated. Further, as the calculated value CV6 of the index IN4, the calculated value of the difference Δσ 23 of the second and third standard deviations can be used. Further, the difference Δσ 23 of the second and third standard deviations is calculated by the above equation (Equation 7).
また、本実施の形態2では、次に、ステップS19では、第9算出部19(図1参照)は、図12に示すように、実施の形態1と同様に、複数の区間SCの各々で、指標IN2の予測値PV3と、ステップS18にて第8算出部18により算出された指標IN4の算出値CV6と、補正係数CF1と、の関係を示す補正係数CF2を算出する。なお、図12は、図10と同様に、横軸を累積輪重Pとし、縦軸を標準偏差の差分Δσとしたグラフを模式的に示す。
Further, in the second embodiment, then, in step S19, the ninth calculation unit 19 (see FIG. 1) is in each of the plurality of section SCs as in the first embodiment, as shown in FIG. , The correction coefficient CF2 indicating the relationship between the predicted value PV3 of the index IN2, the calculated value CV6 of the index IN4 calculated by the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、ステップS19では、第9算出部19は、標準偏差の差分Δσ23の補正係数CF2を算出することになる。
As described above, when the standard deviations of the measured values of the plurality of orbital displacements TR are used as the index IN1, in step S19, the
好適には、第9算出部19は、図12に示すように、ステップS19では、複数の区間SCの各々で、指標IN2の予測値PV3と補正係数CF1との積に対する、指標IN4の算出値CV6の比率である、補正係数CF2を算出する。また、補正係数CF2を補正係数γ2として表すことにすると、補正係数γ2は、上記式(数8)により表される。
Preferably, as shown in FIG. 12, the
また、回帰式RE2が上記式(数23)により表される場合、指標IN2の算出値CV6(標準偏差の差分Δσ23)は、下記式(数25)により表される補正式CE5を満たすことになる。なお、図12では、回帰式RE2を実線で表示し、補正式CE4及び補正式CE5を破線で表示している。 When the regression equation RE2 is expressed by the above equation (Equation 23), the calculated value CV6 (standard deviation difference Δσ 23 ) of the index IN2 satisfies the correction equation CE5 expressed by the following equation (Equation 25). become. In FIG. 12, the regression equation RE2 is indicated by a solid line, and the correction equation CE4 and the correction equation CE5 are indicated by a broken line.
但し、ステップS19では、実施の形態1と異なり、回帰式RE2に、累積輪重WL1として、ステップS12にて第2算出部12により算出された累積輪重WL1の輪重算出値CL2(累積輪重P2)を代入することにより、指標IN2の予測値PV3を算出する。
However, in step S19, unlike the first embodiment, the cumulative wheel load WL1 is set in the regression equation RE2, and the wheel load calculated value CL2 (cumulative wheel) of the cumulative wheel load WL1 calculated by the
また、本実施の形態2では、次に、ステップS20では、第10算出部20は、実施の形態1と異なり、複数の区間SCの各々で、ステップS17にて第7算出部17により算出された累積輪重WL1の輪重算出値CL3(累積輪重P3)と、回帰式RE2と、ステップS15にて第5算出部15により算出された補正係数CF1の算出値CV4と、ステップS19にて第9算出部19により算出された補正係数CF2の算出値CV7と、に基づいて、ステップS17にて第7算出部17が測定部22により軌道変位TRを測定した以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN5の予測値PV4を算出する。
Further, in the second embodiment, next, in step S20, the
前述したように、指標IN1として、複数の軌道変位TRの測定値の標準偏差を用いる場合、ステップS20では、第10算出部20は、3、4回目の標準偏差の差分を予測することになる。また、指標IN5の予測値PV4を、3、4回目の標準偏差の差分の予測値Δσ3 *として表すことにすると、指標IN5の予測値PV4は、上記式(数10)により表される。
As described above, when the standard deviation of the measured values of the plurality of orbital displacement TRs is used as the index IN1, in step S20, the
ステップS17乃至ステップS20を繰り返すことにより、軌道変位のデータの取得と補正係数の更新を繰り返し、より高精度で軌道変位の予測が可能となる。そのため、本実施の形態2の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法でも、実施の形態1の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法と同様に、軌道構造、車両又は運転等の条件の変化にも対応可能な将来の軌道変位を予測する軌道変位予測方法及び軌道変位予測システムを実現することができる。 By repeating steps S17 to S20, the acquisition of the orbital displacement data and the update of the correction coefficient are repeated, and the orbital displacement can be predicted with higher accuracy. Therefore, even in the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of the second embodiment, the conditions such as the track structure, the vehicle, or the operation are the same as the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of the first embodiment. It is possible to realize an orbital displacement prediction method and an orbital displacement prediction system that predict future orbital displacements that can respond to changes in the above.
なお、輪重を表す指標の算出方法として、複数の区間SCの各々で同一の算出方法を用いることができればよいので、輪重を表す指標として、累積輪重に限定されるものではなく、累積輪重の算出方法以外の各種の算出方法により算出された輪重を用いることができる。また、以下の変形例において説明するように、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いることもできる。 Since it is sufficient that the same calculation method can be used for each of the plurality of section SCs as the calculation method of the index representing the wheel weight, the index representing the wheel weight is not limited to the cumulative wheel weight, but is cumulative. The wheel load calculated by various calculation methods other than the wheel load calculation method can be used. Further, as described in the following modification, an index representing the rail pressure can be used instead of the index representing the wheel load.
<軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法の変形例>
前述したように、実施の形態2の軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法の変形例として、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる場合について説明する。なお、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いること以外については、本変形例の軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法は、実施の形態2の軌道変位予測システム及び軌道変位予測方法と同様にすることができるので、その詳細な説明及び図示を省略する。
<Modification example of track displacement prediction system and track displacement prediction method>
As described above, as a modification of the track displacement prediction system and the track displacement prediction method of the second embodiment, a case where an index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load will be described. In addition, except that the index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load, the track displacement prediction system and the track displacement prediction method of this modification are the track displacement prediction system and the track displacement of the second embodiment. Since it can be the same as the prediction method, detailed description and illustration thereof will be omitted.
本変形例では、ステップS11では、実施の形態2と同様に、第1算出部11(図1参照)は、図3に示したように、複数の区間SCの各々で、軌道RAの長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定し、複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値に基づいて、複数の軌道変位TRの測定値のばらつきを表す指標IN1を算出する。 In this modification, in step S11, as in the second embodiment, the first calculation unit 11 (see FIG. 1) has the length of the orbit RA in each of the plurality of section SCs as shown in FIG. The orbital displacement TR is measured at a plurality of measurement position MPs different from each other along the direction, and a plurality of orbital displacement TRs are measured based on the measured values of the plurality of orbital displacement TRs measured at each of the plurality of measurement position MPs. The index IN1 indicating the variation of the values is calculated.
一方、本変形例では、ステップS11では、実施の形態2と異なり、第1算出部11は、複数の測定位置MPの各々でそれぞれ測定された複数の軌道変位TRの測定値に基づいて、指標IN1に加えて、輪重を表す指標に代えて、複数の区間SCの各々でのレール圧力を表す指標として、複数の区間SCの各々でのレール圧力を算出する。また、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる場合は、下記式(数26)乃至下記式(数31)に従って、レール圧力を算出する。
On the other hand, in the present modification, in step S11, unlike the second embodiment, the
まず、レール圧力をレール圧力Pr(kN)として表すことにすると、レール圧力Prは、前述した実施の形態2で説明した累積輪重P、まくらぎ敷設間隔α(m)、及び、連続弾性床上の梁モデルを用いて、下記(数26)により表される。 First, when the rail pressure is expressed as the rail pressure Pr (kN), the rail pressure Pr is the cumulative wheel load P described in the second embodiment described above, the sleeper laying interval α (m), and continuous. It is represented by the following (Equation 26) using a beam model on an elastic floor.
また、上記式(数26)における変数βは、下記式(数27)乃至下記(数30)を用いて表される。 The variable β in the above equation (Equation 26) is expressed using the following equations (Equation 27) to the following (Equation 30).
上記式(数27)乃至上記式(数30)における変数は、下記に示すような変数である。
k:単位長さあたりのレール支持ばね係数(MN/m2)
EIx:レールの垂直曲げ剛さ(MN・m2)
DP:軌道パッドばね係数(=110MN/m)
DB:道床ばね係数(MN/m)
DS:路盤ばね係数(MN/m)
hB:道床厚(mm)
K30:路盤強度(MN/m3)
ST:まくらぎ底面積(m2)
The variables in the above equation (Equation 27) to the above equation (Equation 30) are the variables shown below.
k: Rail support spring constant per unit length (MN / m 2 )
EI x : Vertical bending rigidity of rail (MN ・ m 2 )
D P: track pad spring constant (= 110MN / m)
D B: track bed spring rate (MN / m)
D S: roadbed spring rate (MN / m)
h B : Roadbed thickness (mm)
K 30 : Roadbed strength (MN / m 3 )
S T: sleeper bottom area (m 2)
また、まくらぎとして弾性まくらぎを用いた場合は、単位長さ当たりのレール支持ばね係数kに代えて、下記式(数31)により算出される単位長さあたりのレール支持ばね係数k´を用いる。 When an elastic sleeper is used as the sleeper, the rail support spring constant k'per unit length calculated by the following formula (Equation 31) is used instead of the rail support spring constant k per unit length. Use.
上記式(数31)における変数は、下記に示すような変数である。
DM:弾性材ばね係数(MN/m)
The variables in the above equation (Equation 31) are the variables shown below.
D M : Elastic material spring constant (MN / m)
上記式(数26)に示すように、レール圧力Prは、累積輪重Pに依存し、前述した実施の形態2で説明したように、累積輪重Pは、指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)に依存する。そのため、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定して得られるレール圧力Prをレール圧力Pr1とすると、レール圧力Pr1は、指標IN1の算出値CV1(標準偏差σ1)に依存する。
As shown in the equation (Expression 26), the rail pressure P r is dependent on the cumulative wheel load P, as described in the second embodiment described above, the cumulative wheel load P is calculated value CV1 of the index IN1 ( It depends on the standard deviation σ 1 ). Therefore, if the rail pressure P r of the rail pressure P r1 obtained by first calculating
本変形例では、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定した後、ステップS12では、第2算出部12(図1参照)は、実施の形態2と同様に、図4に示すように、複数の区間SCの各々で、複数の測定位置MPで軌道変位TRを測定部22により再度測定し、指標IN1を再度算出する。
In this modification, after the
一方、本変形例では、ステップS12では、実施の形態2と異なり、第2算出部12は、指標IN1に加えて、輪重を表す指標に代えて、複数の区間SCの各々でのレール圧力を表す指標として、複数の区間SCの各々でのレール圧力Prを再度算出する。ステップS12におけるレール圧力Prの算出は、ステップS11におけるレール圧力Prの算出と同様にすることができる。そのため、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定して得られるレール圧力Prをレール圧力Pr2とすると、レール圧力Pr2は、指標IN1の算出値CV2(標準偏差σ2)に依存する。
On the other hand, in the present modification, in step S12, unlike the second embodiment, the
本変形例では、次に、ステップS13では、実施の形態2と同様にして、第3算出部(図1参照)は、ステップS11にて第1算出部11が測定部22により軌道変位TRを測定した以後であって且つステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定する以前の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN2を算出する。
In this modified example, next, in step S13, in the same manner as in the second embodiment, in the third calculation unit (see FIG. 1), in step S11, the
本変形例では、次に、ステップS14では、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる点以外は、実施の形態2と同様にすることができる。そして、ステップS14では、第4算出部14(図1参照)は、ステップS11にて第1算出部11により複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された複数のレール圧力を表す指標としてのレール圧力Prの指標算出値(図10の輪重算出値CL1に相当)と、ステップS13にて第3算出部13により複数の区間SCの各々でそれぞれ算出された複数の指標IN2の算出値CV3と、に基づいて、レール圧力を表す指標と指標IN2との関係を示す回帰式RE2を算出する(図10参照)。
In this modification, next, in step S14, the same can be applied to the second embodiment except that the index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load. Then, in step S14, the fourth calculation unit 14 (see FIG. 1) uses the rail pressure as an index representing the plurality of rail pressures calculated by the
本変形例では、次に、ステップS15では、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる点以外は、実施の形態2と同様にすることができる。そして、ステップS15では、第5算出部15(図1参照)は、複数の区間SCの各々で、レール圧力Prの指標算出値(図11の輪重算出値CL1に相当)と、回帰式RE2と、に基づいて、指標IN2の予測値PV1を算出し、算出された指標IN2の予測値PV1と、指標IN2の算出値CV3と、の関係を示す補正係数CF1を算出する(図11参照)。 In this modification, next, in step S15, the same can be applied to the second embodiment except that an index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load. In step S15, the fifth calculating section 15 (see FIG. 1) is, at each of a plurality of sections SC, index calculation value of the rail pressure P r (corresponding to wheel loads calculated value CL1 in Figure 11), regression equation Based on RE2, the predicted value PV1 of the index IN2 is calculated, and the correction coefficient CF1 indicating the relationship between the calculated predicted value PV1 of the index IN2 and the calculated value CV3 of the index IN2 is calculated (see FIG. 11). ).
本変形例では、次に、ステップS16では、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる点以外は、実施の形態2と同様にすることができる。そして、ステップS16では、第6算出部16(図1参照)は、複数の区間SCの各々で、ステップS12にて第2算出部12により算出されたレール圧力Prの指標算出値(図11の輪重算出値CL2に相当)と、回帰式RE2と、ステップS15にて第5算出部15により算出された補正係数CF1の算出値CV4と、に基づいて、ステップS12にて第2算出部12が測定部22により軌道変位TRを測定した以後の軌道変位TRの変化の程度を表す指標IN3の予測値PV2を算出する(図11参照)。
In this modification, next, in step S16, the same can be applied to the second embodiment except that an index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load. In step S16, the sixth calculation unit 16 (see FIG. 1) is, at each of a plurality of sections SC, index calculation value of the rail pressure P r which is calculated by the second calculating
本変形例の軌道変位予測方法は、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる点以外は、実施の形態2と同様にすることができる。そのため、本変形例の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法でも、例えば、軌道変位の履歴データが少なく、十分でない場合でも、将来の軌道変位を高精度で予測できること等、実施の形態2の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法と同様の効果を有する。 The track displacement prediction method of this modification can be the same as that of the second embodiment except that the index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load. Therefore, even in the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of this modification, for example, even if the historical data of the orbital displacement is small and insufficient, the future orbital displacement can be predicted with high accuracy. It has the same effect as the orbital displacement prediction method using the orbital displacement prediction system of.
本変形例では、その後、輪重を表す指標に代えて、レール圧力を表す指標を用いる点以外は、実施の形態2と同様に、ステップS17乃至ステップS20を行うことができる(図12参照)。 In this modification, steps S17 to S20 can be performed in the same manner as in the second embodiment, except that the index representing the rail pressure is used instead of the index representing the wheel load (see FIG. 12). ..
ステップS17乃至ステップS20を繰り返すことにより、軌道変位のデータの取得と補正係数の更新を繰り返し、より高精度で軌道変位の予測が可能となる。そのため、本変形例の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法でも、実施の形態2の軌道変位予測システムを用いた軌道変位予測方法と同様に、軌道構造、車両又は運転等の条件の変化にも対応可能な将来の軌道変位を予測する軌道変位予測方法及び軌道変位予測システムを実現することができる。 By repeating steps S17 to S20, the acquisition of the orbital displacement data and the update of the correction coefficient are repeated, and the orbital displacement can be predicted with higher accuracy. Therefore, even in the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of this modified example, changes in conditions such as track structure, vehicle, or operation are performed as in the track displacement prediction method using the track displacement prediction system of the second embodiment. It is possible to realize a track displacement prediction method and a track displacement prediction system that predict future track displacements.
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment thereof, the present invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。 Within the scope of the idea of the present invention, those skilled in the art can come up with various modified examples and modified examples, and it is understood that these modified examples and modified examples also belong to the scope of the present invention.
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 For example, a person skilled in the art appropriately adds, deletes, or changes the design of each of the above-described embodiments, or adds, omits, or changes the conditions of the process of the present invention. As long as it has a gist, it is included in the scope of the present invention.
本発明は、軌道変位を予測する軌道変位予測方法及び軌道変位予測システムに適用して有効である。 The present invention is effective when applied to a track displacement prediction method and a track displacement prediction system for predicting track displacement.
10 軌道変位予測システム
11 第1算出部
12 第2算出部
13 第3算出部
14 第4算出部
15 第5算出部
16 第6算出部
17 第7算出部
18 第8算出部
19 第9算出部
20 第10算出部
21 算出部
22 測定部
23 制御部
CE1〜CE5 補正式
CF1、CF2 補正係数
CL1〜CL3 輪重算出値
CV1〜CV7 算出値
IN1〜IN5 指標
MP 測定位置
PV1〜PV4 予測値
RA 軌道
RE1、RE2 回帰式
SC、SC1〜SC5 区間
TR、TR1〜TR3 軌道変位
WL1 累積輪重
10 Orbital
Claims (13)
(a)前記複数の区間の各々で、前記長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置で前記軌道変位を測定し、前記複数の測定位置の各々でそれぞれ測定された複数の前記軌道変位の測定値のばらつきを表す第1指標を算出するステップ、
(b)前記(a)ステップにて前記軌道変位を測定した後、前記複数の区間の各々で、前記複数の測定位置で前記軌道変位を再度測定し、前記第1指標を再度算出するステップ、
(c)前記複数の区間の各々で、前記(a)ステップにて算出された前記第1指標の第1算出値と、前記(b)ステップにて算出された前記第1指標の第2算出値と、に基づいて、前記(b)ステップにて前記軌道変位を測定する以前の前記軌道変位の変化の程度を表す第2指標を算出するステップ、
(d)前記複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の前記第1算出値と、前記(c)ステップにて前記複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の前記第2指標の第3算出値と、に基づいて、前記第1指標と前記第2指標との関係を示す回帰式を算出するステップ、
(e)前記複数の区間の各々で、前記第1算出値と、前記回帰式と、に基づいて、前記第2指標の第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値と、前記第3算出値と、の関係を示す第1補正係数を算出するステップ、
(f)前記複数の区間の各々で、前記第2算出値と、前記回帰式と、前記(e)ステップにて算出された前記第1補正係数の第4算出値と、に基づいて、前記(b)ステップにて前記軌道変位を測定した以後の前記軌道変位の変化の程度を表す第3指標の第2予測値を算出するステップ、
を有する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method for predicting the orbital displacement in each of the plurality of sections in the orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit.
(A) In each of the plurality of sections, the orbital displacement is measured at a plurality of measurement positions different from each other along the length direction, and the plurality of the orbital displacements measured at each of the plurality of measurement positions. Steps to calculate the first index representing the variation of measured values,
(B) A step of measuring the track displacement in the step (a), then measuring the track displacement again at the plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and recalculating the first index.
(C) In each of the plurality of sections, the first calculated value of the first index calculated in the step (a) and the second calculation of the first index calculated in the step (b). A step of calculating a second index indicating the degree of change in the orbital displacement before measuring the orbital displacement in the step (b) based on the value.
(D) A plurality of the first calculated values calculated in each of the plurality of sections, and a third of the plurality of the second indexes calculated in each of the plurality of sections in the step (c). A step of calculating a regression equation showing the relationship between the first index and the second index based on the calculated value.
(E) In each of the plurality of sections, the first predicted value of the second index is calculated based on the first calculated value and the regression equation, and the calculated first predicted value is used. Step of calculating the first correction coefficient indicating the relationship with the third calculated value,
(F) In each of the plurality of sections, based on the second calculated value, the regression equation, and the fourth calculated value of the first correction coefficient calculated in the step (e). (B) A step of calculating a second predicted value of a third index indicating the degree of change in the orbital displacement after measuring the orbital displacement in the step.
A method for predicting orbital displacement.
前記(e)ステップでは、前記複数の区間の各々で、前記回帰式に前記第1指標として前記第1算出値を代入することにより、前記第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値に対する前記第3算出値の比率である前記第1補正係数を算出する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method according to claim 1,
In the step (e), the first predicted value is calculated and calculated by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. An orbital displacement prediction method for calculating the first correction coefficient, which is the ratio of the third calculated value to the predicted value.
前記(f)ステップでは、前記複数の区間の各々で、前記回帰式に前記第1指標として前記第2算出値を代入することにより、前記第2指標の第3予測値を算出し、算出された前記第3予測値に前記第1補正係数を乗ずることにより、前記第2予測値を算出する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method according to claim 2,
In the step (f), the third predicted value of the second index is calculated and calculated by substituting the second calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. An orbital displacement prediction method for calculating the second predicted value by multiplying the third predicted value by the first correction coefficient.
(g)前記(b)ステップにて前記軌道変位を測定した後、前記複数の区間の各々で、前記複数の測定位置で前記軌道変位を再度測定し、前記第1指標を再度算出するステップ、
(h)前記複数の区間の各々で、前記第2算出値と、前記(g)ステップにて算出された前記第1指標の第5算出値と、に基づいて、前記(g)ステップにて前記軌道変位を測定する以前の前記軌道変位の変化の程度を表す第4指標を算出するステップ、
(i)前記複数の区間の各々で、前記第3予測値と、前記(h)ステップにて算出された前記第4指標の第6算出値と、前記第1補正係数と、の関係を示す第2補正係数を算出するステップ、
(j)前記複数の区間の各々で、前記第5算出値と、前記回帰式と、前記第4算出値と、前記(i)ステップにて算出された前記第2補正係数の第7算出値と、に基づいて、前記(g)ステップにて前記軌道変位を測定した以後の前記軌道変位の変化の程度を表す第5指標の第4予測値を算出するステップ、
を有する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method according to claim 3,
(G) A step of measuring the track displacement in the step (b), then measuring the track displacement again at the plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and recalculating the first index.
(H) In each of the plurality of sections, in the step (g), based on the second calculated value and the fifth calculated value of the first index calculated in the step (g). A step of calculating a fourth index indicating the degree of change in the orbital displacement before measuring the orbital displacement,
(I) The relationship between the third predicted value, the sixth calculated value of the fourth index calculated in the step (h), and the first correction coefficient is shown in each of the plurality of sections. Steps to calculate the second correction factor,
(J) In each of the plurality of sections, the fifth calculated value, the regression equation, the fourth calculated value, and the seventh calculated value of the second correction coefficient calculated in the step (i). Based on the above, the step of calculating the fourth predicted value of the fifth index indicating the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement was measured in the step (g).
A method for predicting orbital displacement.
前記(i)ステップでは、前記複数の区間の各々で、前記第3予測値と前記第1補正係数との積に対する、前記第6算出値の比率である、前記第2補正係数を算出する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method according to claim 4,
In the step (i), the second correction coefficient, which is the ratio of the sixth calculated value to the product of the third predicted value and the first correction coefficient, is calculated in each of the plurality of sections. Orbital displacement prediction method.
前記(e)ステップでは、前記複数の区間の各々で、前記回帰式に前記第1指標として前記第1算出値を代入することにより、前記第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値に対する前記第3算出値の差分である前記第1補正係数を算出する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method according to claim 1,
In the step (e), the first predicted value is calculated and calculated by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. An orbital displacement prediction method for calculating the first correction coefficient, which is the difference between the predicted value and the third calculated value.
(a)前記複数の区間の各々で、前記長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置で前記軌道変位を測定し、前記複数の測定位置の各々でそれぞれ測定された複数の前記軌道変位の測定値に基づいて、前記複数の軌道変位の測定値のばらつきを表す第1指標と、前記複数の区間の各々での輪重又はレール圧力を表す第2指標と、を算出するステップ、
(b)前記(a)ステップにて前記軌道変位を測定した後、前記複数の区間の各々で、前記複数の測定位置で前記軌道変位を再度測定し、前記第1指標と前記第2指標とを再度算出するステップ、
(c)前記複数の区間の各々で、前記(a)ステップにて算出された前記第1指標の第1算出値と、前記(b)ステップにて算出された前記第1指標の第2算出値と、に基づいて、前記(b)ステップにて前記軌道変位を測定する以前の前記軌道変位の変化の程度を表す第3指標を算出するステップ、
(d)前記(a)ステップにて前記複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の前記第2指標の第1指標算出値と、前記(c)ステップにて前記複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の前記第3指標の第3算出値と、に基づいて、前記第2指標と前記第3指標との関係を示す回帰式を算出するステップ、
(e)前記複数の区間の各々で、前記第1指標算出値と、前記回帰式と、に基づいて、前記第3指標の第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値と、前記第3算出値と、の関係を示す第1補正係数を算出するステップ、
(f)前記複数の区間の各々で、前記(b)ステップにて算出された前記第2指標の第2指標算出値と、前記回帰式と、前記(e)ステップにて算出された前記第1補正係数の第4算出値と、に基づいて、前記(b)ステップにて前記軌道変位を測定した以後の前記軌道変位の変化の程度を表す第4指標の第2予測値を算出するステップ、
を有する、軌道変位予測方法。 In the orbital displacement prediction method for predicting the orbital displacement in each of the plurality of sections in the orbit including a plurality of sections arranged along the length direction of the orbit.
(A) In each of the plurality of sections, the orbital displacement is measured at a plurality of measurement positions different from each other along the length direction, and the plurality of the orbital displacements measured at each of the plurality of measurement positions. A step of calculating a first index representing the variation of the measured values of the plurality of track displacements and a second index representing the wheel load or the rail pressure in each of the plurality of sections based on the measured values.
(B) After measuring the track displacement in the step (a), the track displacement is measured again at the plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first index and the second index are used. Steps to recalculate,
(C) In each of the plurality of sections, the first calculated value of the first index calculated in the step (a) and the second calculation of the first index calculated in the step (b). A step of calculating a third index indicating the degree of change in the orbital displacement before measuring the orbital displacement in the step (b) based on the value.
(D) The first index calculated value of the plurality of second indexes calculated in each of the plurality of sections in the step (a), and each of the plurality of sections in the step (c). A step of calculating a regression equation showing the relationship between the second index and the third index based on the calculated third calculated values of the third index.
(E) In each of the plurality of sections, the first predicted value of the third index is calculated based on the first index calculated value and the regression equation, and the calculated first predicted value is used. , The step of calculating the first correction coefficient indicating the relationship with the third calculated value,
(F) In each of the plurality of sections, the second index calculation value of the second index calculated in the step (b), the regression equation, and the second index calculated in the step (e). 1 A step of calculating a second predicted value of a fourth index indicating the degree of change in the orbital displacement after measuring the orbital displacement in step (b) based on the fourth calculated value of the correction coefficient. ,
A method for predicting orbital displacement.
前記複数の区間の各々で、前記長さ方向に沿って互いに異なる複数の測定位置で前記軌道変位を測定し、前記複数の測定位置の各々でそれぞれ測定された複数の前記軌道変位の測定値のばらつきを表す第1指標を算出する第1算出部と、
前記第1算出部により前記軌道変位が測定された後、前記複数の区間の各々で、前記複数の測定位置で前記軌道変位を再度測定し、前記第1指標を再度算出する第2算出部と、
前記複数の区間の各々で、前記第1算出部により算出された前記第1指標の第1算出値と、前記第2算出部により算出された前記第1指標の第2算出値と、に基づいて、前記第2算出部により前記軌道変位が測定される以前の前記軌道変位の変化の程度を表す第2指標を算出する第3算出部と、
前記複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の前記第1算出値と、前記第3算出部により前記複数の区間の各々でそれぞれ算出された複数の前記第2指標の第3算出値と、に基づいて、前記第1指標と前記第2指標との関係を示す回帰式を算出する第4算出部と、
前記複数の区間の各々で、前記第1算出値と、前記回帰式と、に基づいて、前記第2指標の第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値と、前記第3算出値と、の関係を示す第1補正係数を算出する第5算出部と、
前記複数の区間の各々で、前記第2算出値と、前記回帰式と、前記第5算出部により算出された前記第1補正係数の第4算出値と、に基づいて、前記第2算出部により前記軌道変位が測定された以後の前記軌道変位の変化の程度を表す第3指標の第2予測値を算出する第6算出部と、
を有する、軌道変位予測システム。 In a track displacement prediction system that predicts track displacement in each of the plurality of sections in the track including a plurality of sections arranged along the length direction of the track.
In each of the plurality of sections, the orbital displacement is measured at a plurality of measurement positions different from each other along the length direction, and the measured values of the plurality of orbital displacements measured at each of the plurality of measurement positions are measured. The first calculation unit that calculates the first index that represents the variation, and
After the track displacement is measured by the first calculation unit, the track displacement is measured again at the plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first index is calculated again with the second calculation unit. ,
In each of the plurality of sections, based on the first calculated value of the first index calculated by the first calculation unit and the second calculated value of the first index calculated by the second calculation unit. A third calculation unit that calculates a second index indicating the degree of change in the orbital displacement before the orbital displacement is measured by the second calculation unit.
A plurality of the first calculated values calculated in each of the plurality of sections, and a plurality of third calculated values of the second index calculated in each of the plurality of sections by the third calculation unit. A fourth calculation unit that calculates a regression equation showing the relationship between the first index and the second index based on
In each of the plurality of sections, the first predicted value of the second index is calculated based on the first calculated value and the regression equation, and the calculated first predicted value and the third The fifth calculation unit that calculates the first correction coefficient indicating the relationship between the calculated value and
In each of the plurality of sections, the second calculation unit is based on the second calculation value, the regression equation, and the fourth calculation value of the first correction coefficient calculated by the fifth calculation unit. The sixth calculation unit that calculates the second predicted value of the third index indicating the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement is measured by
The orbital displacement prediction system.
前記第5算出部は、前記複数の区間の各々で、前記回帰式に前記第1指標として前記第1算出値を代入することにより、前記第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値に対する前記第3算出値の比率である前記第1補正係数を算出する、軌道変位予測システム。 In the orbital displacement prediction system according to claim 8,
The fifth calculation unit calculates the first predicted value by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections, and the first calculated value is calculated. An orbital displacement prediction system that calculates the first correction coefficient, which is the ratio of the third calculated value to the predicted value.
前記第6算出部は、前記複数の区間の各々で、前記回帰式に前記第1指標として前記第2算出値を代入することにより、前記第2指標の第3予測値を算出し、算出された前記第3予測値に前記第1補正係数を乗ずることにより、前記第2予測値を算出する、軌道変位予測システム。 In the orbital displacement prediction system according to claim 9,
The sixth calculation unit calculates and calculates the third predicted value of the second index by substituting the second calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections. An orbital displacement prediction system that calculates the second predicted value by multiplying the third predicted value by the first correction coefficient.
前記第2算出部により前記軌道変位が測定された後、前記複数の区間の各々で、前記複数の測定位置で前記軌道変位を再度測定し、前記第1指標を再度算出する第7算出部と、
前記複数の区間の各々で、前記第2算出値と、前記第7算出部により算出された前記第1指標の第5算出値と、に基づいて、前記第7算出部により前記軌道変位が測定される以前の前記軌道変位の変化の程度を表す第4指標を算出する第8算出部と、
前記複数の区間の各々で、前記第3予測値と、前記第8算出部により算出された前記第4指標の第6算出値と、前記第1補正係数と、の関係を示す第2補正係数を算出する第9算出部と、
前記複数の区間の各々で、前記第5算出値と、前記回帰式と、前記第4算出値と、前記第9算出部により算出された前記第2補正係数の第7算出値と、に基づいて、前記第7算出部により前記軌道変位が測定された以後の前記軌道変位の変化の程度を表す第5指標の第4予測値を算出する第10算出部と、
を有する、軌道変位予測システム。 In the orbital displacement prediction system according to claim 10,
After the track displacement is measured by the second calculation unit, the track displacement is measured again at the plurality of measurement positions in each of the plurality of sections, and the first index is calculated again with the seventh calculation unit. ,
In each of the plurality of sections, the orbital displacement is measured by the 7th calculation unit based on the 2nd calculated value and the 5th calculated value of the 1st index calculated by the 7th calculation unit. The eighth calculation unit that calculates the fourth index showing the degree of change in the orbital displacement before the
A second correction coefficient indicating the relationship between the third predicted value, the sixth calculated value of the fourth index calculated by the eighth calculation unit, and the first correction coefficient in each of the plurality of sections. 9th calculation unit to calculate
Based on the fifth calculated value, the regression equation, the fourth calculated value, and the seventh calculated value of the second correction coefficient calculated by the ninth calculation unit in each of the plurality of sections. The tenth calculation unit that calculates the fourth predicted value of the fifth index indicating the degree of change in the orbital displacement after the orbital displacement is measured by the seventh calculation unit.
The orbital displacement prediction system.
前記第9算出部は、前記複数の区間の各々で、前記第3予測値と前記第1補正係数との積に対する、前記第6算出値の比率である、前記第2補正係数を算出する、軌道変位予測システム。 In the orbital displacement prediction system according to claim 11,
The ninth calculation unit calculates the second correction coefficient, which is the ratio of the sixth calculated value to the product of the third predicted value and the first correction coefficient, in each of the plurality of sections. Orbital displacement prediction system.
前記第5算出部は、前記複数の区間の各々で、前記回帰式に前記第1指標として前記第1算出値を代入することにより、前記第1予測値を算出し、算出された前記第1予測値に対する前記第3算出値の差分である前記第1補正係数を算出する、軌道変位予測システム。
In the orbital displacement prediction system according to claim 8,
The fifth calculation unit calculates the first predicted value by substituting the first calculated value as the first index into the regression equation in each of the plurality of sections, and the first calculated value is calculated. An orbital displacement prediction system that calculates the first correction coefficient, which is the difference between the predicted value and the third calculated value.
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2019
- 2019-05-13 JP JP2019090412A patent/JP7116007B2/en active Active
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