JP2021147826A - Measurement method, measurement apparatus, measurement system, and measurement program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計測方法、計測装置、計測システム及び計測プログラムに関する。 The present invention relates to a measuring method, a measuring device, a measuring system and a measuring program.
特許文献1には、橋梁の維持管理をする上で、橋梁を通過する大型車両の車軸重量が、橋梁の損傷を予測するために重要な情報であって、この軸重測定ため、橋梁の主桁に設置したひずみ計から車両通過時のひずみ値を連続測定し、軸重を算出する手法Weight In Motionが提案されており、橋梁の主桁に配置されたひずみ計で計測したひずみ波形に基づいて、橋梁を通過する車両の車重を計測する橋梁通過車両監視システムが記載されている。詳細には、橋梁通過車両監視システムは、ひずみ計を配置して、ひずみ計で計測したひずみ波形から車軸の通過タイミングを検出して車両の軸間比率を算出し、算出した軸間比率と軸間距離データベースに登録された軸間距離から算出される軸間比率とを比較し、車両の軸間距離、車速および車種を特定する。また、橋梁通過車両監視システムは、車軸の通過タイミングに合わせて、基準軸重ひずみ波形を時間軸上に配置したひずみ波形を生成し、基準軸重ひずみ波形とひずみ計で計測したひずみ波形とを比較して各軸の軸重を算出する。そして、橋梁通過車両監視システムは、各軸の軸重を合計することにより車重を算出する。
In
車両が橋梁を走行すると、橋床は、車両の走行方向に沈降変位すると同時に、幅員方向に変位し傾く。これは、車両が観測点を通過すると、当該観測点に作用が生じるだけでなく、他の観測点にも作用が生じることを意味する。各観測点の作用は、橋梁を走行する車両の数、各車両の重量、各車両が走行する車線等の状況に応じて変わるため、精度の良い計測を行うためには、車両が各観測点を通過する時の当該観測点の作用を他の作用から分離して算出することが求められる。さらに、橋梁の状態は、橋梁を走行する車両の重量や台数等によって経時的に変化するため、車両が観測点を通過する時の作用と当該作用が他の観測点に及ぼす作用との関係も経時的に変化する。 When the vehicle travels on the bridge, the bridge floor is displaced and tilted in the width direction at the same time as the subsidence displacement in the vehicle traveling direction. This means that when a vehicle passes an observation point, not only the effect is exerted on the observation point, but also on other observation points. The action of each observation point changes according to the number of vehicles traveling on the bridge, the weight of each vehicle, the lane in which each vehicle travels, etc. Therefore, in order to perform accurate measurement, the vehicle must be at each observation point. It is required to calculate the action of the observation point when passing through the station separately from other actions. Furthermore, since the state of the bridge changes over time depending on the weight and number of vehicles traveling on the bridge, there is also a relationship between the action when the vehicle passes the observation point and the action that the action has on other observation points. It changes over time.
特許文献1に記載のシステムでは、車両の車重を計測することはできるが、橋梁等の構造物の状態の経時的な変化を考慮し、車両等の移動体が構造物の各観測点を通過する時の当該観測点の作用を他の作用から分離して算出することはできない。
In the system described in
本発明に係る計測方法の一態様は、
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得ステップと、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xjと、前記作用xjが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、を含む。
One aspect of the measurement method according to the present invention is
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action of the first to Nth observation points x 1 It includes a coefficient value update step of updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.
前記計測方法の一態様は、
前記係数値更新ステップで更新された前記係数の値の時系列に基づいて、前記構造物の異常を判断する異常判断ステップを含んでもよい。
One aspect of the measurement method is
An abnormality determination step for determining an abnormality of the structure may be included based on the time series of the value of the coefficient updated in the coefficient value update step.
前記計測方法の一態様は、
前記異常判断ステップにおいて前記構造物が異常であると判断した場合に、前記構造物の検査を促す情報を通知する通知ステップを含んでもよい。
One aspect of the measurement method is
When the structure is determined to be abnormal in the abnormality determination step, a notification step for notifying information prompting the inspection of the structure may be included.
前記計測方法の一態様において、
前記物理量取得ステップで取得する前記第1〜第Nの観測点の前記物理量は、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向の前記物理量であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The physical quantity of the first to Nth observation points acquired in the physical quantity acquisition step may be the physical quantity in the third direction intersecting the first direction and the second direction, respectively.
前記計測方法の一態様において、
前記整数Nよりも大きい整数Mに対して、前記構造物の第N+1〜第Mの観測点が、前記第1方向と交差する第4方向に並び、
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記M+mの観測点との間を移動していない場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定してもよい。
In one aspect of the measurement method
For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. If no other moving object is moving between the N + m observation point and the M + m observation point while moving between the M + k observation point and the M + k observation point, the moving body alone said. It may be determined that the structure has been moved.
前記計測方法の一態様において、
前記単独移動判定ステップでは、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xiから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定してもよい。
In one aspect of the measurement method
In the single movement determination step, for any integer i of 1 or more and N or less, the physical quantity calculated from the action x i of the observation point i and the observation of the i acquired in the physical quantity acquisition step. When the physical quantity of the point is close to the physical quantity, it may be determined that the moving body has moved the structure by itself.
前記計測方法の一態様において、
前記整数Nよりも大きい整数Mに対して、前記構造物の第N+1〜第Mの観測点が、前記第1方向と交差する第4方向に並び、
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記第M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記第M+mの観測点との間を移動しておらず、かつ、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xiから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定してもよい。
In one aspect of the measurement method
For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. While moving between the observation point of the M + k and the observation point of the M + k, another moving body does not move between the observation point of the N + m and the observation point of the M + m, and is 1 or more and N or less. When the physical quantity calculated from the action xi of the i- th observation point and the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step are close to any integer i of the above. It may be determined that the moving body has moved the structure alone.
前記計測方法の一態様において、
前記関数yijは、前記作用xjの多項式関数であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The function y ij may be a polynomial function of the action x j.
前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、前記移動体が移動し得る第1〜第Nの経路を有し、
前記第1〜第Nの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられてもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The first to Nth observation points may be associated with the first to Nth paths.
前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、前記移動体が移動し得る第1〜第Nの経路を有し、
前記第N+1〜第Mの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第1の端部に設定され、
前記第M+1〜第Lの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第2の端部に設定されてもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The N + 1 to M observation points are associated with the first to Nth paths and are set at the first end of the path.
The M + 1 to L observation points may be associated with the first to Nth paths and may be set at the second end of the path.
前記計測方法の一態様において、
前記物理量取得ステップで取得する前記第1〜第Nの観測点の前記物理量は、変位、又は前記移動体による荷重であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The physical quantity of the first to Nth observation points acquired in the physical quantity acquisition step may be a displacement or a load due to the moving body.
前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、橋梁の上部構造であって、
前記上部構造は、隣り合う橋台と橋脚、隣り合う2つの橋台、又は、隣り合う2つの橋脚のいずれか1つに渡された構造であり、
前記上部構造の両端部は、前記隣り合う橋台と橋脚の位置、前記隣り合う2つの橋台の位置、又は、前記隣り合う2つの橋脚の位置にあり、
前記橋梁は、道路橋又は鉄道橋であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure is a superstructure of a bridge and
The superstructure is a structure passed to any one of adjacent abutments and piers, two adjacent abutments, or two adjacent piers.
Both ends of the superstructure are located at the positions of the adjacent abutments and piers, the positions of the two adjacent abutments, or the positions of the two adjacent piers.
The bridge may be a road bridge or a railway bridge.
前記計測方法の一態様において、
前記移動体は、鉄道車両、自動車、路面電車、建設車両、又は軍用車両であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The moving vehicle may be a railroad vehicle, an automobile, a tram, a construction vehicle, or a military vehicle.
前記計測方法の一態様において、
前記第1〜第Nの観測点を観測する前記観測装置は、加速度センサーであってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the first to Nth observation points may be an acceleration sensor.
前記計測方法の一態様において、
前記第1〜第Nの観測点を観測する前記観測装置は、接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、感圧センサー、画像処理による変位計測機器又は光ファイバーによる変位計測機器であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the first to Nth observation points is a contact type displacement meter, a ring type displacement meter, a laser displacement meter, a pressure sensor, a displacement measurement device by image processing, or a displacement measurement device by optical fiber. May be good.
前記計測方法の一態様において、
前記第N+1〜第Mの観測点を観測する観測装置及び前記第M+1〜第Lの観測点を観測する観測装置は、加速度センサーであってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the N + 1 to M th observation points and the observation device for observing the M + 1 to L th observation points may be an acceleration sensor.
前記計測方法の一態様において、
前記第N+1〜第Mの観測点を観測する観測装置及び前記第M+1〜第Lの観測点を観測する観測装置は、衝撃センサー、マイクロホン、歪計又はロードセルであってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the N + 1 to Mth observation points and the observation device for observing the M + 1 to Lth observation points may be an impact sensor, a microphone, a strain gauge, or a load cell.
前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、BWIM(Bridge Weigh in Motion)が機能する構造であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure may be a structure in which BWIM (Bridge Weigh in Motion) functions.
本発明に係る計測装置の一態様は、
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得部と、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xjと、前記作用xjが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得部が取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得部が取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNを算出する作用算出部と、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定部と、
前記単独移動判定部が、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新部と、を含む。
One aspect of the measuring device according to the present invention is
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. A physical quantity acquisition unit that acquires the physical quantities of the first to Nth observation points based on the observation information obtained by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. when the function indicating the correlation of the y ij, the physical quantity of the observation point of the i-th said physical quantity acquisition unit has acquired, as equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, said physical quantity obtaining unit based on the physical quantity of the observation point of the acquired first to N, a working calculator for calculating the effects x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination unit that determines whether or not the moving body has moved the structure independently,
When the independent movement determination unit determines that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action x of the first to Nth observation points. A coefficient value update unit for updating the coefficient value of the function y ij based on 1 to x N is included.
本発明に係る計測システムの一態様は、
前記計測装置の一態様と、
前記観測装置と、を備える。
One aspect of the measurement system according to the present invention is
One aspect of the measuring device and
The observation device is provided.
本発明に係る計測プログラムの一態様は、
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得ステップと、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xjと、前記作用xjが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、をコンピューターに実行させる。
One aspect of the measurement program according to the present invention is
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action of the first to Nth observation points x 1 A computer is made to execute a coefficient value update step of updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims. Moreover, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1.第1実施形態
1−1.計測システム
以下では、構造物が橋梁の上部構造であり、移動体が車両である場合を例に挙げ、本実施形態の計測方法を実現するための計測システムについて説明する。本実施形態に係る橋梁を通過する車両は、鉄道車両、自動車、路面電車、建設車両、又は軍用車両等の重量が大きく、BWIM(Bridge Weigh in Motion)で計測可能な車両である。BWIMは、橋梁を「はかり」に見立て、橋梁の変形を計測することにより、橋梁を通行する車両の重量、軸数などを測定する技術である。変形やひずみなどの応答から通行する車両の重量を解析可能な橋梁の上部構造は、BWIMが機能する構造物であり、橋梁の上部構造への作用と応答の間の物理的なプロセスを応用するBWIMシステムが通行する車両の重量の計測を可能にする。
1. 1. First Embodiment 1-1. Measurement system In the following, a measurement system for realizing the measurement method of the present embodiment will be described by taking as an example a case where the structure is the superstructure of a bridge and the moving body is a vehicle. The vehicle passing through the bridge according to the present embodiment is a vehicle having a large weight such as a railroad vehicle, an automobile, a tram, a construction vehicle, or a military vehicle, and can be measured by BWIM (Bridge Weigh in Motion). BWIM is a technology for measuring the weight, number of axes, etc. of a vehicle passing through a bridge by measuring the deformation of the bridge by using the bridge as a "scale". The bridge superstructure, which can analyze the weight of vehicles passing by from responses such as deformation and strain, is the structure on which BWIM functions and applies the physical process between the action and response of the bridge superstructure. The BWIM system enables the measurement of the weight of vehicles passing by.
図1は、本実施形態に係る計測システムの一例を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る計測システム10は、計測装置1と、橋梁5の上部構造7に設けられる複数のセンサー23と、を有している。また、計測システム10は、サーバー2を有してもよい。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a measurement system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
橋梁5は上部構造7と下部構造8からなり、上部構造7は、床板F、主桁G、不図示の横桁等からなる橋床7aと、支承7bと、を含む。下部構造8は、橋脚8aと、橋台8bと、を含む。上部構造7は、隣り合う橋台8bと橋脚8a、隣り合う2つの橋台8b、又は、隣り合う2つの橋脚8aのいずれか1つに渡された構造である。上部構造7の両端部は、隣り合う橋台8bと橋脚8aの位置、隣り合う2つの橋台8bの位置、又は、隣り合う2つの橋脚8aの位置にある。
The
計測装置1と各センサー23とは、例えば、不図示のケーブルで接続され、CAN(Controller Area Network)等の通信ネットワークを介して通信を行う。あるいは、計測装置1と各センサー23とは、無線ネットワークを介して通信を行ってもよい。
The measuring
例えば、各センサー23は、移動体である車両6の移動による上部構造7の変位を算出するためのデータを出力する。本実施形態では、各センサー23は加速度センサーであり、例えば、水晶加速度センサーであってもよいし、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)加速度センサーであってもよい。
For example, each
本実施形態では、各センサー23は上部構造7の長手方向の中央部に設置されている。ただし、各センサー23は、上部構造7の変位を算出するための加速度を検出することができればよく、その設置位置は上部構造7の中央部に限定されない。
In the present embodiment, each
上部構造7の床板Fや主桁G等は、上部構造7を走行する車両6による荷重によって、垂直方向下方に撓む。各センサー23は、上部構造7を走行する車両6の荷重による床板Fや主桁Gの撓みの加速度を検出する。
The floor plate F, main girder G, and the like of the
計測装置1は、各センサー23から出力される加速度データに基づいて、車両6の走行による上部構造7の撓みの変位を算出する。また、計測装置1は、算出した変位から、上部構造7を走行する車両6による荷重を算出する。
The measuring
計測装置1とサーバー2とは、例えば、携帯電話の無線ネットワーク及びインターネット等の通信ネットワーク4を介して、通信を行うことができる。計測装置1は、車両6が上部構造7を走行した時刻や車両6の走行による上部構造7の変位等の情報をサーバー2に送信する。サーバー2は、当該情報を不図示の記憶装置に記憶し、例えば、当該情報に基づいて過積載の車両の監視や上部構造7の異常判定等の処理を行ってもよい。
The measuring
なお、本実施形態では、橋梁5は、道路橋であり、例えば、鋼橋や桁橋、RC(Reinforced-Concrete)橋等である。
In the present embodiment, the
図2及び図3は、各センサー23の上部構造7への設置例を示す図である。なお、図2は、上部構造7をその上方から見た図であり、図3は、図2をA−A線で切断した断面図である。
2 and 3 are views showing an example of installation of each
図2及び図3に示すように、上部構造7は、移動体である車両6が移動し得る第1〜第Nの経路としてのN個のレーンL1〜LN、及びK個の主桁G1〜GKを有している。ここで、Nは2以上の整数であり、Kは1以上の整数である。なお、図2及び図3の例では、主桁G1〜GKの各位置がレーンL1〜LNの各境界の位置と一致しており、N=K−1であるが、主桁G1〜GKの各位置がレーンL1〜LNの各境界の位置と一致している必要はなく、N≠K−1であってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2及び図3の例では、上部構造7の長手方向の中央部CAにおいて、主桁G1〜GK−1のそれぞれにセンサー23が設けられている。図2及び図3の例では、N=K−1であり、主桁GKにセンサー23が設けられていないが、主桁GKにセンサー23が設けられ、主桁G1〜GK−1のいずれか1つにセンサー23が設けられていなくてもよい。あるいは、N=Kであり、主桁G1〜GKのそれぞれにセンサー23が設けられていてもよい。
In the example of FIG. 2 and FIG. 3, in the longitudinal direction of the central portion CA of the
なお、各センサー23を上部構造7の床板Fに設けると、走行車両によって破壊するおそれがあり、また橋床7aの局部的な変形により測定精度が影響を受けるおそれがあるため、本実施形態では、図2及び図3の例では、各センサー23は上部構造7の主桁G1〜GK−1に設けられている。
If each
本実施形態では、N個のセンサー23に対応付けてN個の観測点R1〜RNがそれぞれ設定されている。観測点R1〜RNは、車両6が上部構造7を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ上部構造7のN個の観測点である。図2及び図3の例では、1以上N以下の各整数jに対して、観測点Rjは、中央部CAにおいて、主桁Gjに設けられたセンサー23の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。すなわち、主桁Gjに設けられたセンサー23は、観測点Rjを観測する観測装置である。観測点Rjを観測するセンサー23は、車両6の走行により観測点Rjに生じる加速度を検出可能な位置に設けられていればよいが、観測点Rjに近い位置に設けられることが望ましい。このように、観測点R1〜RNはN個のセンサー23と1対1の関係にある。
In the present embodiment, in association with the
本実施形態では、N個の観測点R1〜RNは、それぞれレーンL1〜LNに対応付けられている。図2及び図3の例では、第1方向は、上部構造7のレーンL1〜LNに沿うX方向、すなわち、上部構造7の長手方向である。また、第2方向は、車両6が走行する上部構造7の面内においてX方向と直交するY方向、すなわち、上部構造7の幅員方向である。ただし、第2方向は、第1方向と直交していなくてもよい。例えば、上部構造7の一方の端から観測点R1〜RNまでの距離が異なっていてもよい。なお、観測点R1〜RNは、それぞれ「第1の観測点」〜「第Nの観測点」の一例である。
In this embodiment, N number of
なお、センサー23の数及び設置位置は、図2及び図3に示した例には限定されず種々の変形実施が可能である。
The number and installation positions of the
計測装置1は、各センサー23から出力される加速度データに基づいて、第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とそれぞれ交差する第3方向の加速度を取得する。観測点R1〜RNは、X方向及びY方向と直交する方向に撓むので、計測装置1は、撓みの加速度の大きさを正確に算出するために、X方向及びY方向と直交する第3方向、すなわち、床板Fの法線方向の加速度を取得するのが望ましい。
The measuring
図4は、センサー23が検出する加速度を説明する図である。センサー23は、互いに直交する3軸の各軸方向に生じる加速度を検出する加速度センサーである。
FIG. 4 is a diagram illustrating the acceleration detected by the
車両6の走行による観測点R1〜RNの撓みの加速度を検出するために、各センサー23は、3つの検出軸であるx軸、y軸、z軸のうち、1軸が第1方向及び第2方向と交差する方向となるように設置される。図2及び図3の例では、第1方向はX方向であり、第2方向はY方向であるから、各センサー23は、1軸がX方向及びY方向と交差する方向となるように設置される。観測点R1〜RNは、X方向及びY方向と直交する方向に撓むので、撓みの加速度を正確に検出するために、理想的には、各センサー23は、1軸をX方向及びY方向と直交する方向、すなわち、床板Fの法線方向に合わせて設置される。
To detect the acceleration of deflection of the running due to the observation point R 1 to R N of the
ただし、各センサー23を上部構造7に設置する場合、設置場所が傾いている場合もある。計測装置1は、各センサー23の3つの検出軸の1軸が、床板Fの法線方向に合わせて設置されなくても、概ね法線方向に向いていることで誤差は小さく無視できる。また、計測装置1は、各センサー23の3つの検出軸の1軸が、床板Fの法線方向に合わせて設置されなくても、x軸、y軸、z軸の加速度を合成した3軸合成加速度によって、各センサー23の傾斜による検出誤差の補正を行うことができる。また、各センサー23は、少なくとも鉛直方向にほぼ平行な方向に生ずる加速度、あるいは、床板Fの法線方向の加速度を検出する1軸加速度センサーであってもよい。
However, when each
以下、計測装置1が実行する本実施形態の計測方法の詳細について説明する。
Hereinafter, the details of the measurement method of the present embodiment executed by the
1−2.作用の算出
車両6がレーンL1を走行した時、車両6による荷重により、観測点R1に作用x1が生じる。そのため、観測点R1は作用x1によって変位する。この時、車両6が単独で上部構造7を走行していれば、レーンL2〜LNを走行する車両による荷重によって観測点R2〜RNに生じる作用はゼロである。しかしながら、作用x1が観測点R2〜RNに及ぼす作用が生じるため、各観測点R2〜RNも変位することになる。そのため、観測点R1を観測するセンサー23だけでなく、観測点R2〜RNをそれぞれ観測するN−1個のセンサー23も、レーンL1を走行した車両によって生じる加速度を検出することになる。
1-2. When calculating the
一例として、図5及び図6に、N=2の場合の各センサー23及び観測点R1,R2の配置例を示し、図7に、図5及び図6に示す配置例の場合に、各センサー23が検出する加速度の一例を示す。
As an example, FIG. 5 and FIG. 6 shows an example of arrangement of each
図5は、上部構造7をその上方から見た図であり、図6は、図5をA−A線で切断した断面図である。図5及び図6の例では、2個のセンサー23が、上部構造7の中央部CAにおいて主桁G1,G3にそれぞれ設けられている。また、レーンL1に対応する観測点R1が、主桁G1に設けられたセンサー23の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定され、レーンL2に対応する観測点R2が、主桁G3に設けられたセンサー23の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。主桁G1に設けられたセンサー23は観測点R1を観測し、主桁G3に設けられたセンサー23は観測点R2を観測する。
FIG. 5 is a view of the
図7は、車両6がレーンL1を単独で走行した場合に各センサー23から出力される加速度データの一例を示す図である。なお、図7の各波形は、ピークを明瞭化するために各加速度データに対してフィルター処理を施した波形である。
Figure 7 is a diagram showing an example of acceleration data output from each
観測点R1を観測するセンサー23から出力される加速度データのピークPK1は、車両6の車軸の通過を示している。
Peak PK1 of the acceleration data output from the
観測点R1を観測するセンサー23から出力される加速度データのピークPK1は、車両6による観測点R1の作用x1に対応する。一方、観測点R2を観測するセンサー23から出力される加速度データのピークPK2は、車両6による観測点R1の作用x1が観測点R2に及ぼす作用に対応する。車両6がレーンL1を単独で走行するので、ピークPK1は、ピークPK2よりも大きい。
Peak of the acceleration data output from the
仮に、車両6がレーンL1を走行する時に他の車両6がレーンL2を並走した場合、観測点R1を観測するセンサー23は、レーンL1を走行する車両6による観測点R1の作用x1と、レーンL2を走行する他の車両6による観測点R2の作用x2が観測点R1に及ぼす作用との和に対応する加速度を検出することになる。同様に、観測点R2を観測するセンサー23は、レーンL2を走行する他の車両6による観測点R2の作用x2と、レーンL1を走行する車両6による観測点R1の作用x1が観測点R2に及ぼす作用との和に対応する加速度を検出することになる。そのため、2台の車両6が並走する場合は、図7の例に対して、ピークPK1,PK2はすべて大きくなるが、ピークPK1とピークPK2の大小関係が変わらない場合もある。しかも、車両6の重量によってピークPK1,PK2の大きさが変わるため、ピークPK1とピークPK2を単純に比較しただけでは、1台の車両6が単独で走行したのか2台の車両6が並走したのかを区別することができない。
Assuming that the
一方、図7の例のように車両6が単独で走行する場合、各センサー23が検出する加速度の波形は互いにピークが異なるものの近似している。すなわち、1以上N以下の任意の整数j,iに対して、車両6がレーンLjを走行した時の観測点Rjの作用xjと、作用xjが観測点Riに及ぼす作用との間には相関がある。そこで、本実施形態では、計測装置1は、この相関を利用して、作用x1〜xNを算出し、作用x1〜xNによる上部構造7の変位や、レーンL1〜LNを走行した車両6による荷重を算出する。
On the other hand, when the
まず、車両6がレーンLjを走行した時の観測点Rjの作用xjと、観測点Rjの作用xjが観測点Riに及ぼす作用との相関を示す関数yijを、式(1)のように定義する。j,iは、それぞれ、1以上N以下の任意の整数である。式(1)において、aijは1次係数であり、bijは0次係数である。式(1)に示すように、関数yijは、作用xjの多項式関数であり、具体的には1次多項式関数である。
First, a working x j of the observation point R j when the
例えば、一例として、図5及び図6に示した配置例のように、N=2の場合を例に挙げる。車両6がレーンL1を走行した時、レーンL1の観測点Rjに作用x1が作用して観測された物理量とレーンL1の作用x1がレーンL2の観測点R2に作用して観測された物理量との相関は図8のように1次多項式関数で示される。
For example, as an example, as in the arrangement example shown in FIGS. 5 and 6, the case of N = 2 will be taken as an example. When the
一例として、観測点R1の作用x1と、作用x1が観測点Riに及ぼす作用との相関を示す関数yi1は式(2)のように定義される。 As an example, the working x 1 observation point R 1, acting x 1 functions y i1 showing a correlation between the action on the observation point R i is defined by the equation (2).
より具体的には、作用x1と、作用x1が観測点R1〜RNに及ぼす作用との相関を示す関数y11〜yN1はそれぞれ式(3)のようになる。
More specifically, the working x 1,
次に、式(4)に示すように、観測点Riの変位giは、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとする。 Next, as shown in Equation (4), the displacement g i of the observation point R i is assumed to be equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN.
このとき、式(1)及び式(4)より、観測点R1〜RNの変位g1〜gNを要素とする変位ベクトルgは、式(5)のように表される。
At this time, from equation (1) and (4), the displacement vector g for the
式(5)において、ベクトルYの各要素ykは式(6)のように定義される。kは1以上N以下の任意の整数である。 In the equation (5), each element y k of the vector Y is defined as in the equation (6). k is any integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N.
実際に観測される観測点R1〜RNのそれぞれの変位u1〜uNを要素とする変位ベクトルuが、変位ベクトルgと等しいものとすると、式(7)が得られる。変位u1〜uNは、例えば、観測点R1〜RNに対応するN個のセンサー23が検出する加速度をそれぞれ2回積分することによって得られる。
Displacement vector u to actually observed by each of the displacement u 1 ~u N elements of observation points R 1 to R N is, assuming equal displacement vector g, the formula (7) is obtained.
式(7)を変形し、式(8)が得られる。 Equation (7) is modified to obtain Equation (8).
1次係数行列A及び0次係数行列Bが既知であれば、観測によって得られる変位ベクトルuを式(8)に代入することにより、未知である作用x1〜xNを要素とする作用ベクトルXが算出される。 If the 1st-order coefficient matrix A and the 0th-order coefficient matrix B are known, by substituting the displacement vector u obtained by the observation into the equation (8), an action vector having unknown actions x 1 to x N as elements. X is calculated.
一例として、図5及び図6に示した配置例のように、N=2の場合を例に挙げて、式(8)から作用x1,x2を導出する過程を詳細に説明する。N=2であるから、式(8)より式(9)が得られる。 As an example, as in the exemplary arrangement shown in FIG. 5 and FIG. 6, by way of the case of N = 2 as an example, a process of deriving the effect x 1, x 2 from the equation (8) in detail. Since N = 2, the equation (9) can be obtained from the equation (8).
式(9)を変形し、式(10)が得られる。 Equation (9) is modified to obtain Equation (10).
式(10)より、作用x1,x2は、それぞれ式(11)及び式(12)のように計算される。 From the equation (10), the actions x 1 and x 2 are calculated as the equations (11) and (12), respectively.
図9に、図5及び図6に示した配置例の場合に、車両6が単独でレーンL1を走行した場合に観測される観測点R1,R2の変位の一例を示す。また、図10に、図9に示す観測点R1,R2の変位に対して式(11)及び式(12)によって得られる作用x1,x2から計算される観測点R1,R2の変位の一例を示す。図9及び図10において、横軸は時間であり、縦軸は変位である。実線は観測点R1の変位を示し、破線は観測点R2の変位を示す。
9, FIG. 5 and in the case of the arrangement example shown in FIG. 6 shows an example of displacement of the observation point R 1, R 2 observed when the
図9に示すように、車両6が単独でレーンL1を走行するため、観測点R1の変位は観測点R2の変位よりも大きい。また、レーンL2を走行する車両は存在しないが、作用x1が観測点R2に及ぼす作用のために、観測点R2の変位はゼロになっていない。そして、観測点R1の変位が最大となる時間と観測点R2の変位が最大となる時間が一致している。これに対して、図10に示すように、作用x1から計算される観測点R1の変位は、図9に示す観測点R1の変位とほぼ同じであり、作用x2から計算される観測点R2の変位はゼロである。そして、図10に示す観測点R1の変位がピークを持つ一方、観測点R2の変位はピークを持たないので、車両6が単独でレーンL1を走行したことが特定されるとともに、作用x1による観測点R1の変位から車両6による荷重を算出することができる。
As shown in FIG. 9, for traveling lane L 1 vehicle 6 by itself, the displacement of the observation point R 1 is greater than the displacement of the observation point R 2. Further, although there is no vehicle traveling in the lane L 2 , the displacement of the observation point R 2 is not zero due to the action of the action x 1 on the observation point R 2. Then, the time when the displacement of the observation point R 1 is maximized and the time when the displacement of the observation point R 2 is maximum coincide with each other. In contrast, as shown in FIG. 10, the displacement observation point R 1 which is calculated from the action x 1, is substantially the same as the displacement of the observation point R 1 shown in FIG. 9, is calculated from the working x 2 The displacement of observation point R 2 is zero. Then, while the displacement of the observation point R 1 shown in FIG. 10 has a peak, the displacement of the observation point R 2 has no peak, while being specified that the
これに対して、図11に、図5及び図6に示した配置例の場合に、2台の異なる車両6がレーンL1,L2を並走した場合に観測される観測点R1,R2の変位の一例を示す。また、図12に、図11に示す観測点R1,R2の変位から式(11)及び式(12)によって得られる作用x1,x2から計算される観測点R1,R2の変位の一例を示す。図11及び図12において、横軸は時間であり、縦軸は変位である。実線は観測点R1の変位を示し、破線は観測点R2の変位を示す。
In contrast, in FIG. 11, FIGS. 5 and in the case of the arrangement example shown in 6, the observation point R 1 in which the two
図11に示すように、2台の車両6がレーンL1,L2を並走するため、観測点R1の変位は、レーンL1を走行する一方の車両6の荷重によって生じる作用x1と、レーンL2を走行する他方の車両6の荷重によって生じる作用x2が観測点R1に及ぼす作用との和に応じた変位となる。同様に、観測点R2の変位は、作用x2と、作用x1が観測点R2に及ぼす作用との和に応じた変位となる。そして、2台の車両6がレーンL1,L2をそれぞれ走行する時間が異なるため、観測点R1の変位が最大となる時間と観測点R2の変位が最大となる時間が一致していない。これに対して、図12に示すように、作用x1から計算される観測点R1の変位の最大値は、図11に示す観測点R1の変位の最大値よりも小さく、作用x2から計算される観測点R2の変位の最大値は、図11に示す観測点R2の変位の最大値よりも小さくなっている。そして、図12に示す観測点R1,R2の変位がともにピークを持つので、2台の車両6がレーンL1,L2を並走したことが特定されるとともに、観測点R1,R2の変位から、レーンL1を走行した車両6によるレーンL1への荷重や、レーンL2を走行した車両6によるレーンL2への荷重を算出することができる。
As shown in FIG. 11, since the two
1−3.車両の単独移動の判定
車両6がレーンL1〜LNのうちの1つのレーンLkを単独で走行し、他のレーンには他の車両6が走行していない条件、すなわち並走車両の無い条件が成立する場合がある。kは1以上N以下の整数である。車両6がレーンLkを単独で走行し、並走車両の無い条件が成立する場合、観測点R1〜Rnの作用x1〜xnは、観測点Rkの作用xkを除いて、ほぼゼロとなる。例えば、図9及び図10の例では、車両6がレーンL1を単独で走行しているため、観測点R1の作用x1から算出される変位はピークを持つが、観測点R2の作用x2はほぼゼロであるため、作用x2から算出される変位もほぼゼロとなっている。
1-3. Determining
車両6がレーンLkを単独で走行し、並走車両の無い条件が成立する場合、観測点Rkの作用xkから算出される変位u’kと観測された変位ukとが近似するので、式(13)が成立する。作用xk及び変位ukはともに時刻tをパラメータとした数列であるため、式(13)のように、各時刻tにおいて変位u’kと変位ukとが近似する。
したがって、計測装置1は、任意の観測点Rkに対して式(13)が成立する期間は、車両6がレーンLkを単独で走行したと判定することができる。
Therefore, the measuring
具体的には、計測装置1は、式(14)により、所定の期間における各観測点Rkの変位u’k(t)の平均値u’k_avg(t)を計算する。
Specifically, the measuring
また、計測装置1は、式(15)により、所定の期間における各観測点Rkの変位uk(t)の平均値uk_avg(t)を計算する。
Also, measuring
さらに、計測装置1は、変位u’(t)の平均値u’k_avg(t)及び変位uk(t)の平均値uk_avg(t)を用いて、式(16)により、標本相関係数rkを計算する。平均値u’k_avg(t)と平均値uk_avg(t)とが近似しているほど、標本相関係数rkの絶対値は1に近い値となる。また、平均値u’k_avg(t)と平均値uk_avg(t)とが近似していないほど、標本相関係数rkの絶対値は0に近い値となる。
Furthermore, the measuring
そして、計測装置1は、観測点R1〜Rnの作用x1〜xnを新たに算出する毎に、式(16)で得られる標本相関係数rkの絶対値が所定の閾値rthよりも大きい場合に式(13)が成立すると判断する。
The measuring
図13に、図5及び図6に示した配置例の場合に、車両6が単独でレーンL1を走行した場合に観測点R1において観測される変位u1(t)と作用x1(t)から算出される変位u’1(t)との相関の一例を示す。図13において、横軸は変位u1(t)であり、縦軸は作用x1(t)から算出される変位u’1(t)である。実線は変位u1(t)と変位u’1(t)との相関を示し、破線は変位u1(t)と変位u’1(t)との相関を線形近似した直線である。図13に示すように、変位u1(t)と変位u’1(t)とは近似度が高く、標本相関係数rkの絶対値は1に近い値となる。
13, in the case of the exemplary arrangement shown in FIG. 5 and FIG. 6, the displacement observed at observation point R 1 in the case where the
一方、図14に、図5及び図6に示した配置例の場合に、車両6が単独でレーンL1を走行した場合に観測点R2において観測される変位u2(t)と作用x2(t)から算出される変位u’2(t)との相関の一例を示す。図14において、横軸は変位u2(t)であり、縦軸は作用x2(t)から算出される変位u’2(t)である。実線は変位u2(t)と変位u’2(t)との相関を示し、破線は変位u2(t)と変位u’2(t)との相関を線形近似した直線である。図13に示すように、変位u2(t)と変位u’2(t)とは近似度が低く、標本相関係数r2の絶対値は図13の例の標本相関係数r1の絶対値よりも近い値となる。 On the other hand, in the case of the arrangement examples shown in FIGS. 5 and 6, FIG. 14, the displacement u 2 (t) and the action x observed at the observation point R 2 when the vehicle 6 travels alone in the lane L 1. shows an example of correlation between 2 (t) displacement u '2 is calculated from (t). 14, the horizontal axis represents the displacement u 2 (t), the vertical axis represents the displacement u '2 (t) calculated from the working x 2 (t). The solid line 'shows the correlation between the 2 (t), the broken line and the displacement u 2 (t) displacement u' and the displacement u 2 (t) displacement u is a straight line obtained by linearly approximating the correlation between the 2 (t). As shown in FIG. 13, the displacement u 2 (t) and the displacement u '2 (t) and low degree of approximation, the absolute value of the sample correlation coefficient r 2 is the sample correlation coefficient r 1 of the example of FIG. 13 The value is closer than the absolute value.
以上の通り、計測装置1は、式(13)が成立する場合は、車両6が上部構造7を単独で移動したと判定し、式(13)が成立しない場合は、車両6が上部構造7を単独で移動しなかったと判定することができる。
As described above, the measuring
1−4.係数値の更新
車両6が上部構造7を単独で移動したと判定された場合、車両6がレーンLkを走行したのであれば、作用x1〜xnは、作用xkを除いてゼロである。したがって、式(5)より、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を計算することができる。
1-4. Update of coefficient value When it is determined that the
例えば、車両6がレーンL2を単独で走行した場合、式(5)は式(17)のようになる。
For example, if the
式(17)より式(18)が得られる。 Equation (18) is obtained from equation (17).
計測装置1は、式(18)で算出される変位g1(t)〜gn(t)と、実際に観測された変位u1(t)〜un(t)とをそれぞれ比較して1次係数a12,a22,…,aN2の値及び0次係数b12,b22,…,bN2の値を算出することができる。
Measuring
計測装置1は、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を新たに算出する毎に、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を、算出した新たな値に更新する。
The measuring
確率的に発生する車両6の単独走行によって、半随時的に1次係数行列A及び0次係数行列Bが更新される。上部構造7を走行する車両が減少する夜間は、式(13)が成立しやすく、例えば、各係数の値が1日に1回以上更新されることが期待できる。
The first-order coefficient matrix A and the zero-order coefficient matrix B are updated semi-occasionally due to the stochastically generated independent running of the
1−5.異常判断
前述の1次係数行列A及び0次係数行列Bの各係数値は、橋床7aの強度に関する情報と考えることができる。これは、橋床7a上に印加される荷重による橋床7aの幅員方向と橋床7aの法線方向のなす平面の断面の変形しやすさ或いは変形しにくさを示していると考えることができる。したがって、計測装置1は、各係数値の時系列を監視することで、橋床7aの機械的強度に関する変動をモニタリングし、上部構造7の異常を判断することが可能となる。
1-5. Abnormality determination Each coefficient value of the first-order coefficient matrix A and the ninth-order coefficient matrix B can be considered as information on the strength of the
一例として、N=3の場合、1次係数行列Aは式(19)のようになる。 As an example, when N = 3, the first-order coefficient matrix A is as shown in Eq. (19).
図15に、式(19)における1次係数a12,a13の値の時系列の一例を示す。また、図16に、式(19)における1次係数a31,a32の値の時系列の一例を示す。図17に、所定の係数の値の時系列を長期間監視した例を示す。図15、図16及び図17において、横軸は時系列の番号であり、縦軸は係数値である。図15及び図16に示すように、環境要因や測定誤差等により、各係数の値は短期間でも多少変動するので、計測装置1は、短期間に変動が生じても上部構造7の異常を判断することは難しい。これに対して、図16に示すように、係数値の長期間の監視において、係数値が徐々に増加あるいは減少しているような場合は、上部構造7の強度が変化している可能性が高い。したがって、例えば、計測装置1は、計測システム10の初期稼働時からの各係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断してもよい。
FIG. 15 shows an example of a time series of the values of the linear coefficients a 12 and a 13 in the equation (19). Further, FIG. 16 shows an example of a time series of the values of the linear coefficients a 31 and a 32 in the equation (19). FIG. 17 shows an example in which a time series of values of a predetermined coefficient is monitored for a long period of time. In FIGS. 15, 16 and 17, the horizontal axis is a time series number and the vertical axis is a coefficient value. As shown in FIGS. 15 and 16, the value of each coefficient fluctuates to some extent even in a short period of time due to environmental factors, measurement errors, etc. Therefore, the measuring
1−6.計測方法
図18は、第1実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図である。本実施形態では、計測装置1が図18に示す手順を実行する。
1-6. Measurement Method FIG. 18 is a flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the first embodiment. In this embodiment, the measuring
図18に示すように、まず、計測装置1は、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R1〜RNの変位u1〜uNを取得し、変位u1〜uNに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する(ステップS1)。i,jは1以上N以下の任意の整数である。車両は、未知の移動体である車両6とは異なる既知の移動体である。既知の移動体とは、荷重、寸法、軸数等の情報がわかっている移動体であり、未知の移動体とは当該情報がわかっていない移動体である。具体的には、計測装置1は、前述の式(8)に含まれる1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列Bを算出する。このステップS1は係数値算出ステップである。
As shown in FIG. 18, first, the
次に、計測装置1は、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R1〜RNの物理量として変位u1〜uNを取得する(ステップS2)。前述の通り、N個のセンサー23はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー23による観測情報は、観測点R1〜RNに生じた加速度の検出情報である。そして、この加速度は、第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とそれぞれ交差する第3方向の加速度である。計測装置1は、N個のセンサー23がそれぞれ検出した第3方向の加速度を2回積分して前述の式(8)に含まれる変位ベクトルuを算出する。したがって、物理量取得ステップで計測装置1が取得する観測点R1〜RNの物理量としての変位u1〜uNは、X方向及びY方向とそれぞれ交差する第3方向の変位、例えば、X方向及びY方向とそれぞれ直交する第3方向の変位である。このステップS2は物理量取得ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、観測点Riの変位uiが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、ステップS2で取得した変位u1〜uNに基づいて、観測点R1〜RNの作用x1〜xNを算出する(ステップS3)。iは1以上N以下の任意の整数である。具体的には、計測装置1は、前述の式(8)に、ステップS1で算出した1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列B及びステップS2で算出した変位ベクトルuを代入して作用ベクトルXを算出する。このステップS3は作用算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、ステップS3で算出した作用x1〜xNに基づいて、観測点R1〜RNの変位u’1〜u’Nを算出する(ステップS4)。例えば、1以上N以下の各整数jに対して、前述の式(5)の右辺において、作用x1〜xNのうちの作用xjを除くすべての作用をゼロとして算出される変位gjを変位u’jとする。このステップS4は変位算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、ステップS4で算出した変位u’1〜u’Nに基づいて、レーンL1〜LNのそれぞれを走行した車両6による荷重を算出する(ステップS5)。1以上N以下の各整数jに対して、変位u’jとレーンLjを走行した車両6による荷重との間には相関があるので、あらかじめ車両による荷重試験において、この相関式の係数を算出しておく。計測装置1は、当該相関式に変位u’jを代入してレーンLjを走行した車両6による荷重を算出することができる。このステップS5は荷重算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する(ステップS6)。具体的には、計測装置1は、1以上N以下の任意の整数iに対して、ステップS4において観測点Riの作用xiから算出される変位u’iとステップS2で取得した観測点Riの変位uiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。このステップS6は単独移動判定ステップである。
Next, the measuring
そして、計測装置1は、ステップS6で車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合(ステップS7のY)、観測点R1〜RNの変位u1〜uN及び作用x1〜xNに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する(ステップS8)。具体的には、計測装置1は、車両6がレーンLkを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。このステップS8は係数値更新ステップである。
The measuring
次に、計測装置1は、ステップS8で更新された係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する(ステップS9)。計測装置1は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。このステップS9は異常判断ステップである。
Next, the measuring
そして、計測装置1は、ステップS9において上部構造7が異常であると判断した場合に(ステップS10のY)、上部構造7の検査を促す情報を通知する(ステップS11)。例えば、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報をサーバー2等に送信することによって通知する。あるいは、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報を文字、画像、音等の情報として出力することで通知してもよい。このステップS11は通知ステップである。
Then, when the measuring
計測装置1は、ステップS9において上部構造7が正常であると判断した場合(ステップS10のN)、ステップS11の処理を行わない。また、計測装置1は、ステップS6で車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定した場合(ステップS7のN)、ステップS8〜S11の処理を行わない。
When the measuring
次に、計測装置1は、ステップS5で算出したレーンL1〜LNを走行した車両6の荷重をサーバー2に出力する(ステップS12)。このステップS12は、出力ステップである。
Next, the measuring
計測装置1は、計測を終了するまで(ステップS13のN)、ステップS2〜S12の処理を繰り返し行う。
The measuring
図19は、図18のステップS1である係数値算出ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 19 is a flowchart showing an example of the procedure of the coefficient value calculation step which is step S1 of FIG.
図19に示すように、まず、計測装置1は、整数jを1に設定し(ステップS111)、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23が、車両が単独でレーンLjを走行した時に検出した加速度を取得する(ステップS112)。
As shown in FIG. 19, first, the
次に、計測装置1は、ステップS12で取得した観測点Rjの加速度と観測点R1〜RNのそれぞれの加速度との相関を1次近似し、1次係数a1j〜aNjの値及び0次係数b1j〜bNjの値を算出する(ステップS113)。
Next, the measuring
計測装置1は、整数jがNでない場合は(ステップS114のN)、整数jに1を加算し(ステップS115)、ステップS111〜S113の処理を繰り返し行う。
When the integer j is not N (N in step S114), the measuring
そして、整数jがNになると(ステップS114のY)、計測装置1は、ステップS113で算出した1次係数a11〜aNNを要素とする1次係数行列A及びステップS113で算出した0次係数b11〜bNNを要素とする0次係数行列Bを生成する(ステップS116)。1次係数行列A及び0次係数行列Bは前述の式(5)に含まれる各行列である。
Then, when the integer j becomes N (Y in step S114), the measuring
最後に、計測装置1は、1次係数行列Aの逆行列A−1を生成し(ステップS117)、係数値算出ステップの処理を終了する。 Finally, the measuring device 1 generates an inverse matrix A -1 of the first-order coefficient matrix A (step S117), and ends the process of the coefficient value calculation step.
図20は、図18のステップS6である単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 20 is a flowchart showing an example of the procedure of the independent movement determination step which is step S6 of FIG.
図20に示すように、まず、計測装置1は、整数kを1に設定し、かつ、整数NLを0に設定し(ステップS161)、観測点Rkの作用xkから算出される変位u’kと観測点Rkの変位ukを比較する(ステップS162)。
As shown in FIG. 20, first, the measuring
そして、変位u’kと変位ukが近似する場合(ステップS163のY)、計測装置1は、整数NLに1を加算する(ステップS164)。
When the displacement u 'k and the displacement u k approximates (Y in step S163), the measuring
計測装置1は、整数kがNでない場合は(ステップS165のN)、整数kに1を加算し(ステップS166)、ステップS162〜S164の処理を繰り返し行う。
When the integer k is not N (N in step S165), the measuring
そして、整数kがNになると(ステップS165のY)、計測装置1は、整数NLが1であれば(ステップS167のY)、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定し(ステップS168)、整数NLが1でなければ(ステップS167のN)、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS169)、単独移動判定ステップの処理を終了する。
Then, when the integer k becomes N (Y in step S165), the measuring
1−7.計測装置の構成
図21は、本実施形態における計測装置1の構成例を示す図である。図21に示すように、計測装置1は、制御部110と、第1通信部120と、記憶部130と、第2通信部140と、操作部150と、を有している。
1-7. Configuration of Measuring Device FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of the measuring
制御部110は、上部構造7に設置された各センサー23から出力される加速度データに基づいて、上部構造7の変位等を算出し、また、関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断等を行う。
The
第1通信部120は、各センサー23から、加速度データを受信する。各センサー23から出力される加速度データは、例えば、デジタル信号である。第1通信部120は、各センサー23から受信した加速度データを制御部110に出力する。
The
記憶部130は、制御部110が計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するメモリーである。また、記憶部130は、制御部110が所定のアプリケーション機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。記憶部130は、例えば、ROM(Read Only Memory)やフラッシュROM、RAM(Random Access Memory)等の各種IC(Integrated Circuit)メモリーやハードディスク、メモリーカードなどの記録媒体等により構成される。
The
記憶部130は、コンピューターにより読み取り可能な装置や媒体である不揮発性の情報記憶装置を含み、各種のプログラムやデータ等は当該情報記憶装置に記憶されていてもよい。情報記憶装置は、光ディスクDVD、CD等の光ディスク、ハードディスクドライブ、或いはカード型メモリーやROM等の各種のメモリー等であってもよい。また、制御部110が通信ネットワーク4を介して各種のプログラムやデータ等を受信して記憶部130に記憶させてもよい。
The
第2通信部140は、通信ネットワーク4を介して、制御部110の計算結果等の情報をサーバー2に送信する。
The
操作部150は、ユーザーからの操作データを取得し、制御部110に送信する処理を行う。
The
制御部110は、物理量取得部111と、作用算出部112と、変位算出部113と、荷重算出部114と、単独移動判定部115と、係数値更新部116と、異常判断部117と、係数値算出部118と、出力処理部119と、を備えている。
The
物理量取得部111は、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R1〜RNの物理量として変位u1〜uNを取得する。すなわち、物理量取得部111は、図18における物理量取得ステップの処理を行う。物理量取得部111が取得した変位u1〜uNは、記憶部130に記憶される。
Physical
作用算出部112は、1以上N以下の任意の整数iに対して、観測点Riの変位uiが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、物理量取得部111が取得した変位u1〜uNに基づいて、観測点R1〜RNの作用x1〜xNを算出する。すなわち、作用算出部112は、図18における作用算出ステップの処理を行う。作用算出部112が算出した作用x1〜xNは、記憶部130に記憶される。
変位算出部113は、作用算出部112が算出した作用x1〜xNに基づいて、観測点R1〜RNの変位u’1〜u’Nを算出する。すなわち、変位算出部113は、図18における変位算出ステップの処理を行う。変位算出部113が算出した変位u’1〜u’Nは、記憶部130に記憶される。
荷重算出部114は、変位算出部113が算出した変位u’1〜u’Nに基づいて、レーンL1〜LNのそれぞれを走行した車両6による荷重を算出する。すなわち、荷重算出部114は、図18における荷重算出ステップの処理を行う。荷重算出部114が算出したレーンL1〜LNのそれぞれを走行した車両6による荷重は、記憶部130に記憶される。
単独移動判定部115は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。具体的には、単独移動判定部115は、変位算出部113が観測点Riの作用xiから算出した変位u’iと物理量取得部111が取得した観測点Riの変位uiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。すなわち、単独移動判定部115は、図18における単独移動判定ステップの処理を行う。単独移動判定部115による判定結果の情報は、記憶部130に記憶される。
The independent
係数値更新部116は、単独移動判定部115が、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、物理量取得部111が取得した観測点R1〜RNの変位u1〜uN及び作用算出部112が算出した作用x1〜xNに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する。具体的には、係数値更新部116は、車両6がレーンLkを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。すなわち、係数値更新部116は、図18における係数値更新ステップの処理を行う。記憶部130に記憶されている係数の値は、係数値更新部116が算出した値によって更新される。
Coefficient
異常判断部117は、係数値更新部116が更新した係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する。異常判断部117は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。すなわち、異常判断部117は、図18における異常判断ステップの処理を行う。異常判断部117による判断結果の情報は、記憶部130に記憶される。
The
第2通信部140は、異常判断部117が、上部構造7が異常であると判断した場合に、上部構造7の検査を促す情報をサーバー2に通知する通知部として機能してもよい。また、計測装置1は、ディスプレイ等の不図示の表示部を有し、表示部は、上部構造7の検査を促す情報を文字や画像の情報として出力することで通知する通知部として機能してもよい。あるいは、計測装置1は、スピーカー等の不図示の音出力部を有し、音出力部は、上部構造7の検査を促す情報を音の情報として出力することで通知する通知部として機能してもよい。
The
係数値算出部118は、1以上N以下の任意の整数i,jに対して、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R1〜RNの変位u1〜uNを取得し、変位u1〜uNに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する。すなわち、係数値算出部118は、図18における係数値算出ステップの処理を行う。係数値算出部118が算出した1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値は、記憶部130に記憶される。
Coefficient
出力処理部119は、荷重算出部114が算出したレーンL1〜LNを走行した車両6の荷重を、第2通信部140を介してサーバー2に出力する処理を行う。すなわち、出力処理部119は、図18における出力ステップの処理を行う。
例えば、制御部110は、操作部150からの操作データに基づいて、未知の車両6による上部構造7の変位等の算出や関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断を行う第1モードと、1次係数a11〜aNN及び0次係数b11〜bNNを算出する第2モードとを切り替える。例えば、N個のセンサー23が上部構造7に設置された後、制御部110が第2モードに設定された状態で複数の車両による荷重試験が行われ、荷重試験の終了後、制御部110は第1モードに設定される。
For example, the
本実施形態では、制御部110は、記憶部130に記憶された各種のプログラムを実行するプロセッサーであり、記憶部130に記憶された計測プログラム131を実行することにより、物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、単独移動判定部115、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118、出力処理部119の各機能を実現する。換言すれば、計測プログラム131は、図18に示したフローチャートの各手順を、コンピューターである計測装置1に実行させるプログラムである。
In the present embodiment, the
プロセッサーは、例えば各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよいし、或いは各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサーはハードウェアを含み、そのハードウェアは、デジタル信号を処理する回路及びアナログ信号を処理する回路の少なくとも一方を含むことができる。プロセッサーは、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いはDSP(Digital Signal Processor)等であってもよい。ただし、制御部110は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのカスタムIC(Integrated Circuit)として構成され、各部の機能を実現してもよいし、CPUとASICとによって各部の機能を実現してもよい。
In the processor, for example, the functions of each part may be realized by individual hardware, or the functions of each part may be realized by integrated hardware. For example, a processor includes hardware, which hardware can include at least one of a circuit that processes a digital signal and a circuit that processes an analog signal. The processor may be a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like. However, the
なお、制御部110は荷重算出部114を含まなくてもよい。また、制御部110は異常判断部117を含まなくてもよい。例えば、計測装置1が、更新した係数の値の時系列をサーバー2に送信し、サーバー2が当該係数の値の時系列に基づいて上部構造7の異常を判断してもよい。また、制御部110は係数値算出部118を含まなくてもよい。例えば、サーバー2あるいは他の装置が、1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値を算出する処理を行い、これらの値を計測装置1の記憶部130に記憶させてもよい。
The
1−8.作用効果
以上に説明した第1実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、観測点R1〜RNの物理量として変位u1〜uNを取得する。そして、観測点Rjの作用xjと、作用xjが観測点Riに及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、計測装置1は、変位uiが、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、式(8)により、変位u1〜uNに基づいて、観測点R1〜RNの作用x1〜xNを算出する。したがって、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、移動体である車両6が構造物である上部構造7の観測点Rjを通過する時の作用xjを他の作用から分離して算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLiを走行する車両6による観測点Riの作用xiが観測点Rjに及ぼす作用の影響を排除して、レーンLjを走行する車両6による観測点Rjの作用xjを算出することができる。
1-8. In the measurement method of the first embodiment described above advantageous effects, the measuring
さらに、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定し、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、観測点R1〜RNの変位u1〜uN及び作用x1〜xNに基づいて、関数yijの係数の値を更新する。したがって、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、関数yijの係数の値を随時更新することで上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rjを通過する時の作用xjを他の作用から分離して算出することができる。
Furthermore, the measuring
また、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。
Further, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring
また、第1実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R1〜RNの作用x1〜xNに基づいて、観測点R1〜RNの変位u’1〜u’Nを算出し、変位u’1〜u’Nに基づいて、観測点R1〜RNの車両6による荷重を算出する。したがって、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、他の作用から分離して算出された観測点Rjの作用xjに基づいて、車両6の走行による観測点Rjの変位や荷重を精度良く算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLjを移動した車両6によるレーンLjの変位や荷重を精度良く算出することができる。この変位や荷重の情報により、例えば、計測装置1あるいはサーバー2は、過積載の車両の監視等の処理を精度良く行うことができる。
Further, in the measurement method of the first embodiment, the measuring
また、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、上部構造7を通過する車両6の車軸重量による上部構造7の変位や車両6の荷重を算出することができるため、上部構造7の損傷を予測するための橋梁5の維持管理のために十分な情報を提供することができる。
Further, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring
2.第2実施形態
第2実施形態の計測方法では、計測装置1による単独移動判定ステップの処理が第1実施形態の計測方法と異なる。以下、第2実施形態について、第1実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して第1実施形態と重複する説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態と異なる内容について説明する。
2. Second Embodiment In the measurement method of the second embodiment, the processing of the independent movement determination step by the measuring
2−1.計測システム
図22は、本実施形態に係る計測システムの一例を示す図である。図22に示すように、本実施形態に係る計測システム10は、計測装置1と、構造物である上部構造7に設けられる少なくとも1つのセンサー21と、少なくとも1つのセンサー22と、少なくとも1つのセンサー23と、を有している。また、計測システム10は、サーバー2を有してもよい。
2-1. Measurement system FIG. 22 is a diagram showing an example of a measurement system according to the present embodiment. As shown in FIG. 22, the
計測装置1と各センサー21,22,23とは、例えば、不図示のケーブルで接続され、CAN(Controller Area Network)等の通信ネットワークを介して通信を行う。あるいは、計測装置1と各センサー21,22,23とは、無線ネットワークを介して通信を行ってもよい。
The measuring
例えば、各センサー21は、移動体である車両6の上部構造7への進入による衝撃を表すデータを出力し、各センサー22は、車両6の上部構造7からの退出による衝撃を表すデータを出力する。また、第1実施形態と同様、各センサー23は、移動体である車両6の移動による上部構造7の変位を算出するためのデータを出力する。本実施形態では、各センサー21,22,23は加速度センサーであり、例えば、水晶加速度センサーであってもよいし、MEMS加速度センサーであってもよい。
For example, each
本実施形態では、各センサー21は上部構造7の長手方向の第1の端部に設置され、各センサー22は上部構造7の長手方向の第1の端部とは異なる第2の端部に設置されている。
In this embodiment, each
各センサー21は、車両6の上部構造7への進入の際に生じる上部構造7の加速度を検出し、各センサー22は、車両6の上部構造7からの退出の際に生じる上部構造7の加速度を検出する。すなわち、本実施形態では、各センサー21は、車両6の上部構造7への進入を検知する加速度センサーであり、各センサー22は、車両6の上部構造7からの退出を検知する加速度センサーである。
Each
計測装置1は、各センサー21,22から出力される加速度データに基づいて、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。
The measuring
また、本実施形態でも、第1実施形態と同様、各センサー23は上部構造7の長手方向の中央部に設置されている。ただし、各センサー23は、上部構造7の変位を算出するための加速度を検出することができればよく、その設置位置は上部構造7の中央部に限定されない。各センサー23は、上部構造7を走行する車両6の荷重による床板Fや主桁Gの撓みの加速度を検出する。
Further, also in the present embodiment, as in the first embodiment, each
計測装置1は、各センサー23から出力される加速度データに基づいて、車両6の走行による上部構造7の撓みの変位を算出する。また、計測装置1は、算出した変位から、上部構造7を走行する車両6による荷重を算出する。
The measuring
計測装置1とサーバー2とは、例えば、携帯電話の無線ネットワーク及びインターネット等の通信ネットワーク4を介して、通信を行うことができる。計測装置1は、車両6が上部構造7を走行した時刻や車両6の走行による上部構造7の変位等の情報をサーバー2に送信する。サーバー2は、当該情報を不図示の記憶装置に記憶し、例えば、当該情報に基づいて過積載の車両の監視や上部構造7の異常判定等の処理を行ってもよい。
The measuring
なお、本実施形態でも、第1実施形態と同様、上部構造7は、道路橋であり、例えば、鋼橋や桁橋、RC(Reinforced-Concrete)橋等である。
In this embodiment as well, as in the first embodiment, the
図23及び図24は、各センサー21,22,23の上部構造7への設置例を示す図である。なお、図23は、上部構造7をその上方から見た図であり、図24は、図23をB−B線又はC−C線で切断した断面図である。なお、図23をA−A線で切断した断面図は図3と同じであるため、その図示を省略する。また、図23及び図24に示す各センサー23の配置は、図2及び図3と同様であるため、その説明を省略する。
23 and 24 are views showing an example of installation of each
図23及び図24の例では、上部構造7の長手方向の第1の端部EA1において、主桁G1〜GK−1のそれぞれにセンサー21が設けられ、上部構造7の長手方向の第2の端部EA2において、主桁G1〜GK−1のそれぞれにセンサー22が設けられている。図23及び図24の例では、N=K−1であり、主桁GKにセンサー21,22が設けられていないが、主桁GKにセンサー21,22が設けられ、主桁G1〜GK−1のいずれか1つにセンサー21,22が設けられていなくてもよい。あるいは、N=Kであり、主桁G1〜GKのそれぞれにセンサー21,22が設けられていてもよい。
In the example of FIGS. 23 and 24, at a first end EA1 in the longitudinal direction of the
なお、各センサー21,22を上部構造7の床板Fに設けると、検出される加速度が大きすぎて各センサー21,22の出力が飽和するおそれがあるため、図23及び図24の例では、各センサー21,22は上部構造7の主桁G1〜GK−1に設けられている。
If the
本実施形態では、N個のセンサー21に対応付けてN個の観測点P1〜PNがそれぞれ設定されている。観測点P1〜PNは、車両6が上部構造7を移動する第1方向と交差する第4方向に沿って並ぶ上部構造7のN個の観測点である。図23及び図24の例では、1以上N以下の各整数jに対して、観測点Pjは、第1の端部EA1において、主桁Gjに設けられたセンサー21の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。すなわち、主桁Gjに設けられたセンサー21は、観測点Pjを観測する観測装置である。観測点Pjを観測するセンサー21は、車両6の走行により観測点Pjに生じる加速度を検出可能な位置に設けられていればよいが、観測点Pjに近い位置に設けられることが望ましい。このように、観測点P1〜PNはN個のセンサー21と1対1の関係にある。
In the present embodiment, in association with the
また、本実施形態では、N個のセンサー22に対応付けてN個の観測点Q1〜QNがそれぞれ設定されている。観測点Q1〜QNは、車両6が上部構造7を移動する第1方向と交差する第5方向に沿って並ぶ上部構造7のN個の観測点である。図23及び図24の例では、1以上N以下の各整数jに対して、観測点Qjは、第2の端部EA2において、主桁Gjに設けられたセンサー22の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。すなわち、主桁Gjに設けられたセンサー22は、観測点Qjを観測する観測装置である。観測点Qjを観測するセンサー22は、車両6の走行により観測点Qjに生じる加速度を検出可能な位置に設けられていればよいが、観測点Qjに近い位置に設けられることが望ましい。このように、観測点Q1〜QNはN個のセンサー22と1対1の関係にある。
Further, in the present embodiment, in association with the
本実施形態では、N個の観測点P1〜PNは、それぞれレーンL1〜LNに対応付けられている。同様に、N個の観測点Q1〜QNは、それぞれレーンL1〜LNに対応付けられている。レーンLjに対応付けて設定される観測点Pj及び観測点Qjは、車両6が上部構造7を移動する第1方向に沿って並んでいる。図23及び図24の例では、第1方向は、上部構造7のレーンL1〜LNに沿うX方向、すなわち、上部構造7の長手方向である。また、第4方向及び第5方向は、車両6が走行する上部構造7の面内においてX方向と直交するY方向、すなわち、上部構造7の幅員方向である。ただし、レーンL1〜LNがそれぞれ曲線状である場合等は、第4方向と第5方向は一致しなくてもよい。また、第4方向及び第5方向は、第1方向と直交していなくてもよく、例えば、上部構造7の車両6が進入する側の端から観測点P1〜PNまでの距離や、上部構造7の車両6が退出する側の端から観測点Q1〜QNまでの距離が異なっていてもよい。なお、観測点P1〜PNは「第N+1〜第Mの観測点」の一例である。Mは整数Nよりも大きい整数である。また、観測点Q1〜QNは「第M+1〜第Lの観測点」の一例である。Lは整数Mよりも大きい整数である。また、観測点Pkは「第N+kの観測点」の一例であり、観測点Qkは「第M+kの観測点」である。kは1以上M−N以下の任意の整数である。また、観測点Pmは「第N+mの観測点」の一例であり、観測点Qmは「第M+mの観測点」である。kは1以上M−N以下の任意の整数である。mは1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数である。例えば、M=2N、L=3Nであってもよい。
In this embodiment, N pieces of the
なお、センサー21,22の数及び設置位置は、図23及び図24に示した例には限定されず種々の変形実施が可能である。
The number and installation positions of the
計測装置1は、各センサー21,22から出力される加速度データに基づいて、第1方向であるX方向と、第4方向及び第5方向であるY方向とそれぞれ交差する第6方向の加速度を取得する。観測点P1〜PN,Q1〜QNは、衝撃によりX方向及びY方向と直交する方向に変位するので、計測装置1は、衝撃の大きさを正確に算出するために、X方向及びY方向と直交する第6方向、すなわち、床板Fの法線方向の加速度を取得するのが望ましい。
Based on the acceleration data output from each of the
図4と同様であるため図示を省略するが、センサー21,22は、互いに直交する3軸の各軸方向に生じる加速度を検出する加速度センサーである。
Although not shown because it is the same as in FIG. 4, the
車両6の上部構造7への進入により観測点P1〜PNに加わる衝撃を検出するために、各センサー21は、3つの検出軸であるx軸、y軸、z軸のうち、1軸が第1方向及び第4方向と交差する方向となるように設置される。同様に、車両6の上部構造7からの退出により観測点Q1〜QNに加わる衝撃を検出するために、各センサー22は、3つの検出軸であるx軸、y軸、z軸のうち、1軸が第1方向及び第5方向と交差する方向となるように設置される。図23及び図24の例では、第1方向はX方向であり、第4方向及び第5方向はY方向であるから、各センサー21,22は、1軸がX方向及びY方向と交差する方向となるように設置される。観測点P1〜PN,Q1〜QNは、衝撃によりX方向及びY方向と直交する方向に変位するので、衝撃の大きさを正確に検出するために、理想的には、各センサー21,22は、1軸をX方向及びY方向と直交する方向、すなわち、床板Fの法線方向に合わせて設置される。
In order to detect an impact applied to the observation point P 1 to P N by entering the
ただし、各センサー21,22を上部構造7に設置する場合、設置場所が傾いている場合もある。計測装置1は、各センサー21,22の3つの検出軸の1軸が、床板Fの法線方向に合わせて設置されなくても、x軸、y軸、z軸の加速度を合成した3軸合成加速度によって、各センサー21,22の傾斜による検出誤差の補正を行うことができる。
However, when the
以下、計測装置1が実行する本実施形態の計測方法の詳細について説明する。
Hereinafter, the details of the measurement method of the present embodiment executed by the
2−2.車両の単独移動の判定
本実施形態では、計測装置1は、観測装置としてのN個のセンサー21による観測情報である加速度データに基づいて、移動体である車両6の複数の部位が観測点Pjをそれぞれ通過した時刻及び当該複数の部位のそれぞれの観測点Pjへの作用に対する応答である物理量を含む第1観測点情報を取得する。同様に、本実施形態では、計測装置1は、観測装置としてのN個のセンサー22による観測情報である加速度データに基づいて、車両6の複数の部位が観測点Qjをそれぞれ通過した時刻及び当該複数の部位のそれぞれの観測点Qjへの作用に対する応答である物理量を含む第2観測点情報を取得する。ここで、jは1以上N以下の各整数である。
2-2. Judgment of single movement of vehicle In the present embodiment, in the
本実施形態では、車両6が備える複数の車軸又は車輪による荷重が上部構造7に印加されるものと考え、第1観測点情報及び第2観測点情報を取得する対象となる複数の部位のそれぞれは、車軸又は車輪である。以下、本実施形態では、複数の部位のそれぞれは車軸であるものとする。
In the present embodiment, it is considered that the load from the plurality of axles or wheels included in the
また、本実施形態では、加速度センサーである各センサー21は、複数の車軸のそれぞれの観測点Pjへの作用による加速度を検出する。同様に、加速度センサーである各センサー22は、複数の車軸のそれぞれの観測点Qjへの作用による加速度を検出する。
Further, in the present embodiment, each
本実施形態では、図23に示したように、観測点P1〜PNは第1の端部EA1に設定され、観測点Q1〜QNは第2の端部EA2に設定される。したがって、車両6の複数の車軸が観測点Pjをそれぞれ通過した時刻を、各車軸の上部構造7への進入時刻、より詳細にはレーンLjへの進入時刻とみなすことができる。また、車両6の複数の車軸が観測点Qjをそれぞれ通過した時刻を、各車軸の上部構造7からの退出時刻、より詳細にはレーンLjからの退出時刻とみなすことができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 23, the
したがって、本実施形態では、第1観測点情報は、車両6の各車軸のレーンLjへの進入時刻及び各車軸がレーンLjに進入する時の作用に対する応答である物理量としての加速度強度を含む。また、第2観測点情報は、車両6の各車軸のレーンLjからの退出時刻及び各車軸がレーンLjから退出する時の作用に対する応答である物理量としての加速度強度を含む。
Therefore, in the present embodiment, the first observation point information, an acceleration strength of the physical quantity which is a response to the action of when entry time and the axles of the lanes L j of each axle of the
さらに、車両6の各車軸の進入と退出は対応するから、第1観測点情報及び第2観測点情報を層別することができ、第1観測点情報、第2観測点情報及びこれらの層別情報を含めて車軸情報と呼ぶことにする。
Further, since the entry and exit of each axle of the
すなわち、車軸情報は、第1観測点情報及び第2観測点情報に加えて、車軸毎の、レーンLjへの進入時刻、進入時の加速度強度、レーンLjからの退出時刻及び退出時の加速度強度の対応情報や、車両6と車軸毎の当該対応情報との対応情報を含む。したがって、車軸情報により、上部構造7を通過した車両6毎に、各車軸が通過したレーンLjや、観測点Pj,Qjを通過した時刻及び通過時の加速度強度が特定される。
That is, in addition to the first observation point information and the second observation point information, the axle information includes the approach time to the lane L j , the acceleration intensity at the time of approach, the exit time from the lane L j, and the exit time for each axle. It includes correspondence information of acceleration intensity and correspondence information between the
図25に車軸情報の一例を示す。図25の例では、1列目〜4列目の情報は車両番号が1の車両6に関する情報である。1列目の情報は車軸番号が1である先頭の車軸に関する情報であり、2列目の情報は車軸番号が2である2番目の車軸に関する情報であり、3列目の情報は車軸番号が3である3番目の車軸に関する情報であり、4列目の情報は車軸番号が4である4番目の車軸に関する情報である。例えば、1列目の対応情報は、車両番号が1の車両6の車軸番号が1である先頭の車軸について、レーンL2への進入時刻がti11であり、進入時の加速度強度がpai11であり、レーンL2からの退出時刻がto11であり、退出時の加速度強度がpao11であることを示している。
FIG. 25 shows an example of axle information. In the example of FIG. 25, the information in the first to fourth columns is information about the
また、5列目〜6列目の情報は車両番号が2の車両6に関する情報である。5列目の情報は車軸番号が1である先頭の車軸に関する対応情報であり、6列目の情報は車軸番号が2である2番目の車軸に関する対応情報である。例えば、5列目の対応情報は、車両番号が2の車両6の車軸番号が1である先頭の車軸について、レーンL1への進入時刻がti21であり、進入時の加速度強度がpai21であり、レーンL1からの退出時刻がto21であり、退出時の加速度強度がpao21であることを示している。
Further, the information in the fifth to sixth columns is information about the
また、7列目〜8列目の情報は車両番号が3の車両6に関する情報である。7列目の情報は車軸番号が1である先頭の車軸に関する対応情報であり、8列目の情報は車軸番号が2である2番目の車軸に関する対応情報である。例えば、7列目の対応情報は、車両番号が3の車両6の車軸番号が1である先頭の車軸について、レーンL1への進入時刻がti31であり、進入時の加速度強度がpai31であり、レーンL1からの退出時刻がto31であり、退出時の加速度強度がpao31であることを示している。
The information in the 7th to 8th columns is information about the
一例として、図26及び図27に、N=2の場合の各センサー21,22,23及び観測点P1,P2,Q1,Q2,R1,R2の配置例を示し、図26及び図27に示す配置例の場合に、計測装置1が車軸情報を生成する手順について説明する。
As an example, FIGS. 26 and 27 show an arrangement example of each
図26は、上部構造7をその上方から見た図であり、図27は、図26をB−B線又はC−C線で切断した断面図である。なお、図26をA−A線で切断した断面図は図6と同じであるため、その図示を省略する。また、図26及び図27に示す各センサー23の配置は、図5及び図6と同様であるため、その説明を省略する。
FIG. 26 is a view of the
図26及び図27の例では、2個のセンサー21が、上部構造7の第1の端部EA1において主桁G1,G3にそれぞれ設けられ、2個のセンサー22が、上部構造7の第2の端部EA2において主桁G1,G3にそれぞれ設けられている。また、レーンL1に対応する観測点P1,Q1がそれぞれ主桁G1に設けられたセンサー21,22の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定され、レーンL2に対応する観測点P2,Q2がそれぞれ主桁G3に設けられたセンサー21,22の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。主桁G1に設けられたセンサー21は観測点P1を観測し、主桁G3に設けられたセンサー21は観測点P2を観測する。また、主桁G1に設けられたセンサー22は観測点Q1を観測し、主桁G3に設けられたセンサー22は観測点Q2を観測する。計測装置1は、車軸情報を生成するために、各センサー21,22が検出した各時刻の加速度を振幅に変換し、加速度強度を取得する。
In the example of FIGS. 26 and 27, two
図28は、4軸の車両6がレーンL2を走行した場合に観測点P1,P2,Q1,Q2に対して検出される加速度の一例を示す図である。また、図29は、図28の各時刻の加速度振幅を加速度強度に変換した図である。図28及び図29の例では、車両6がレーンL2を走行しているので、車両6の4つの車軸が観測点P2,Q2をそれぞれ通過する時刻において大きな加速度強度が取得されている。4つの車軸が観測点P2をそれぞれ通過する時刻において取得される加速度強度は第1観測点情報に含まれる。また、4つの車軸が観測点Q2をそれぞれ通過する時刻において取得される加速度強度は第2観測点情報に含まれる。
FIG. 28 is a diagram showing an example of acceleration detected with respect to observation points P 1 , P 2 , Q 1 and Q 2 when a 4-
そして、計測装置1は、取得した加速度強度が所定の閾値を超えた時刻を先頭の車軸から順に各車軸が観測点P2,Q2を通過した時刻、すなわち、各車軸のレーンL2への進入時刻及びレーンL2からの退出時刻として取得する。
The measuring
図30は、図29の加速度強度を所定の閾値で2値化した図である。図30の例では、4つの車軸のそれぞれのレーンL2への進入時刻とレーンL2からの退出時刻が取得されている。4つの車軸のそれぞれのレーンL2への進入時刻は第1観測点情報に含まれる。また、4つの車軸のそれぞれのレーンL2からの退出時刻は第2観測点情報に含まれる。 FIG. 30 is a diagram in which the acceleration intensity of FIG. 29 is binarized at a predetermined threshold value. In the example of FIG. 30, each entry time and exit time from the lane L 2 to lane L 2 of the four axles are acquired. Each entry time to lane L 2 of the four axles are included in the first observation point information. Further, each of the exit time from the lane L 2 of the four axles are included in the second observation point data.
さらに、計測装置1は、4つの車軸のそれぞれのレーンL2への進入時刻のパターン1と、4つの車軸のそれぞれのレーンL2からの退出時刻のパターン2とを比較し、当該2つのパターンが同一の車両6の通過によるものが否かを判定する。4つの車軸の間隔は変化しないので、車両6が上部構造7を走行する速度が一定であれば、パターン1,2は一致することになる。例えば、計測装置1は、先頭の車軸の進入時刻と退出時刻を一致させるように、パターン1,2のいずれかの時刻をスライドさせ、2番目〜4番目の各車軸の進入時刻と退出時刻の差が所定の閾値以下の場合はパターン1,2が同一の車両6の通過によるものと判定し、当該差が所定の閾値よりも大きい場合はパターン1,2が2台の車両6の通過によるものと判定する。なお、計測装置1は、2台の車両6が同じ速度で1つのレーンを連行する場合において先の車両6の複数の車軸と後の車両6の複数の車軸をすべて1台の車両6の車軸と誤判定しないように、2つの連続する車軸の進入時刻又は退出時刻の間隔が規定以上の時間差である場合には、当該2つの車軸の進入時刻及び退出時刻を2つの車両6に分ければよい。
Furthermore, the measuring
図31は、図30に対して、先頭の車軸の進入時刻と退出時刻を一致させるように、4つの車軸のそれぞれのレーンL2からの退出時刻のパターン2をスライドさせた図である。なお、図31は、図30に対して横軸方向が拡大されている。図31の例では、4つの車軸のそれぞれのレーンL2への進入時刻のパターン1と、4つの車軸のそれぞれのレーンL2からの退出時刻のパターン2とがほぼ一致しており、パターン1,2が同一の車両6の通過によるものと判定される。
FIG. 31 is a view in which the
そして、計測装置1は、図30に示したレーンL2への4つの進入時刻、図29に示した観測点P2の4つの加速度強度のピーク値、図30に示したレーンL2からの4つの退出時刻、及び、図29に示した観測点Q2の4つの加速度強度のピーク値を、先頭から順に対応づけることにより、先頭の車軸の対応情報、2番目の車軸の対応情報、3番目の車軸の対応情報及び4番目の車軸の対応情報を取得する。さらに、計測装置1は、レーンL2を走行した車両6と4つの車軸の対応情報とを対応付けた対応情報を取得する。これらの情報は、第1観測点情報及び第2観測点情報とともに、車軸情報に含まれる。
The measuring
計測装置1は、車軸情報により、上部構造7のレーンLjを通過した任意の車両6に対して、当該車両6の各車軸の観測点Pjへの進入時刻、各車軸による観測点Pjの加速度強度、各車軸の観測点Qjからの退出時刻、及び、各車軸による観測点Qjの加速度強度を特定することができる。
Based on the axle information, the measuring
計測装置1は、所定期間において取得された車軸情報に基づいて車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定することができる。具体的には、計測装置1は、所定期間において取得された車軸情報から各車両6の各レーンへの進入時刻及び各レーンからの退出時刻を取得し、当該所定期間において、任意のレーンLkに対する任意の車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンLmに対する他の車両6の進入時刻および退出時刻がなければ、当該車両6が単独で上部構造7を走行したと判定する。kは1以上N以下の任意の整数であり、mは1以上N以下かつkとは異なる任意の整数である。例えば、所定期間において図25に示す車軸情報が取得された場合、計測装置1は、車両番号が1の車両6の先頭の車軸のレーンL2への進入時刻ti11を当該車両6のレーンL2への進入時刻として取得し、当該車両6の4番目の車軸のレーンL2からの退出時刻to11を当該車両6のレーンL2からの退出時刻として取得する。計測装置1は、車両番号が2以降の各車両の各レーンへの進入時刻及び各レーンからの退出時刻を同様に取得する。そして、計測装置1は、例えば、所定期間において、車両番号が1の車両6のレーンL2への進入時刻ti11とレーンL2からの退出時刻to11の間に、車両番号が2以下の各車両6のレーンL2〜LNへの進入時刻及びレーンL2〜LNからの退出時刻がなければ、車両番号が1の車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。
The measuring
なお、本実施形態では、計測装置1は、任意のレーンLkに複数の車両6が同時に走行した場合は、当該複数の車両6を1台の車両とみなして、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。ただし、計測装置1は、任意のレーンLkに複数の車両6が同時に走行した場合は、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定してもよい。
In the present embodiment, the measuring
2−3.計測方法
図32は、第2実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図である。本実施形態では、計測装置1が図32に示す手順を実行する。
2-3. Measurement Method FIG. 32 is a flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the second embodiment. In this embodiment, the measuring
図32に示すように、まず、計測装置1は、ステップS21の処理を行う。ステップS21の処理は、図18のステップS1の処理と同様であるため、その説明を省略する。ステップS21は係数値算出ステップである。
As shown in FIG. 32, first, the measuring
次に、計測装置1は、観測点P1〜PNを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P1〜PNのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する(ステップS22)。前述の通り、N個のセンサー21はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー21による観測情報は、観測点P1〜PNに生じた加速度の検出情報である。計測装置1は、N個のセンサー21がそれぞれ検出した加速度に基づいて第1観測点情報を取得する。このステップS22は第1観測点情報取得ステップである。
Time Next, the measuring
次に、計測装置1は、観測点Q1〜QNを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q1〜QNのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する(ステップS23)。前述の通り、N個のセンサー22はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー22による観測情報は、観測点Q1〜QNに生じた加速度の検出情報である。計測装置1は、N個のセンサー22がそれぞれ検出した加速度に基づいて、第2観測点情報を取得する。このステップS23は第2観測点情報取得ステップである。
Time Next, the measuring
次に、計測装置1は、ステップS24〜S27の処理を行う。ステップS24〜S27の処理は、図18のステップS2〜S5の処理と同様であるため、その説明を省略する。ステップS24は、物理量取得ステップである。ステップS25は作用算出ステップである。ステップS26は変位算出ステップである。ステップS27は荷重算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する(ステップS28)。具体的には、計測装置1は、ステップS1で取得した第1観測点情報及びステップS2で取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しているか否かを判断する。そして、計測装置1は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。このステップS28は単独移動判定ステップである。
Next, the measuring
そして、計測装置1は、ステップS28で車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合(ステップS29のY)、ステップS30〜S33の処理を行う。ステップS30〜S33の処理は、図18のステップS8〜S11の処理と同様であるため、その説明を省略する。ステップS30は係数値更新ステップである。ステップS31は異常判断ステップである。ステップS32は通知ステップである。
Then, when it is determined in step S28 that the
計測装置1は、ステップS28で車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定した場合(ステップS29のN)、ステップS30〜S33の処理を行わない。
When it is determined in step S28 that the
次に、計測装置1は、ステップS27で算出したレーンL1〜LNを走行した車両6の荷重をサーバー2に出力する(ステップS34)。このステップS34は、出力ステップである。
Next, the measuring
計測装置1は、計測を終了するまで(ステップS35のN)、ステップS22〜S34の処理を繰り返し行う。
The measuring
図33は、図32のステップS28である単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 33 is a flowchart showing an example of the procedure of the independent movement determination step which is step S28 of FIG. 32.
図33に示すように、まず、計測装置1は、整数jを1に設定し(ステップS281)、第1観測点情報及び第2観測点情報を用いて、各車軸のレーンLjへの進入時刻のパターン1と各車軸のレーンLjからの退出時刻のパターン2とを比較する(ステップS282)。
As shown in FIG. 33, first, the measuring
そして、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値以下の場合は(ステップS283のY)、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻及び加速度強度とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻及び加速度強度とを1台の車両6と対応づけて車軸情報を生成する(ステップS284)。
Then, when the difference between the entry time of each axle included in the
また、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値よりも大きい場合は(ステップS283のN)、ステップS284の処理を行わない。
Further, when the difference between the entry time of each axle included in
計測装置1は、整数jがNでない場合は(ステップS285のN)、整数jに1を加算し(ステップS286)、ステップS282〜S284の処理を繰り返し行う。
When the integer j is not N (N in step S285), the measuring
そして、整数jがNになると(ステップS285のY)、計測装置1は、ステップS284で生成した車軸情報から、各車両6の各レーンに対する進入時刻及び退出時刻を取得する(ステップS287)。
Then, when the integer j becomes N (Y in step S285), the measuring
次に、計測装置1は、整数kを1に設定し(ステップS288)、レーンLkに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がない場合(ステップS289のY)、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定し(ステップS293)、単独移動判定ステップの処理を終了する。
Next, the measuring
計測装置1は、レーンLkに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がある場合(ステップS289のN)、整数kがNでなければ(ステップS290のN)、整数kに1を加算し(ステップS291)、ステップS289の処理を繰り返し行う。
When the measuring
そして、整数kがNになると(ステップS290のY)、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS292)、単独移動判定ステップの処理を終了する。
Then, when the integer k becomes N (Y in step S290), the measuring
2−4.計測装置の構成
図34は、第2実施形態における計測装置1の構成例を示す図である。図34において、図21と同様の構成要素には同じ符号が付されている。図34に示すように、第1実施形態と同様、計測装置1は、制御部110と、第1通信部120と、記憶部130と、第2通信部140と、操作部150と、を有している。
2-4. Configuration of Measuring Device FIG. 34 is a diagram showing a configuration example of the measuring
第1通信部120、記憶部130、第2通信部140及び操作部150がそれぞれ行う処理は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Since the processes performed by the
制御部110は、第1実施形態と同様、上部構造7の変位等を算出し、また、関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断等を行う。
The
制御部110は、物理量取得部111と、作用算出部112と、変位算出部113と、荷重算出部114と、単独移動判定部115と、係数値更新部116と、異常判断部117と、係数値算出部118と、出力処理部119と、第1観測点情報取得部161と、第2観測点情報取得部162と、を備えている。
The
物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118及び出力処理部119がそれぞれ行う処理は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
The first execution is performed by the physical
第1観測点情報取得部161は、観測点P1〜PNを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P1〜PNのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第1観測点情報取得部161は、図32における第1観測点情報取得ステップの処理を行う。第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報は、記憶部130に記憶される。
The first observation point
第2観測点情報取得部162は、観測点Q1〜QNを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q1〜QNのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第2観測点情報取得部162は、図32における第2観測点情報取得ステップの処理を行う。第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報は、記憶部130に記憶される。
The second measurement point
単独移動判定部115は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。具体的には、単独移動判定部115は、第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報及び第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しているか否かを判断する。そして、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。すなわち、単独移動判定部115は、図32における単独移動判定ステップの処理を行う。単独移動判定部115による判定結果の情報は、記憶部130に記憶される。
The independent
例えば、制御部110は、操作部150からの操作データに基づいて、未知の車両6による上部構造7の変位等の算出や関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断を行う第1モードと、1次係数a11〜aNN及び0次係数b11〜bNNを算出する第2モードとを切り替える。例えば、N個のセンサー23が上部構造7に設置された後、制御部110が第2モードに設定された状態で複数の車両による荷重試験が行われ、荷重試験の終了後、制御部110は第1モードに設定される。
For example, the
第1実施形態と同様、制御部110は、記憶部130に記憶された各種のプログラムを実行するプロセッサーであり、記憶部130に記憶された計測プログラム131を実行することにより、物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、単独移動判定部115、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118、出力処理部119、第1観測点情報取得部161、第2観測点情報取得部162の各機能を実現する。換言すれば、計測プログラム131は、図32に示したフローチャートの各手順を、コンピューターである計測装置1に実行させるプログラムである。ただし、制御部110は、ASICなどのカスタムICとして構成され、各部の機能を実現してもよいし、CPUとASICとによって各部の機能を実現してもよい。
Similar to the first embodiment, the
なお、制御部110は荷重算出部114を含まなくてもよい。また、制御部110は異常判断部117を含まなくてもよい。例えば、計測装置1が、更新した係数の値の時系列をサーバー2に送信し、サーバー2が当該係数の値の時系列に基づいて上部構造7の異常を判断してもよい。また、制御部110は係数値算出部118を含まなくてもよい。例えば、サーバー2あるいは他の装置が、1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値を算出する処理を行い、これらの値を計測装置1の記憶部130に記憶させてもよい。
The
2−5.作用効果
以上に説明した第2実施形態の計測方法によれば、第1実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rjを通過する時の作用xjを他の作用から分離して算出することができる。また、第1実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。また、第1実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、車両6の走行による観測点Rjの変位や荷重を精度良く算出することができる。
2-5. Action effect According to the measurement method of the second embodiment described above, as in the measurement method of the first embodiment, the measuring
3.第3実施形態
第3実施形態の計測方法では、計測装置1による単独移動判定ステップの処理が第1実施形態及び第2実施形態の計測方法と異なる。以下、第2実施形態について、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して第1実施形態又は第2実施形態と重複する説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態及び第2実施形態と異なる内容について説明する。
3. 3. Third Embodiment In the measurement method of the third embodiment, the processing of the independent movement determination step by the measuring
第3実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図は、図32と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、第3実施形態の計測方法では、図32のステップS28である単独移動判定ステップにおいて、計測装置1は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しておらず、かつ、ステップS26において観測点Riの作用xiから算出される変位u’iとステップS24で取得した観測点Riの変位uiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。kは1以上N以下の任意の整数であり、mは1以上N以下かつkとは異なる任意の整数である。また、iは1以上N以下の任意の整数である。
Since the flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the third embodiment is the same as that of FIG. 32, the illustration and description thereof will be omitted. However, in the measurement method of the third embodiment, in the independent movement determination step of step S28 of FIG. 32, the measuring
図35及び図36は、図32のステップS28である単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 35 and 36 are flowcharts showing an example of the procedure of the independent movement determination step which is step S28 of FIG. 32.
図35に示すように、まず、計測装置1は、整数jを1に設定し(ステップS301)、第1観測点情報及び第2観測点情報を用いて、各車軸のレーンLjへの進入時刻のパターン1と各車軸のレーンLjからの退出時刻のパターン2とを比較する(ステップS302)。
As shown in FIG. 35, first, the measuring
そして、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値以下の場合は(ステップS303のY)、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻及び加速度強度とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻及び加速度強度とを1台の車両6と対応づけて車軸情報を生成する(ステップS304)。
Then, when the difference between the entry time of each axle included in the
また、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値よりも大きい場合は(ステップS303のN)、ステップS304の処理を行わない。
Further, when the difference between the entry time of each axle included in
計測装置1は、整数jがNでない場合は(ステップS305のN)、整数jに1を加算し(ステップS306)、ステップS302〜S304の処理を繰り返し行う。
When the integer j is not N (N in step S305), the measuring
そして、整数jがNになると(ステップS305のY)、計測装置1は、ステップS304で生成した車軸情報から、各車両6の各レーンに対する進入時刻及び退出時刻を取得する(ステップS307)。
Then, when the integer j becomes N (Y in step S305), the measuring
次に、計測装置1は、整数kを1に設定し(ステップS308)、レーンLkに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がある場合(ステップS309のN)、整数kがNでなければ(ステップS310のN)、整数kに1を加算し(ステップS311)、ステップS309の処理を繰り返し行う。
Next, the measuring
そして、整数kがNになると(ステップS310のY)、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS312)、単独移動判定ステップの処理を終了する。
Then, when the integer k becomes N (Y in step S310), the measuring
また、計測装置1は、レーンLkに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がない場合(ステップS309のY)、図36に示すように、整数kを1に設定し、かつ、整数NLを0に設定する(ステップS313)。
Further, when the measuring
次に、計測装置1は、観測点Rkの作用xkから算出される変位u’kと観測点Rkの変位ukを比較する(ステップS314)。
Next, the measuring
そして、変位u’kと変位ukが近似する場合(ステップS315のY)、計測装置1は、整数NLに1を加算する(ステップS316)。
When the displacement u 'k and the displacement u k approximates (Y in step S315), the measuring
計測装置1は、整数kがNでない場合は(ステップS317のN)、整数kに1を加算し(ステップS318)、ステップS314〜S316の処理を繰り返し行う。
When the integer k is not N (N in step S317), the measuring
そして、整数kがNになると(ステップS317のY)、計測装置1は、整数NLが1であれば(ステップS319のY)、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定し(ステップS320)、整数NLが1でなければ(ステップS319のN)、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS321)、単独移動判定ステップの処理を終了する。
Then, when the integer k becomes N (Y in step S317), the measuring
なお、図35のステップS301〜S312の処理は、図33のステップS281〜S292の処理と同じであり、図36のステップS313〜S321の処理は、図20のステップS161〜S169の処理と同じである。 The processing of steps S301 to S312 of FIG. 35 is the same as the processing of steps S281 to S292 of FIG. 33, and the processing of steps S313 to S321 of FIG. 36 is the same as the processing of steps S161 to S169 of FIG. be.
第3実施形態における計測装置1は、図34と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、第3実施形態における計測装置1では、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しておらず、かつ、ステップS26において観測点Riの作用xiから算出される変位u’iとステップS24で取得した観測点Riの変位uiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。kは1以上N以下の任意の整数であり、mは1以上N以下かつkとは異なる任意の整数である。また、iは1以上N以下の任意の整数である。
Since the measuring
以上に説明した第3実施形態の計測方法によれば、第1実施形態又は第2実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rjを通過する時の作用xjを他の作用から分離して算出することができる。また、第1実施形態又は第2実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。また、第1実施形態又は第2実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、車両6の走行による観測点Rjの変位や荷重を精度良く算出することができる。
According to the measurement method of the third embodiment described above, the measuring
さらに、第3実施形態の計測方法では、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する条件が、第1実施形態における当該条件と第2実施形態における当該条件との論理積である。したがって、第3実施形態の計測方法によれば、yijの係数値が更新される頻度は第1実施形態及び第2実施形態よりも低くなるものの、短期間の環境要因によってyijの係数値が誤った値に更新されるおそれが低減される。
Further, in the measurement method of the third embodiment, the condition for determining that the
4.第4実施形態
第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態の計測方法では、物理量取得ステップにおいて、計測装置1は、観測点R1〜RNの物理量として観測点R1〜RNの変位u1〜uNを取得する。これに対して、第4実施形態の計測方法では、物理量取得ステップにおいて、計測装置1は、観測点R1〜RNの物理量として観測点R1〜RNの車両6による荷重w1〜wNを取得する。以下、第4実施形態について、第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と重複する説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態と異なる内容について説明する。
4. Fourth Embodiment In the first embodiment, the measuring method of the second embodiment or the third embodiment, the physical quantity obtaining step, the measuring
式(20)に示すように、観測点Riの車両6による荷重fiは、前述の関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとする。
As shown in equation (20), the load f i by the
このとき、前述の式(1)及び式(20)より、観測点R1〜RNの車両6による荷重f1〜fNを要素とする荷重ベクトルfは、式(21)のように表される。
Table as in this case, from the above equations (1) and (20), load vector f to a
式(21)において、ベクトルYの各要素ykは式(22)のように定義される。kは1以上N以下の任意の整数である。 In the equation (21), each element y k of the vector Y is defined as in the equation (22). k is any integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N.
実際に観測される観測点R1〜RNのそれぞれの車両6による荷重w1〜wNを要素とする荷重ベクトルwが、荷重ベクトルfと等しいものとすると、式(23)が得られる。
Indeed load vector w to the
式(23)を変形し、式(24)が得られる。 Equation (23) is modified to obtain equation (24).
1次係数行列A及び0次係数行列Bが既知であれば、観測によって得られる荷重ベクトルwを式(24)に代入することにより、未知である作用x1〜xNを要素とする作用ベクトルXが算出される。 If the 1st-order coefficient matrix A and the 0th-order coefficient matrix B are known, by substituting the load vector w obtained by the observation into the equation (24), an action vector having an unknown action x 1 to x N as an element. X is calculated.
一例として、前述の図5及び図6に示した配置例あるいは図26及び図27に示した配置例のように、N=2の場合を例に挙げて、式(24)から作用x1,x2を導出する過程を詳細に説明する。N=2であるから、式(24)より式(25)が得られる。 As an example, as in the arrangement example shown in FIGS. 5 and 6 or the arrangement example shown in FIGS. 26 and 27, the case of N = 2 is taken as an example, and the action x 1 from the equation (24), The process of deriving x 2 will be described in detail. Since N = 2, the equation (25) can be obtained from the equation (24).
式(25)を変形し、式(26)が得られる。 Equation (25) is modified to obtain equation (26).
式(26)より、作用x1,x2は、それぞれ式(27)及び式(28)のように計算される。 From the equation (26), the actions x 1 and x 2 are calculated as the equations (27) and (28), respectively.
車両6がレーンLkを単独で走行し、並走車両の無い条件が成立する場合、観測点Rkの作用xkから算出される荷重w’kと観測された荷重wkとが近似するので、式(29)が成立する。作用xk及び荷重wkはともに時刻tをパラメータとした数列であるため、式(29)のように、各時刻tにおいて荷重w’kと荷重wkとが近似する。
したがって、計測装置1は、任意の観測点Rkに対して式(29)が成立する期間は、車両6がレーンLkを単独で走行したと判定することができる。
Therefore, the measuring
具体的には、計測装置1は、式(30)により、所定の期間における各観測点Rkの荷重w’k(t)の平均値w’k_avg(t)を計算する。
Specifically, the measuring
また、計測装置1は、式(31)により、所定の期間における各観測点Rkの荷重wk(t)の平均値wk_avg(t)を計算する。
Further, the measuring
さらに、計測装置1は、荷重w’(t)の平均値w’k_avg(t)及び荷重wk(t)の平均値wk_avg(t)を用いて、式(32)により、標本相関係数rkを計算する。平均値w’k_avg(t)と平均値wk_avg(t)とが近似しているほど、標本相関係数rkの絶対値は1に近い値となる。また、平均値w’k_avg(t)と平均値wk_avg(t)とが近似していないほど、標本相関係数rkの絶対値は0に近い値となる。
Furthermore, the measuring
そして、計測装置1は、観測点R1〜Rnの作用x1〜xnを新たに算出する毎に、式(32)で得られる標本相関係数rkの絶対値が所定の閾値rthよりも大きい場合に式(29)が成立すると判断する。
The measuring
以上の通り、計測装置1は、式(29)が成立する場合は、車両6が上部構造7を単独で移動したと判定し、式(29)が成立しない場合は、車両6が上部構造7を単独で移動しなかったと判定することができる。
As described above, the measuring
図37は、第4実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図である。本実施形態では、計測装置1が図37に示す手順を実行する。
FIG. 37 is a flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the fourth embodiment. In this embodiment, the measuring
図37に示すように、まず、計測装置1は、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R1〜RNの車両による荷重w1〜wNを取得し、荷重w1〜wNに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する(ステップS41)。iは1以上N以下の任意の整数であり、jは1以上N以下の任意の整数である。車両は、未知の移動体である車両6とは異なる既知の移動体である。具体的には、計測装置1は、式(24)に含まれる1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列Bを算出する。このステップS41は係数値算出ステップである。
As shown in FIG. 37, first, the
次に、計測装置1は、観測点P1〜PNを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P1〜PNのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する(ステップS42)。このステップS42は第1観測点情報取得ステップである。
Time Next, the measuring
次に、計測装置1は、観測点Q1〜QNを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q1〜QNのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する(ステップS43)。このステップS43は第2観測点情報取得ステップである。
Time Next, the measuring
次に、計測装置1は、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R1〜RNの物理量として車両6による荷重w1〜wNを取得する(ステップS44)。前述の通り、N個のセンサー23はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー23による観測情報は、観測点R1〜RNに生じた加速度の検出情報である。そして、この加速度は、第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とそれぞれ交差する第3方向の加速度である。計測装置1は、N個のセンサー23がそれぞれ検出した第3方向の加速度に基づいて式(24)に含まれる荷重ベクトルwを算出する。したがって、物理量取得ステップで計測装置1が取得する観測点R1〜RNの物理量としての荷重w1〜wNは、X方向及びY方向とそれぞれ交差する第3方向の荷重、例えば、X方向及びY方向とそれぞれ直交する第3方向の荷重である。このステップS44は物理量取得ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、観測点Riの車両6による荷重wiが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、ステップS44で取得した荷重w1〜wNに基づいて、観測点R1〜RNの作用x1〜xNを算出する(ステップS45)。iは1以上N以下の任意の整数である。具体的には、計測装置1は、式(24)に、ステップS41で算出した1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列B及びステップS44で算出した荷重ベクトルwを代入して作用ベクトルXを算出する。このステップS45は作用算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、ステップS45で算出した作用x1〜xNに基づいて、観測点R1〜RNの車両6による荷重w’1〜w’Nを算出する(ステップS46)。例えば、1以上N以下の各整数jに対して、式(21)の右辺において、作用x1〜xNのうちの作用xjを除くすべての作用をゼロとして算出される荷重fjを荷重w’jとする。このステップS46は荷重算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、ステップS46で算出した荷重w’1〜w’Nに基づいて、車両6の走行によるレーンL1〜LNのそれぞれの変位を算出する(ステップS47)。1以上N以下の各整数jに対して、荷重w’jとレーンLjの変位との間には相関があるので、あらかじめ車両による荷重試験において、この相関式の係数を算出しておく。計測装置1は、当該相関式に荷重w’jを代入してレーンLjの変位を算出することができる。このステップS47は変位算出ステップである。
Next, the measuring
次に、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する(ステップS48)。具体的には、計測装置1は、ステップS1で取得した第1観測点情報及びステップS4で取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しているか否かを判断する。そして、計測装置1は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。あるいは、計測装置1は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しておらず、かつ、ステップS46において観測点Riの作用xiから算出される荷重w’iとステップS44で取得した観測点Riの車両6による荷重wiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。また、計測装置1は、ステップS46において観測点Riの作用xiから算出される荷重w’iとステップS44で取得した観測点Riの車両6による荷重wiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。この場合、ステップS42,S43はなくてもよい。このステップS48は単独移動判定ステップである。
Next, the measuring
そして、計測装置1は、ステップS48で車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合(ステップS49のY)、観測点R1〜RNの車両6による荷重w1〜wN及び作用x1〜xNに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する(ステップS50)。具体的には、計測装置1は、車両6がレーンLkを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。このステップS50は係数値更新ステップである。
The measuring
次に、計測装置1は、ステップS50で更新された係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する(ステップS51)。計測装置1は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。このステップS51は異常判断ステップである。
Next, the measuring
そして、計測装置1は、ステップS51において上部構造7が異常であると判断した場合に(ステップS52のY)、上部構造7の検査を促す情報を通知する(ステップS53)。例えば、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報をサーバー2等に送信することによって通知する。あるいは、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報を文字、画像、音等の情報として出力することで通知してもよい。このステップS53は通知ステップである。
Then, when the measuring
計測装置1は、ステップS48で車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定した場合(ステップS49のN)、ステップS50〜S53の処理を行わない。
When it is determined in step S48 that the
次に、計測装置1は、ステップS47で算出したレーンL1〜LNの変位をサーバー2に出力する(ステップS54)。このステップS54は、出力ステップである。
Next, the measuring
計測装置1は、計測を終了するまで(ステップS55のN)、ステップS42〜S54の処理を繰り返し行う。
The measuring
第4実施形態における計測装置1の構成は、図34と同様であるため、その図示を省略する。第2実施形態と同様、計測装置1は、制御部110と、第1通信部120と、記憶部130と、第2通信部140と、操作部150と、を有している。
Since the configuration of the measuring
第1通信部120、記憶部130、第2通信部140及び操作部150がそれぞれ行う処理は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
Since the processes performed by the
制御部110は、上部構造7に設置された各センサー23から出力される加速度データに基づいて、車両6による荷重等を算出し、また、関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断等を行う。第2実施形態と同様、制御部110は、物理量取得部111と、作用算出部112と、変位算出部113と、荷重算出部114と、単独移動判定部115と、係数値更新部116と、異常判断部117と、係数値算出部118と、出力処理部119と、第1観測点情報取得部161と、第2観測点情報取得部162と、を備えている。
The
第1観測点情報取得部161は、観測点P1〜PNを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P1〜PNのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第1観測点情報取得部161は、図37における第1観測点情報取得ステップの処理を行う。第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報は、記憶部130に記憶される。
The first observation point
第2観測点情報取得部162は、観測点Q1〜QNを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q1〜QNのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第2観測点情報取得部162は、図37における第2観測点情報取得ステップの処理を行う。第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報は、記憶部130に記憶される。
The second observation point
物理量取得部111は、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R1〜RNの物理量として車両6による荷重w1〜wNを取得する。すなわち、物理量取得部111は、図37における物理量取得ステップの処理を行う。物理量取得部111が取得した荷重w1〜wNは、記憶部130に記憶される。
Physical
作用算出部112は、1以上N以下の任意の整数iに対して、観測点Riの車両6による荷重wiが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、物理量取得部111が取得した荷重w1〜wNに基づいて、観測点R1〜RNの作用x1〜xNを算出する。すなわち、作用算出部112は、図37における作用算出ステップの処理を行う。作用算出部112が算出した作用x1〜xNは、記憶部130に記憶される。
The
変位算出部113は、荷重算出部114が算出した荷重w’1〜w’Nに基づいて、車両6の走行によるレーンL1〜LNのそれぞれの変位を算出する。すなわち、変位算出部113は、図37における変位算出ステップの処理を行う。変位算出部113が算出した車両6の走行によるレーンL1〜LNのそれぞれの変位は、記憶部130に記憶される。
荷重算出部114は、作用算出部112が算出した作用x1〜xNに基づいて、観測点R1〜RNの車両6による荷重w’1〜w’Nを算出する。すなわち、荷重算出部114は、図37における荷重算出ステップの処理を行う。荷重算出部114が算出した荷重w’1〜w’Nは、記憶部130に記憶される。
単独移動判定部115は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。具体的には、単独移動判定部115は、第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報及び第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しているか否かを判断する。そして、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。あるいは、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pkと観測点Qkとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pmと観測点Qmとの間を移動しておらず、かつ、荷重算出部114が観測点Riの作用xiから算出した荷重w’iと物理量取得部111が取得した観測点Riの車両6による荷重wiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。また、単独移動判定部115は、荷重算出部114が観測点Riの作用xiから算出した荷重w’iと物理量取得部111が取得した観測点Riの車両6による荷重wiとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。この場合、第1観測点情報取得部161及び第2観測点情報取得部162はなくてもよい。すなわち、単独移動判定部115は、図37における単独移動判定ステップの処理を行う。単独移動判定部115による判定結果の情報は、記憶部130に記憶される。
The independent
係数値更新部116は、単独移動判定部115が、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、物理量取得部111が取得した観測点R1〜RNの車両6による荷重w1〜wN及び作用算出部112が算出した作用x1〜xNに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する。具体的には、係数値更新部116は、車両6がレーンLkを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。すなわち、係数値更新部116は、図37における係数値更新ステップの処理を行う。記憶部130に記憶されている係数の値は、係数値更新部116が算出した値によって更新される。
Coefficient
異常判断部117は、係数値更新部116が更新した係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する。異常判断部117は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。すなわち、異常判断部117は、図37における異常判断ステップの処理を行う。異常判断部117による判断結果の情報は、記憶部130に記憶される。
The
係数値算出部118は、1以上N以下の任意の整数i,jに対して、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R1〜RNの車両による荷重w1〜wNを取得し、荷重w1〜wNに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する。すなわち、係数値算出部118は、図37における係数値算出ステップの処理を行う。係数値算出部118が算出した1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値は、記憶部130に記憶される。
Coefficient
出力処理部119は、変位算出部113が算出したレーンL1〜LNの変位を、第2通信部140を介してサーバー2に出力する処理を行う。すなわち、出力処理部119は、図37における出力ステップの処理を行う。
例えば、制御部110は、操作部150からの操作データに基づいて、未知の車両6による荷重等の算出や関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断を行う第1モードと、1次係数a11〜aNN及び0次係数b11〜bNNを算出する第2モードとを切り替える。例えば、N個のセンサー23が上部構造7に設置された後、制御部110が第2モードに設定された状態で複数の車両による荷重試験が行われ、荷重試験の終了後、制御部110は第1モードに設定される。
For example, the
第2実施形態と同様、制御部110は、記憶部130に記憶された各種のプログラムを実行するプロセッサーであり、記憶部130に記憶された計測プログラム131を実行することにより、物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、単独移動判定部115、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118、出力処理部119、第1観測点情報取得部161、第2観測点情報取得部162の各機能を実現する。換言すれば、計測プログラム131は、図32に示したフローチャートの各手順を、コンピューターである計測装置1に実行させるプログラムである。ただし、制御部110は、ASICなどのカスタムICとして構成され、各部の機能を実現してもよいし、CPUとASICとによって各部の機能を実現してもよい。
Similar to the second embodiment, the
なお、制御部110は変位算出部113を含まなくてもよい。また、制御部110は異常判断部117を含まなくてもよい。例えば、計測装置1が、更新した係数の値の時系列をサーバー2に送信し、サーバー2が当該係数の値の時系列に基づいて上部構造7の異常を判断してもよい。また、制御部110は係数値算出部118を含まなくてもよい。例えば、サーバー2あるいは他の装置が、1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値を算出する処理を行い、これらの値を計測装置1の記憶部130に記憶させてもよい。
The
以上に説明した第4実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R1〜RNを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、観測点R1〜RNの物理量として車両6による荷重w1〜wNを取得する。そして、観測点Rjの作用xjと、作用xjが観測点Riに及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、計測装置1は、荷重wiが、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、式(24)により、荷重w1〜wNに基づいて、観測点R1〜RNの作用x1〜xNを算出する。したがって、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、移動体である車両6が構造物である上部構造7の観測点Rjを通過する時の作用xjを他の作用から分離して算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLiを走行する車両6による観測点Riの作用xiが観測点Rjに及ぼす作用の影響を排除して、レーンLjを走行する車両6による観測点Rjの作用xjを算出することができる。
In the measurement method of the fourth embodiment described above, the measuring
さらに、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定し、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、観測点R1〜RNの車両6による荷重w1〜wN及び作用x1〜xNに基づいて、関数yijの係数の値を更新する。したがって、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、関数yijの係数の値を随時更新することで上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rjを通過する時の作用xjを他の作用から分離して算出することができる。
Furthermore, the measuring
また、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。
Further, according to the measurement method of the fourth embodiment, the measuring
また、第4実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R1〜RNの作用x1〜xNに基づいて、観測点R1〜RNの車両6による荷重w’1〜w’Nを算出し、荷重w’1〜w’Nに基づいて、観測点R1〜RNの変位を算出する。したがって、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、他の作用から分離して算出された観測点Rjの作用xjに基づいて、車両6の走行による観測点Rjの荷重や変位を精度良く算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLjを移動した車両6によるレーンLjの荷重や変位を精度良く算出することができる。この荷重や変位の情報により、例えば、計測装置1あるいはサーバー2は、過積載の車両の監視等の処理を精度良く行うことができる。
Further, in the measurement method of the fourth embodiment, the measuring
5.変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
5. Modifications The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be carried out within the scope of the gist of the present invention.
上記の図20のステップS162〜S264、あるいは図36のステップS314〜S316において、計測装置1は、観測点Rkの作用xkから算出される変位u’kと観測点Rkの変位ukとを比較し、変位u’kと変位ukが近似している場合に、整数NLに1を加算している。これに対して、図20のステップS162〜S264、あるいは図36のステップS314〜S316を、計測装置1が、観測点Rkの作用xkの最大振幅を算出し、算出した作用xkの最大振幅が所定の閾値以下である場合に整数NLに1を加算するように変更してもよい。
In step S314~S316 step S162~S264 or 36, in the above FIG. 20, the measuring
また、上記の各実施形態では、車両6がレーンLjを走行した時の観測点Rjの作用xjと、観測点Rjの作用xjが観測点Riに及ぼす作用との相関を示す関数yijは、式(1)に示す1次多項式関数であるものとしたが、相関が直線でない場合は、関数yijは、式(33)に示すようなm次多項式関数であってもよい。
In the embodiments described above, the effects x j of the observation point R j when the
また、上記の各実施形態では、観測点R1〜RNを観測する観測装置は、それぞれ加速度センサーであるが、これに限られず、例えば、接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、感圧センサー、画像処理による変位計測機器又は光ファイバーによる変位計測機器であってもよい。観測装置と観測点が1対1に対応している必要はなく、1つの観測装置が観測点R1〜RNの一部又は全部を観測してもよい。 In the embodiments described above, the observation apparatus for observing the observation point R 1 to R N is respectively the acceleration sensor is not limited to this, for example, the contact displacement sensor, a ring-type displacement meter, laser displacement meter , A pressure sensor, a displacement measuring device by image processing, or a displacement measuring device by an optical fiber. It is not necessary to the observation apparatus and observation point corresponds to one-to-one, may be a single observation device observes a part or the whole of the observation point R 1 to R N.
接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、画像処理による変位計測機器、光ファイバーによる変位計測機器は、車両6の観測点R1〜RNの作用に対する応答として変位を計測する。計測装置1は、観測点R1〜RNの変位に基づいて、観測点R1〜RNの物理量としての変位又は車両6による荷重を算出する。感圧センサーは、車両6の観測点R1〜RNへの作用に対する応答として応力変化を検出する。計測装置1は、観測点R1〜RNの応力変化に基づいて、観測点R1〜RNの物理量としての変位又は車両6による荷重を算出する。
Contact displacement meter, the ring-type displacement meter, laser displacement meter, a displacement measuring device by image processing, a displacement measuring apparatus according to the optical fiber, measures the displacement in response to the action of observation points R 1 to R N of the
また、上記の各実施形態では、観測点P1〜PNを観測する観測装置及び観測点Q1〜QNを観測する観測装置は、それぞれ加速度センサーであるが、これに限られず、例えば、衝撃センサー、マイクロホン、歪計又はロードセルであってもよい。観測装置と観測点が1対1に対応している必要はなく、1つの観測装置が観測点P1〜PN,Q1〜QNの一部又は全部を観測してもよい。 In the embodiments described above, the observation apparatus and observation apparatus for observing the observation point Q 1 to Q N observing observation point P 1 to P N, which respectively the acceleration sensor is not limited to this, for example, It may be an impact sensor, microphone, accelerometer or load cell. It is not necessary that the observation device and the observation point have a one-to-one correspondence, and one observation device may observe a part or all of the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N.
衝撃センサーは、車両6の各車軸の観測点P1〜PN,Q1〜QNへの作用に対する応答として衝撃加速度を検出する。計測装置1は、観測点P1〜PNに対する衝撃加速度に基づいて第1観測点情報を取得し、観測点Q1〜QNに対する衝撃加速度に基づいて第2観測点情報を取得する。マイクロホンは、車両6の各車軸の観測点P1〜PN,Q1〜QNへの作用に対する応答として音響を検出する。計測装置1は、観測点P1〜PNに対する音響に基づいて第1観測点情報を取得し、観測点Q1〜QNに対する音響に基づいて第2観測点情報を取得する。歪計、ロードセルは、車両6の各車軸の観測点P1〜PN,Q1〜QNへの作用に対する応答として応力変化を検出する。計測装置1は、観測点P1〜PNの応力変化に基づいて第1観測点情報を取得し、観測点Q1〜QNの応力変化に基づいて第2観測点情報を取得する。
The impact sensor detects the impact acceleration as a response to the action on the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N of each axle of the
また、上記の各実施形態では、車両6がレーンL1〜LNを走行する方向はすべて同じであるが、レーンL1〜LNのうちの少なくとも1つのレーンと他のレーンとは車両6の走行方向が異なっていてもよい。
In the embodiments described above, all directions in which the
また、上記の各実施形態では、各センサー21,22,23は、それぞれ上部構造7の主桁Gに設けられているが、上部構造7の表面や内部、床板Fの下面、橋脚8a等に設けられていてもよい。また、上記の各実施形態では、橋梁5として道路橋を例に挙げたが、これに限られず、例えば、橋梁5は鉄道橋であってもよい。また、上記の各実施形態では、構造物として橋梁の上部構造を例に挙げたが、これに限られず、構造物は移動体の移動によって変形するものであればよい。
Further, in each of the above embodiments, the
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes a configuration substantially the same as the configuration described in the embodiment, for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect. The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. The present invention also includes a configuration that exhibits the same effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
1…計測装置、2…サーバー、4…通信ネットワーク、5…橋梁、6…車両、7…上部構造、7a…橋床、7b…支承、G…主桁、F…床板、8…下部構造、8a…橋脚、8b…橋台、10…計測システム、21…センサー、22…センサー、23…センサー、110…制御部、111…物理量取得部、112…作用算出部、113…変位算出部、114…荷重算出部、115…単独移動判定部、116…係数値更新部、117…異常判断部、118…係数値算出部、119…出力処理部、120…第1通信部、130…記憶部、131…計測プログラム、140…第2通信部、150…操作部、161…第1観測点情報取得部、162…第2観測点情報取得部 1 ... Measuring device, 2 ... Server, 4 ... Communication network, 5 ... Bridge, 6 ... Vehicle, 7 ... Superstructure, 7a ... Bridge floor, 7b ... Bearing, G ... Main girder, F ... Floor board, 8 ... Substructure, 8a ... pier, 8b ... abutment, 10 ... measurement system, 21 ... sensor, 22 ... sensor, 23 ... sensor, 110 ... control unit, 111 ... physical quantity acquisition unit, 112 ... action calculation unit, 113 ... displacement calculation unit, 114 ... Load calculation unit, 115 ... Independent movement determination unit, 116 ... Coefficient value update unit, 117 ... Abnormality determination unit, 118 ... Coefficient value calculation unit, 119 ... Output processing unit, 120 ... First communication unit, 130 ... Storage unit, 131 ... Measurement program, 140 ... 2nd communication unit, 150 ... Operation unit, 161 ... 1st observation point information acquisition unit, 162 ... 2nd observation point information acquisition unit
Claims (21)
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xjと、前記作用xjが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、を含む、計測方法。 For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action of the first to Nth observation points x 1 A measurement method including a coefficient value update step for updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記M+mの観測点との間を移動していない場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の計測方法。 For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. If no other moving object is moving between the N + m observation point and the M + m observation point while moving between the M + k observation point and the M + k observation point, the moving body alone said. The measurement method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the structure has been moved.
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記第M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記第M+mの観測点との間を移動しておらず、かつ、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xiから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の計測方法。 For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. While moving between the observation point of the M + k and the observation point of the M + k, another moving body does not move between the observation point of the N + m and the observation point of the M + m, and is 1 or more and N or less. When the physical quantity calculated from the action xi of the i- th observation point and the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step are close to any integer i of the above. The measurement method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the moving body has moved the structure by itself.
前記第1〜第Nの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の計測方法。 The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The measurement method according to any one of claims 1 to 8, wherein the first to first observation points are associated with the first to first N paths.
前記第N+1〜第Mの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第1の端部に設定され、
前記第M+1〜第Lの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第2の端部に設定される、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の計測方法。 The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The N + 1 to M observation points are associated with the first to Nth paths and are set at the first end of the path.
The first to eighth observation points according to any one of claims 1 to 8, which are associated with the first to Nth paths and are set at the second end of the path. Measurement method.
前記上部構造は、隣り合う橋台と橋脚、隣り合う2つの橋台、又は、隣り合う2つの橋脚のいずれか1つに渡された構造であり、
前記上部構造の両端部は、前記隣り合う橋台と橋脚の位置、前記隣り合う2つの橋台の位置、又は、前記隣り合う2つの橋脚の位置にあり、
前記橋梁は、道路橋又は鉄道橋である、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の計測方法。 The structure is a superstructure of a bridge and
The superstructure is a structure passed to any one of adjacent abutments and piers, two adjacent abutments, or two adjacent piers.
Both ends of the superstructure are located at the positions of the adjacent abutments and piers, the positions of the two adjacent abutments, or the positions of the two adjacent piers.
The measurement method according to any one of claims 1 to 11, wherein the bridge is a road bridge or a railway bridge.
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xjと、前記作用xjが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得部が取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得部が取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNを算出する作用算出部と、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定部と、
前記単独移動判定部が、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新部と、を含む、計測装置。 For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. A physical quantity acquisition unit that acquires the physical quantities of the first to Nth observation points based on the observation information obtained by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. when the function indicating the correlation of the y ij, the physical quantity of the observation point of the i-th said physical quantity acquisition unit has acquired, as equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, said physical quantity obtaining unit based on the physical quantity of the observation point of the acquired first to N, a working calculator for calculating the effects x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination unit that determines whether or not the moving body has moved the structure independently,
When the independent movement determination unit determines that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action x of the first to Nth observation points. A measuring device including a coefficient value updating unit for updating the coefficient value of the function y ij based on 1 to x N.
前記観測装置と、を備えた、計測システム。 The measuring device according to claim 19 and
A measurement system including the observation device.
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xjと、前記作用xjが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x1〜xNに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、をコンピューターに実行させる、計測プログラム。 For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action x 1 of the first to Nth observation points. A measurement program that causes a computer to execute a coefficient value update step of updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.
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