JP3993222B2 - Vehicle running motion analysis system and vehicle running motion analysis method - Google Patents

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Description

この発明は、車両走行動揺解析システムおよび車両走行動揺解析方法に関し、特に、鉄道車両の走行試験において軌道の状態を動的動揺測定で記録解析するのに適用して好適なものである。  The present invention relates to a vehicle running / sway analysis system and a vehicle running / sway analysis method, and is particularly suitable for recording and analyzing the state of a track by dynamic shaking measurement in a running test of a railway vehicle.

鉄道車両の走行試験において軌道の状態を動的動揺測定で記録解析することは、軌道の状態を正確に把握し、状態が悪い場合には適切な処置を施すことで軌道を良好な状態に維持し、乗客の乗り心地を良くしたり、車両の安全運転を実現する上で重要である。この動的動揺測定では、軌道上の車両の位置(所定の基準点からの距離)を正確に測定する必要がある。言い換えると、車両の動揺測定値が軌道のどの位置のものであるかを正確に測定する必要がある。
新幹線や在来線特急列車などでは、車両の車軸や車輪から得られる回転パルスと車輪径とから走行距離を算出することで軌道上の位置あるいは距離を正確に測定することができるが、在来線普通列車などの大部分の列車や電車などでは、そのための設備を有していないのが実情であり、この方法を用いることはできない。
そこで、在来線普通列車などの多くの列車または電車では、走行中の車両の振動加速度波形をレコーダーの記録紙に記録しながら、線路に沿って設けられた、路線の起点(0キロメートル)からの距離を示すキロポスト(キロ程ともいう)地点を通過する毎に計測者がマーカ信号を入れ、記録紙にその地点情報を書き込む方法がとられている。
特開2001−287647号公報(文献1)には、鉄道車両の走行中に生じる振動加速度を検出し、記録する列車動揺記録装置が開示されている。この装置では、上下および左右加速度変換器の出力をそれぞれA/D変換器によってA/D変換し、その出力からCPUなどにより車両の上下および左右方向の振動加速度値を、速度発電機の出力パルスに同期してまたは一定時間毎にリアルタイムで算出する。また、測定開始時キロ程および速度発電機の出力パルスに基づいてキロ程および列車速度を算出する。そして、算出された上下および左右方向の振動加速度値に基づいて上下および左右方向の振動加速度の波形を、算出されたキロ程および列車速度とともに、リアルタイムでプリンタにプリントさせる。
また、特開2004−168216号公報(文献2)には、GPS(Global Positioning System)測位による列車走行情報検出装置および方法が開示されている。これによれば、複数の鉄道車両からなる列車に分散配置された複数のGPSアンテナと、このGPSアンテナに接続されるGPS受信機と、このGPS受信機に接続される列車位置検知装置と、この列車位置検知装置に3次元線路マップとGPSアンテナ設置位置情報とを格納する記憶装置と、上記のGPS受信機、列車位置検知装置を含む列車位置検知システム間を接続する車内LANとを備え、GPSアンテナ設置位置情報に基づき、列車位置検知装置が列車上の全てのGPS受信機がそれぞれ少なくとも2機の衛星からのGPS信号を受信して測位計算を行うことにより、列車全体の在線位置と向きとを把握する。しかしながら、この文献2では、車両走行動揺測定については、何ら開示も示唆もされていない。
走行中の振動加速度波形をレコーダーの記録紙に記録しながら、キロ程地点を通過する毎に、計測者が記録紙にその地点情報を書き込む方法は、5〜10mの位置あるいは距離の誤差が生じるのを避けることができないことや、計測者によって地点情報を書き込むタイミングがばらついたりすることにより、車両の位置あるいは距離を正確に測定することが困難である。また、改修工事などにより線路が短くなったり、長くなったりすることにより、キロ程のないB区間やキロ程が重複するW区間が発生するが、この場合にも、やはり車両の位置あるいは距離を正確に測定することが困難である。これに加えて、特に長距離を走行する場合には、計測者は地点情報を書き込む作業を長時間続けなければならず、計測者に過度の負担がかかるという問題がある。また、この測定には、キロ程通過を知らせる計測者と記録紙に地点情報を書き込む計測者との二人が必要であるため、手間がかかり、コストが高くつくという問題がある。
また、上記文献1に開示された列車動揺記録装置では、車両の車軸や車輪の回転パルスを得るための設備が必要であるため、すでに述べたように、そのための設備を有していない在来線普通列車などに適用することはできない。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、鉄道車両の走行試験において動揺測定値を高い位置精度または距離精度で正確に得ることができ、しかも計測者に負担をかけることなく、低コストで試験を行うことができる車両走行動揺解析システムおよび車両走行動揺解析方法を提供することである。
Recording and analyzing the state of the track by dynamic vibration measurement in a running test of a rail vehicle accurately grasps the state of the track, and if the state is bad, takes appropriate measures to maintain the track in a good state Therefore, it is important for improving the ride comfort of passengers and realizing safe driving of vehicles. In this dynamic vibration measurement, it is necessary to accurately measure the position of the vehicle on the track (distance from a predetermined reference point). In other words, it is necessary to accurately measure at which position on the track the measurement value of the vehicle motion is.
In Shinkansen and conventional limited express trains, it is possible to accurately measure the position or distance on the track by calculating the mileage from the rotation pulse obtained from the axle and wheels of the vehicle and the wheel diameter. Most trains and trains such as ordinary trains do not have facilities for that purpose, and this method cannot be used.
Therefore, in many trains or trains such as conventional trains, the vibration acceleration waveform of the running vehicle is recorded on the recording paper of the recorder, while starting from the starting point of the route (0 km) provided along the track. Each time the vehicle passes a kilometer post (also referred to as kilometer) indicating the distance, a measurer inputs a marker signal and writes the information on the recording paper.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-287647 (Reference 1) discloses a train oscillation recording apparatus that detects and records vibration acceleration generated during travel of a railway vehicle. In this apparatus, the output of the vertical and horizontal acceleration converters is A / D converted by an A / D converter, and the vertical and horizontal vibration acceleration values of the vehicle are output from the output by the CPU or the like to output pulses of the speed generator. Or in real time at regular intervals. Further, the kilometer and the train speed are calculated based on the kilometer at the start of measurement and the output pulse of the speed generator. Then, based on the calculated vertical and horizontal vibration acceleration values, the vertical and horizontal vibration acceleration waveforms are printed in real time along with the calculated kilometer and train speed.
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-168216 (Reference 2) discloses a train travel information detection apparatus and method based on GPS (Global Positioning System) positioning. According to this, a plurality of GPS antennas distributed in a train composed of a plurality of railway vehicles, a GPS receiver connected to the GPS antenna, a train position detecting device connected to the GPS receiver, A train position detection device includes a storage device that stores a three-dimensional track map and GPS antenna installation position information, and an in-vehicle LAN that connects the above-described GPS receiver and a train position detection system including the train position detection device. Based on the antenna installation position information, the train position detection device receives all the GPS signals from at least two satellites and performs the positioning calculation by each GPS receiver on the train. To figure out. However, this document 2 does not disclose or suggest any vehicle running fluctuation measurement.
The method in which the measurer writes the point information on the recording paper every time the vehicle passes the point while recording the vibration acceleration waveform during the running on the recording paper of the recorder causes a position or distance error of 5 to 10 m. It is difficult to accurately measure the position or distance of the vehicle because it cannot be avoided and the timing at which the point information is written by the measurer varies. In addition, when the track is shortened or lengthened due to refurbishment work, etc., there will be a B section with no kilometer or a W section with overlapping kilometers. It is difficult to measure accurately. In addition to this, particularly when traveling a long distance, the measurer has to continue the work of writing point information for a long time, and there is a problem that an excessive burden is placed on the measurer. In addition, this measurement requires two persons, a measurer who informs the passage of about a kilometer and a measurer who writes point information on the recording paper, which is troublesome and expensive.
In addition, since the train motion recording device disclosed in the above-mentioned document 1 requires equipment for obtaining rotation pulses of the vehicle axle and wheels, as described above, it does not have the equipment for that purpose. It cannot be applied to trains such as ordinary trains.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that it is possible to accurately obtain the shake measurement value with high position accuracy or distance accuracy in a running test of a railway vehicle, and at a low cost without burdening the measurer. The present invention is to provide a vehicle running / sway analysis system and a vehicle running / sway analysis method capable of performing the above.

上記課題を解決するために、第1の発明は、
軌道上を走行する車両に設置され、上記車両の少なくとも左右方向および上下方向の加速度を検出するための加速度センサーと、
上記車両に設置されるGPSアンテナおよびGPS受信機とを有し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報に基づいて上記車両の位置情報を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析システムである。
第2の発明は、
軌道上を走行する車両に設置され、上記車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度を検出する3軸加速度センサーと、
上記車両に設置されるGPSアンテナおよびGPS受信機とを有し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報と上記3軸加速度センサーにより検出される上記車両の前後方向の加速度とに基づいて上記車両の位置情報を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析システムである。
第3の発明は、
軌道上を走行する車両の少なくとも左右方向および上下方向の加速度を検出するための加速度センサーとGPSアンテナおよびGPS受信機とを上記車両に設置し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信する信号により取得される位置情報に基づいて上記車両の位置情報を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法である。
第4の発明は、
軌道上を走行する車両の前後方向、左右方向および上下方向の振動加速度を検出する3軸加速度センサーとGPSアンテナおよびGPS受信機とを上記車両に設置し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信する信号により取得される位置情報と上記3軸加速度センサーにより検出される上記車両の前後方向の加速度とに基づいて上記車両の位置情報を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法である。
第2および第4の発明においては、典型的には、GPS信号により取得される位置情報を、車両の前後方向の加速度を2回積分することにより得られる位置情報により補完するようにする。また、加速度センサーとしては、車両の左右方向および上下方向の加速度を検出する2軸加速度センサーを用いても、車両の前後方向、左右方向および上下方向の振動加速度を検出する3軸加速度センサーを用いてもよい。
第1〜第4の発明においては、典型的には、車両が駅に停止している時の駅停止信号および車両が構造物を通過する時の構造物信号により車両の走行距離を補正する機能を有する。この場合、車両の走行距離を補正する際に、予め作成された線路データベースおよび位置補正データベースを用いる。これらの駅停止信号および構造物信号の発生にはスイッチボックスを用いることができる。また、典型的には、軌道上の選択された位置の緯度および経度をGPS受信機により取得し、その近似地点を車両が通過した時に車両の走行距離を補正する機能を有する。
車両には、およそ軌道上を走行するものである限り、全てのものが含まれる。具体的には、列車、電車(地下鉄電車を含む)、モノレール、新交通システム、ジェットコースター、リフト、ケーブルカーなどの車両である。
この発明によれば、GPSアンテナによりGPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報に基づいて車両の位置情報を補正し、あるいは、GPSアンテナによりGPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報と3軸加速度センサーにより検出される車両の前後方向の加速度とに基づいて車両の位置情報を補正するようにしていることにより、B区間またはW区間の有無にかかわらず、鉄道車両の走行試験において動揺測定値を高い位置精度または距離精度で正確に得ることができ、しかもキロ程を通過する毎に計測者が記録紙にその地点情報を書き込む作業が不要となるため計測者に負担をかけることがなく、コストも低く抑えることができる。特に、GPSアンテナによりGPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報と3軸加速度センサーにより検出される車両の前後方向の加速度とに基づいて車両の位置情報を補正することにより、トンネルや屋根付き駅舎や地下軌道などのGPS信号の受信不能区間があっても、動揺測定値を高い位置精度または距離精度で正確に得ることができる。
In order to solve the above problem, the first invention is:
An acceleration sensor that is installed in a vehicle that travels on a track, and that detects at least the lateral and vertical accelerations of the vehicle;
A GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle;
The vehicle running motion analysis system, wherein the position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna.
The second invention is
A three-axis acceleration sensor that is installed in a vehicle traveling on a track and detects accelerations in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle;
A GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle;
The position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the longitudinal acceleration of the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor. This is a vehicle running motion analysis system characterized by this.
The third invention is
An acceleration sensor, a GPS antenna, and a GPS receiver for detecting at least lateral and vertical accelerations of a vehicle traveling on a track are installed in the vehicle,
The vehicle running motion analysis method is characterized in that the position information of the vehicle is corrected based on position information acquired by a signal received by the GPS receiver by the GPS antenna.
The fourth invention is:
A three-axis acceleration sensor, a GPS antenna, and a GPS receiver that detect vibration acceleration in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of a vehicle traveling on a track are installed in the vehicle.
The position information of the vehicle is corrected based on position information acquired by a signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and acceleration in the longitudinal direction of the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor. This is a vehicle running fluctuation analysis method characterized by the above.
In the second and fourth inventions, typically, the position information acquired by the GPS signal is supplemented by position information obtained by integrating the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle twice. Further, as the acceleration sensor, even if a biaxial acceleration sensor that detects acceleration in the left-right direction and the vertical direction of the vehicle is used, a triaxial acceleration sensor that detects vibration acceleration in the longitudinal direction, left-right direction, and vertical direction of the vehicle is used. May be.
In the first to fourth inventions, typically, the function of correcting the travel distance of the vehicle by the station stop signal when the vehicle is stopped at the station and the structure signal when the vehicle passes through the structure. Have In this case, when the travel distance of the vehicle is corrected, a previously created track database and position correction database are used. A switch box can be used to generate the station stop signal and the structure signal. Also, typically, it has a function of acquiring the latitude and longitude of a selected position on the track by a GPS receiver and correcting the travel distance of the vehicle when the vehicle passes through the approximate point.
The vehicle includes everything as long as it travels on a track. Specifically, it includes vehicles such as trains, trains (including subway trains), monorails, new transportation systems, roller coasters, lifts, and cable cars.
According to the present invention, the position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna, or acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna. The vehicle position information is corrected based on the vehicle position information and the longitudinal acceleration detected by the three-axis acceleration sensor, so that the railway vehicle In running tests, it is possible to obtain accurate measurement values with high positional accuracy or distance accuracy, and it is not necessary for the measurer to write the point information on the recording paper every time it passes by about a kilometer. The cost can be kept low. In particular, by correcting the position information of the vehicle based on the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the longitudinal acceleration of the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor, Even if there is a GPS signal unreceivable section such as a covered station building or an underground track, it is possible to accurately obtain fluctuation measurement values with high position accuracy or distance accuracy.

第1図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムを示すブロック図、第2図および第3図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムの実際の構成例を示す略線図、第4図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにおける線路情報設定のための入力画面の一例を示す略線図、第5図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにおける測定条件設定のための入力画面の一例を示す略線図、第6図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにおけるセンサー設定のための入力画面の一例を示す略線図、第7図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにおける解析条件設定のための入力画面の一例を示す略線図、第8図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにおける表示条件設定のための入力画面の一例を示す略線図、第9図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムの使用方法を説明するためのフローチャート、第10図〜第14図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムによる動揺測定中のリアルタイムモニター画面の一例を示す略線図、第15図〜第19図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムによる動揺測定結果の第1の例を示す略線図、第20図〜第24図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムによる動揺測定結果の第2の例を示す略線図、第25図〜第29図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムによる動揺測定結果の第3の例を示す略線図、第30図〜第34図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムによる動揺測定結果の第4の例を示す略線図、第35図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにより得られる警報値発生表の一例を示す略線図、第36図は、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムにより得られる判定値分布表の一例を示す略線図、第37図A、第37図B、第37図Cおよび第37図Dは、この発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムの使用方法を説明するための略線図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle running motion analysis system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show an actual configuration example of a vehicle running motion analysis system according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of an input screen for setting track information in a vehicle running motion analysis system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of an input screen for setting measurement conditions in the vehicle running / sway analysis system, and FIG. 6 illustrates an example of an input screen for setting a sensor in the vehicle running / sway analyzing system according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of an input screen for setting analysis conditions in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an illustration of the present invention. FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of an input screen for setting display conditions in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment, and FIG. 9 is a flowchart for explaining a method of using the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. FIGS. 10 to 14 are schematic diagrams showing an example of a real-time monitor screen during motion measurement by the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. FIGS. 15 to 19 are diagrams of the present invention. FIG. 20 to FIG. 24 are schematic diagrams showing a first example of the shake measurement result by the vehicle running shake analysis system according to the embodiment, and FIGS. 20 to 24 show the shake measurement result by the vehicle running shake analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 25 to FIG. 29 are schematic diagrams showing a third example of the shaking measurement result by the vehicle running shaking analysis system according to the embodiment of the present invention. FIGS. 30 to 34 are schematic diagrams showing a fourth example of the fluctuation measurement result by the vehicle running fluctuation analysis system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 35 is the vehicle according to the embodiment of the present invention. FIG. 36 is a schematic diagram showing an example of a determination value distribution table obtained by a vehicle running / sway analysis system according to an embodiment of the present invention. 37A, 37B, 37C and 37D are schematic diagrams for explaining a method of using the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 3軸加速度5センサー
12 GPSアンテナ
13 GPS受信機
14 加速度アンプ
15 A/DおよびI/Oカード
16 コンピュータ
16a ディスプレイ
17 GPSアンプ
18 バッテリー
19 信号変換ボックス
20 スイッチボックス
20a 状態スイッチ
20b 駅停止スイッチ
11 3-axis acceleration 5 sensor 12 GPS antenna 13 GPS receiver 14 Acceleration amplifier 15 A / D and I / O card 16 Computer 16a Display 17 GPS amplifier 18 Battery 19 Signal conversion box 20 Switch box 20a Status switch 20b Station stop switch

以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
第1図はこの発明の一実施形態による車両走行動揺解析システムの構成を示すブロック図である。
第1図に示すように、この車両走行動揺解析システムは、軌道上を走行する車両の3軸方向(前後方向、左右方向、上下方向)の加速度を計測するための3軸加速度センサー11と、車両の位置をGPS測位により計測するためのGPSアンテナ12およびGPS受信機13とを有する。3軸加速度センサー11からは、車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度がアナログ電気信号としてそれぞれ出力される。3軸加速度センサー11の出力は加速度アンプ14により増幅され、車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度信号としてそれぞれ出力される。これらの加速度信号はA/DおよびI/Oカード15によりA/D変換およびI/O変換された後、コンピュータ16に送られてデータ処理が行われる。このコンピュータ16のハードディスクには、収録解析ソフトに加えて、後述の線路データベースや位置補正データベースが格納される。そして、コンピュータ16のディスプレイには、後述するように、測定条件設定、センサー設定、線路情報設定、解析条件設定用の画面や、動揺加速度種別、動揺波形表示、時間表示、距離表示、速度グラフ、構造物表示、マーカ、グラフ表示選択(1軸重ね書き、2軸、3軸表示)、測定条件、グラフ表示時間、データベース名、GPSデータ、駅停止などを表示することができるようになっている。コンピュータ16は必要に応じてLAN接続される。また、このコンピュータ16には、必要に応じてプリンタが接続される。
一方、GPS受信機13は、GPSアンテナ12により、人工衛星から送信されるGPS信号を受信する。このGPS受信機13の出力はGPSアンプ17により増幅される。このGPSアンプ17の出力はコンピュータ16に送られてデータ処理が行われる。このGPSアンプ17および上記の加速度アンプ14は、これらに電源を供給するバッテリー18とともに、信号変換ボックス19に内蔵されている。
この車両走行動揺解析システムはさらに、手動でスイッチ操作が可能なスイッチボックス20を有する。このスイッチボックス20の出力、すなわちスイッチ信号はA/DおよびI/Oカード15によりA/D変換およびI/O変換された後、コンピュータ16に送られてデータ処理が行われる。
この車両走行動揺解析システムの実際の構成例を第2図に示す。第2図に示すように、この例では、コンピュータ16としてノート型パーソナルコンピュータ(例えば、B5サイズのもの)が用いられ、これが収納ケース21に収納される。符号16aはディスプレイを示す。収納ケース21は、特に限定されるものではないが、例えば、バッグやアルミニウム製ケースが用いられる。ノート型パーソナルコンピュータとしては、各種のものを用いることができるが、例えば、DOS/V機でOSがWindows(登録商標)XP、ハードディスク容量が40GB以上、1.1GHzのCPU、RAM容量が1MB以上のものが用いられる。このノート型パーソナルコンピュータのカードスロットには、A/DおよびI/Oカード15が装着される。収納ケース21には、ケース内面に設けられたポケット部など(図示せず)に、3軸加速度センサー11、GPSアンテナ12、GPS受信機13、信号変換ボックス19およびスイッチボックス20も収納される。計測時には、例えば、3軸加速度センサー11、GPSアンテナ12およびスイッチボックス20を収納ケース21の外に出し、GPS受信機13および信号変換ボックス19は収納ケース21のポケット部などに収納したままとし、また、ノート型パーソナルコンピュータのカードスロットにA/DおよびI/Oカード15を装着しておく。スイッチボックス20は状態スイッチ20a、駅停止スイッチ20b、測定LED20c、衛星LED20dを有する。符号22〜24は各電子機器間を接続するケーブルを示す。収納ケース21を閉めた状態を第3図に示す。
3軸加速度センサー11の一例を挙げると、次のとおりである。
センサー方式 3軸静電容量型IC加速度
測定範囲(定格容量) ±20m/s
周波数特性 DC〜10Hz(+0.5〜−3dB)
測定誤差 ±0.5%以下
アライメント誤差 ±1度以下
外形寸法 20mm角、ケーブル直出し20cm
質量 75g(ケーブル含む)
信号変換ボックス19ならびにA/DおよびI/Oカード15の一例を挙げると、次のとおりである。
加速度アンプ
出力電圧 ±3V/±10m/s
応答周波数 DC〜8Hz(+0.5〜−3dB)
ソフト対応時 0.3〜8Hz
A/D変換
分解能 12bit
サンプリング速度 10ms
GPSアンプ
スタート時間 40sec
取得衛星数 最大15個
算出間隔 1sec
インターフェース USB
バッテリー DC6Vバッテリー1個(予備1個)
消費電流約280mA(約10時間稼働可)
外形寸法 幅180mm、奥行120mm、
高さ30mm
GPSアンテナ12の寸法の一例を挙げると、幅42mm、奥行51mm、高さ14mmである。
スイッチボックス20の一例を挙げると、次のとおりである。
状態スイッチ 押しボタン(状態マーク)
1回押すと0.5secのパルス波発生
駅停止スイッチ シーソースイッチまたはスライドスイッチ
オンで赤色LED点灯
測定LED 測定時緑色LED点灯
衛星LED GPS衛星の取得個数で黄色LED点灯
測定準備時4個以上取得で点灯
測定時は3個以上で点灯
外形寸法 幅55mm、奥行95mm、高さ18mm
この車両走行動揺解析システムでは、車両の走行時における3軸方向、すなわち前後方向、左右方向および上下方向の加速度信号の計測、収録、解析、表示を行う。走行時の車両の速度、距離を同時に測定するため、GPS受信機13の信号を記憶、解析する。
測定中は、駅停止時の、スイッチボックス20の駅停止スイッチ20bのスイッチ操作(オン/オフ)を行い、測定位置を補正する。また、スイッチボックス20の状態スイッチ20aを使用して位置(距離)のマーキングを行う。
測定中は、3軸加速度信号、速度、スイッチ状態をリアルタイムで表示する。波形表示は、直近の波形を右端にして表示する。
収録したデータは、再生し、線路データベースを元に、GPSデータを使用し、距離、位置換算を行う。また、位置補正データベースを元に、各種の位置補正計算を行うことができる。
収録したデータは、再生し、異常加速度の発生の判定などを行うことができる。また、判定リスト出力を行うことができる。
再生時の表示は、横軸を時間軸と距離軸とから選択することができ、距離軸表示の場合は、線路データベースの構造物表示を行う。
表示したデータは、コンピュータ16にプリンタを接続することにより、プリントすることができる。
線路データベースは次のようにして作成する。
振動データを収録する路線の構造物をデータベースとして作成する。
路線の距離、位置、状態名をデータベースとし、入力する。
路線名の設定、W、Bの距離の設定を必要に応じて行う。
データベースは構造物の区分、名称、距離からなる。
駅、橋梁などは、開始距離と終端距離との2つを入力する。
構造物は、駅、トンネル、橋梁、踏切、ポイントなどからなる。
例えば、次のような入力となる。
試験名 試験路線名
開始距離 測定時モニター開始距離
積算方向 測定時モニター距離の積算方向(+または−)
路線名 路線
開始、終了点 開始距離値、終了距離値
WB値
W 接続値始め値、終わり値
B 接続値始め値、終わり値

駅 名称、ホーム開始距離、ホーム終了距離
駅 名称、ホーム開始距離、ホーム終了距離
駅 名称、ホーム開始距離、ホーム終了距離
構造物、路盤
トンネル 名称、開始距離、終了距離
トンネル 名称、開始距離、終了距離
トンネル 名称、開始距離、終了距離
橋梁 名称、開始距離、終了距離
橋梁 名称、開始距離、終了距離
その他 名称、開始距離、終了距離
その他 名称、開始距離、終了距離
踏切、ポイント
踏切 名称、距離
踏切 名称、距離
踏切 名称、距離
ポイント 名称、距離
ポイント 名称、距離
その他 名称、距離
その他 名称、距離
路線名 路線
開始、終了点 開始距離値、終了距離値
WB値
W 接続値始め値、終わり値

駅 名称、ホーム開始距離、ホーム終了距離
構造物、路盤
トンネル 名称、開始距離、終了距離
橋梁 名称、開始距離、終了距離
その他 名称、開始距離、終了距離
踏切、ポイント
踏切 名称、距離
ポイント 名称、距離
その他 名称、距離
路線終了
第4図に線路情報設定のための入力画面の一例を示す。
走行位置(距離)を補正するための位置補正データベースは次のようにして作成する。
位置補正データは、次の3種を入力することができる。
(1)駅停止位置データ
(2)マーキング位置データ(トンネル出口、5キロ点など)
(3)緯度経度位置データ
(1)の場合は、スイッチボックス20の駅停止スイッチ20bが押された時点の位置を駅停止位置として補正する。
(2)の場合は、スイッチボックス20の状態スイッチ20aが押された時点の位置をマーク位置として補正する。
(3)の場合は、緯度経度に一番近いGPSのデータが最初に検出された位置を判定し、緯度経度位置として補正する。
例えば、次のような入力となる。
試験補正名 位置補正名
路線名 路線
開始、終了点 開始距離値、終了距離値
駅停止
駅 名称、停止位置
駅 名称、停止位置
マーキング
マーク 名称、マーク位置
マーク 名称、マーク位置
緯度経度
緯度経度 名称、緯度、経度、緯度経度位置
緯度経度 名称、緯度、経度、緯度経度位置
路線名 路線
開始、終了点 開始距離値、終了距離値
駅停止
駅 名称、停止位置
駅 名称、停止位置
マーキング
マーク 名称、マーク位置
マーク 名称、マーク位置
緯度経度
緯度経度 名称、緯度、経度、緯度経度位置
緯度経度 名称、緯度、経度、緯度経度位置
路線終了
次に、GPS受信機13による緯度、経度の測定方法について説明する。
まず、GPS受信機13を動作させ、現在位置の緯度経度を表示する。また、位置補正データベースのための緯度経度データを取得する。表示は、「XXX度XX分XXX」、で表示される。
次に、測定、収録条件の設定について説明する。
信号データの測定、収録を行うための各種条件を例えば以下のように設定する。
次のように、収録(ファイル)を行うための登録項目を設定する。
・試験名 (ファイル名)
・試験日、時間
・試験者名
・試験車両 車両名、編成、号車
・試験路線 路線名、始発駅、終着駅
・試験コメント 気象条件など
・センサー設置 設置位置など
第5図に測定条件設定のための入力画面の一例を示す。
データベースについては、使用するデータベースを選択し、ファイル名を設定する。具体的には、使用する線路データベースを選択し、ファイル名を設定し、あるいは、使用する位置補正データベースを選択し、ファイル名を設定する。
測定、モニター条件の設定を例えば以下のように行う。
測定時の、3軸加速度センサー11の条件、モニター画面の条件、異常値判定の条件、GPS測定の条件などを設定する。
使用する3軸加速度センサー11の条件を次のように設定する。
・センサー感度 使用するセンサー感度値の設定。
センサーの仕様書より1V当たりの感度値を設定。
(例えば付属センサーの感度値がデフォルトとして設定)
・出力ゼロ点 初期ゼロ位置での、ゼロ点の測定設定。
自動測定または数値設定。
(測定開始時に自動的にオフセットを取るようにできる)
・警報値判定レベル 加速度(前後、左右、上下)が警報を発する各レベルの設定。
(デフォルトとして、例えば「2.4m/s」が設定)
警報は、測定時にモニター値が赤表示となり、ブザーが鳴る。
第6図にセンサー設定のための入力画面の一例を示す。前後加速度、左右加速度および上下加速度の感度および出力ゼロ値、前後警報レベル、左右警報レベル、上下警報レベルはいずれもm/sを単位とする。
速度信号の各種条件を例えば次のように設定する。
・速度、位置取り込み 速度、位置情報の取り込み方法は、GPSを選択。
GPS信号より速度、距離を取り込む。
(GPSデータを取得できない場合は、最終データの速度で走
行したものとして距離換算する)
・GPSポート GPS信号を接続するUSBのポート番号の設定。
(デフォルトは、例えば「4」に設定)
・GPS使用地区 測定を行う地域の設定。
(デフォルトは、例えば「北海道」に設定)
測定時にモニター表示する条件を例えば次のように設定する。
・加速度軸 加速度の縦軸表示を±1、±2、±5m/sから選択。
(デフォルトは、例えば「±2」に設定)
・速度軸 速度の縦軸表示を0〜100、0〜160km/hから選択。
(デフォルトは、例えば「0〜160」に設定)
測定時に表示する(リアルタイムモニター)画面の各種条件を例えば次のように設定する。表示信号は、例えば、加速度信号、速度データ、スイッチデータなどとする。
・表示グラフ数 表示数を1、2、3より選択。
表示数を1とした場合は、3信号を重ねて表示する。
(デフォルトは、例えば「2」に設定)
・表示横軸設定 横軸は表示幅が、10、20、30secより選択。
(デフォルトは、例えば「20」に設定)
これらの設定は、測定、収録中も変更することができる。
データの測定あるいは収録は例えば以下のように行う。
データ収録の開始操作を行うと、測定を開始し、データをハードディスクへ収録する。測定中の生の波形がリアルタイムに表示される。表示信号数、表示時間幅は変更することができる。
同時判定を行う場合には、判定値を超える信号が測定、解析された際、警報が出る。警報点の発生時点も記憶される。
測定は、終了操作を行うまで続けられる。
測定中は、駅での停止時(ゼロkm/h時)に、スイッチボックス20の駅停止スイッチ20bをオンとし、出発時にオフとする。また、任意の時点で、マーキングのためにスイッチボックス20の状態スイッチ20aを押すなどする。
速度、距離の解析には、GPS信号を使用する。衛星信号を受信することができるところでは正確な速度、距離が表示されるが、受信することができないところでは直近の受信値が表示され続ける。走行距離は、直近の速度で走り続けた場合の距離で表示される。収録後の解析時には、線路データベース、位置補正データベースを使用して、補正計算を行うことができる。
データの再生、解析は例えば以下のように行う。
データの解析における各種条件の設定を次のように行う。
・速度、位置取り込み 速度、距離の計算方法にGPSを選択。
・位置補正 位置(距離)の計算をするに当たり、どの補正を有効にするか
を選択。
駅停止信号による補正をするか、しないかを選択する。
マーキング信号による補正をするか、しないかを選択する。
緯度経度データによる補正をするか、しないかを選択する。
・解析方法 加速度信号の解析方法を立ち上がり方向のP−P値、立ち下が
り方向のP−P値、ゼロクロスP−P値(両方向の意味)より
選択。
(デフォルトは、例えば「ゼロクロスP−P値」に設定)
・警報レベル 加速度信号の警報判定レベルを設定。
(加速度が、設定された判定レベルを超えた場合、警報値とし
て判定する)
警報発生時の時刻、位置、発生軸、数値を表示し、記憶する。
(デフォルトとして、例えば「2.4m/s」が設定)
第7図に解析条件設定のための入力画面の一例を示す。前後警報レベル、左右警報レベル、上下警報レベル、判定レベルのランク1〜3はいずれもm/sを単位とする。
取得した波形データを再生または解析して表示するための各種条件を次のように設定する。表示信号は、加速度信号、速度データ、スイッチデータ、構造物などとする。
・DC成分処理 加速度の表示データを、DC〜0.3Hzまでの成分を除去し
て表示するか、生データのまま表示するかを選択。
(デフォルトとして、例えば「生データ」に設定)
・表示グラフ数 表示数を1、2、3より選択。
表示数を1とした場合は、3信号まで重ねて表示することがで
きる。
・加速度軸 加速度の表示幅を、最小値、最大値、目盛値で設定。
・速度軸 速度の表示幅を、最小値、最大値、目盛値で設定。
・表示選択 重ね表示の信号選択、上下位置の表示選択。
・表示線色 グラフの表示線の色を設定。
・表示横軸選択 横軸の表示軸を時間軸、距離軸より選択。
・時間軸 時間の表示幅を最小値、最大値、目盛値、補助目盛値で設定。
・距離軸 距離の表示幅を最小値、最大値、目盛値、補助目盛値で設定。
路線名も選択する。
W区間の場合は、測定時間の早い位置の方が選択される。
・構造物表示 距離軸表示の場合、状態グラフ部分に、駅以外に構造物の表示
を行うかを選択。
第8図に表示条件設定のための入力画面の一例を示す。
取得した波形データは、トレンドデータとして、グラフ表示する。
表示する横軸は、時間軸、距離軸から選択する。例えば、距離軸表示の場合、路線のキロポストどおりに距離軸を表示する。また、路線の連結や、B、Wのずれも加味し、グラフ表示する。
解析条件、表示条件の各種を変更し、グラフ表示する。
また、線路データベースを変更して解析することもできる。
距離軸表示の場合、グラフ左端位置の路線名を、表示画面上に表示路線名として表示する。
なお、データを再生、表示する場合、データベースでの補正をオフとし、横軸を時間軸とすれば、測定時の生波形表示と同じになる。
また、再生データの表示が不可解な場合、この条件で再生すると、駅停止信号、マーキング信号が正常にオンとならなかったり、位置補正データベースが間違っていたり、ということを判断することができる。
取得した波形データの再生画面の右下に警報データが表示される。この表示枠内の1つの警報データをダブルクリックすると、その警報発生部分前後の波形を拡大表示する。拡大表示は、時間軸の場合は前後10秒間を、距離軸の場合は前後400mを表示する。警報値の発生部位にマークが出て、値が表示される。位置選択バーで表示位置を設定することができる。左右矢印をクリックすると、その前後の波形に表示がシフトされる。
収録されたデータは再生表示し、駅停止スイッチ、状態マークスイッチ(キロポストスイッチ)の削除、追加を行うことができる。再生し、スイッチ信号が不足であったり、間違いであったりした部分は編集することができる。
収録したデータより解析、判定した警報点のデータは、発生時の路線、地点の値とともに一覧表示する。解析されたリストは、コンピュータ16にプリンタを接続することにより、プリントすることができる。振幅値の判定は、0.3〜8Hzの成分に対して判定される。
取得したデータはコンピュータ16のハードディスクに保存する。保存したデータは必要に応じて再生可能である。波形データのファイルはバイナリ形式とする。収録したバイナリファイルはCSVファイルへ同名で変換することができる。
次に、この車両走行動揺解析システムの使用方法を具体的に説明する。第9図にこの使用方法のフローチャートを示す。
まず、コンピュータ16の電源を入れ、収録解析ソフトを起動する。起動後、使用する線路データベースおよび位置補正データベースの選択、測定条件設定、センサーの条件設定、解析条件設定、表示条件設定などを行う。
次に、GPS受信機13および信号変換ボックス19の電源を入れ、GPSアンテナ12を静止状態に置いて人工衛星から送信されるGPS信号を受信する。このとき、駅停止スイッチ20bはオフとする。
次に、動揺測定を行う試験路線の出発駅において、この車両走行動揺解析システムを収納した収納ケース21を計測者が手に持って、試験列車の車両に乗り込む。そして、車内の所定位置にGPSアンテナ12を設置する。また、3軸加速度センサー11を車両の床に固定する。この固定には、接着剤や両面テープなどを用いてもよいし、3軸加速度センサー11の底面を鉄板などの十分に重いベース板(例えば、幅50mm、奥行50mm、高さ10mm)に両面テープなどにより貼り付け、これをベース板を下にして床面に置くだけでもよい。この3軸加速度センサー11の3軸は、それぞれ車両の前後方向、左右方向および上下方向に一致するようにアライメントを行う。このとき、駅停止スイッチ20bはオンとする。
次に、試験列車が出発駅を発車した時、駅停止スイッチ20bをオフとする。
次に、列車走行中に線路構造物を通過する毎に状態スイッチ20aをオンとする。線路構造物は通過駅、踏切、ポイント、トンネル入口および出口、キロポストなどである。
途中の駅に停車した時に駅停止スイッチ20bをオンとし、その駅を発車した時に駅停止スイッチ20bをオフとする。
こうして列車が終点駅に到着し、停止した時、駅停止スイッチ20bをオンとする。
第10図〜第14図にリアルタイムモニター測定画面の一例を示し、第10図は画面の全体構成、第11図は第10図の表示部Aの詳細、第12図は第10図の表示部Bの詳細、第13図は第10図の表示部Cの詳細、第14図は第10図の表示部Dの詳細を示す。また、第15図〜第19図に動揺測定結果の第1の例を示し、第15図は画面の全体構成、第16図は第15図の表示部Aの詳細、第17図は第15図の表示部Bの詳細、第18図は第15図の表示部Cの詳細、第19図は第15図の表示部Dの詳細を示す。ただし、この第1の例では、函館本線(札幌−砂川)札幌駅出発より岩見沢方面310km付近まではGPSデータを取得できず、GPSデータのみで速度表示、走行距離計算を行った(駅データベースでの換算あり)。第20図〜第24図に動揺測定結果の第2の例を示し、第20図は画面の全体構成、第21図は第20図の表示部Aの詳細、第22図は第20図の表示部Bの詳細、第23図は第20図の表示部Cの詳細、第24図は第20図の表示部Dの詳細を示す。ただし、この第2の例では、GPSデータ、前後加速度信号よりの変換値の両方を使用し、速度表示、走行距離計算を行った(駅データベースでの換算あり)。第25図〜第29図に動揺測定結果の第3の例を示し、第25図は画面の全体構成、第26図は第25図の表示部Aの詳細、第27図は第25図の表示部Bの詳細、第28図は第25図の表示部Cの詳細、第29図は第25図の表示部Dの詳細を示す。ただし、この第3の例では、ある路線(○○線とする)(A駅−R駅)B駅の先よりP駅の手前までは地下部分であり、GPSデータのみで速度表示、走行距離計算を行った(駅データベースでの換算あり)。第30図〜第34図に動揺測定結果の第4の例を示し、第30図は画面の全体構成、第31図は第30図の表示部Aの詳細、第32図は第30図の表示部Bの詳細、第33図は第30図の表示部Cの詳細、第34図は第30図の表示部Dの詳細を示す。ただし、この第4の例では、GPSデータ、前後加速度信号よりの変換値の両方を使用し、速度表示、走行距離計算を行った(駅データベースでの換算あり)。また、第35図に警報値発生表の一例を、第36図に判定値分布表の一例を示す。
第37図A、第37図B、第37図Cおよび第37図Dを参照して、この車両走行動揺解析システムにおいて車両の位置または距離をGPS信号により補正する方法の具体例について説明する。ここで、第37図AはGPS速度グラフ(単位はkm/h)であり、実線のグラフはGPS受信信号から算出した速度信号、点線のグラフは受信不能区間、a、bは駅停止スイッチ20bによるスイッチ信号の入力位置である。第37図Bは前後加速度信号の積分により得られる加速度積分速度グラフ(単位はkm/h)であり、点線の縦線c、dはそれぞれトンネルの入口、出口の位置を示す。第37図Cは、第37図Aにおける受信不能区間の速度を、第37図Bに示す加速度積分速度グラフにおけるc−d区間の速度データを用いて補完したGPS速度グラフ(単位はkm/h)であり、トンネルによる受信不能区間でもGPS速度グラフが得られていることがわかる。第37図Dは、駅などの各種の構造物を含む線路データベースeおよび各構造物に対応する状態スイッチ20aによるスイッチ信号(トリガー信号)fを示す。第37図Cに示すようにしてGPS速度グラフを補完するとともに、線路データベースeおよびスイッチ信号fを用いて位置あるいは距離を補正することで、受信不能区間があっても、車両の位置あるいは距離を正確に求めることができる。
以上のように、この一実施形態による車両走行動揺解析システムによれば、軌道上を走行する車両の動揺測定を高い位置精度または距離精度で正確に行うことができる。この動揺測定の結果から軌道の状態を把握し、異常動揺値が測定された場合などには適宜補修などの適切な処置を施し、動揺測定を再度行って処置の効果を確認することにより、軌道を良好な状態に維持することができ、乗客の乗り心地を良くし、あるいは、車両の安全運転を実現することができる。また、車両に回転パルスを得るための設備を設ける必要がないため、この設備を有していない在来線普通列車などの動揺解析を低コストで行うことができる。さらに、この車両走行動揺解析システムによれば、一人の計測者で負担なく測定を簡単に行うことができる。
加えて、この一実施形態による車両走行動揺解析システムは、車両の改善などにも活用することができる。すなわち、営業車両での動揺測定データは、軌道の保守管理のためだけでなく、乗り心地を良くするための車両の改善などのためにも必要であり、車両上で計測した動揺測定データの解析には、地上の軌道状態を考慮に入れる必要があり、走行経路に対応する位置の正確な把握が必要となる。車両側の乗り心地向上策としては、車両に生じる加速度は車両や編成列車の運動特性や速度や加減速度によって変化するので、車両に不要な加速度が生じないように台車および車体の設計(改造)や台車の軽量化やバネ下質量の削減などの改善が考えられる。また、車両保守面では、車輪踏面、車輪径の管理などが考えられる。
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた仕様、数値、構成、機能などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる仕様、数値、構成、機能などを用いてもよい。
具体的には、必要に応じて、コンピュータ16として、ノート型パーソナルコンピュータの代わりにデスクトップ型パーソナルコンピュータを用いてもよい。さらには、コンピュータ16の代わりに、例えば、携帯情報端末、すなわちPDA(Personal Digital Assistance)あるいは携帯電話を用いることも可能である。
  Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle running motion analysis system according to an embodiment of the present invention.
  As shown in FIG. 1, this vehicle running motion analysis system includes a triaxial acceleration sensor 11 for measuring acceleration in three axial directions (front and rear direction, left and right direction, and vertical direction) of a vehicle traveling on a track, A GPS antenna 12 and a GPS receiver 13 for measuring the position of the vehicle by GPS positioning are provided. From the triaxial acceleration sensor 11, accelerations in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle are output as analog electrical signals. The output of the triaxial acceleration sensor 11 is amplified by the acceleration amplifier 14 and is output as acceleration signals in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle, respectively. These acceleration signals are A / D converted and I / O converted by the A / D and I / O card 15, and then sent to the computer 16 for data processing. The hard disk of the computer 16 stores a later-described track database and position correction database in addition to recording analysis software. On the display of the computer 16, as will be described later, a screen for measurement condition setting, sensor setting, track information setting, analysis condition setting, shaking acceleration type, shaking waveform display, time display, distance display, speed graph, Structure display, marker, graph display selection (1-axis overlay, 2-axis, 3-axis display), measurement conditions, graph display time, database name, GPS data, station stop, etc. can be displayed. . The computer 16 is LAN-connected as necessary. A printer is connected to the computer 16 as necessary.
  On the other hand, the GPS receiver 13 receives the GPS signal transmitted from the artificial satellite by the GPS antenna 12. The output of the GPS receiver 13 is amplified by a GPS amplifier 17. The output of the GPS amplifier 17 is sent to the computer 16 for data processing. The GPS amplifier 17 and the acceleration amplifier 14 are built in a signal conversion box 19 together with a battery 18 that supplies power to them.
  The vehicle running motion analysis system further includes a switch box 20 that can be manually operated. The output of the switch box 20, that is, the switch signal is A / D converted and I / O converted by the A / D and I / O card 15, and then sent to the computer 16 for data processing.
  FIG. 2 shows an actual configuration example of this vehicle running fluctuation analysis system. As shown in FIG. 2, in this example, a notebook personal computer (for example, B5 size) is used as the computer 16 and is stored in the storage case 21. Reference numeral 16a denotes a display. The storage case 21 is not particularly limited. For example, a bag or an aluminum case is used. Various types of notebook personal computers can be used. For example, a DOS / V machine with an OS of Windows (registered trademark) XP, a hard disk capacity of 40 GB or more, a 1.1 GHz CPU, and a RAM capacity of 1 MB or more. Is used. An A / D and I / O card 15 is inserted into the card slot of the notebook personal computer. The storage case 21 also stores the triaxial acceleration sensor 11, the GPS antenna 12, the GPS receiver 13, the signal conversion box 19, and the switch box 20 in a pocket portion (not shown) provided on the inner surface of the case. At the time of measurement, for example, the three-axis acceleration sensor 11, the GPS antenna 12, and the switch box 20 are taken out of the storage case 21, and the GPS receiver 13 and the signal conversion box 19 are stored in a pocket portion of the storage case 21, etc. Further, the A / D and I / O cards 15 are mounted in the card slot of the notebook personal computer. The switch box 20 includes a status switch 20a, a station stop switch 20b, a measurement LED 20c, and a satellite LED 20d. Reference numerals 22 to 24 denote cables for connecting the electronic devices. FIG. 3 shows a state where the storage case 21 is closed.
  An example of the triaxial acceleration sensor 11 is as follows.
    Sensor system 3-axis capacitive IC acceleration
    Measurement range (rated capacity) ± 20 m / s2
    Frequency characteristics DC to 10Hz (+0.5 to -3dB)
    Measurement error ± 0.5% or less
    Alignment error ± 1 degree or less
    External dimensions 20mm square, cable direct 20cm
    Weight 75g (including cable)
  An example of the signal conversion box 19 and the A / D and I / O card 15 is as follows.
  Acceleration amplifier
    Output voltage ± 3V / ± 10m / s2
    Response frequency DC to 8Hz (+0.5 to -3dB)
                          0.3-8Hz for software
  A / D conversion
    Resolution 12bit
    Sampling speed 10ms
  GPS amplifier
    Start time 40 sec
    Number of acquired satellites up to 15
    Calculation interval 1 sec
    Interface USB
  Battery 1 DC6V battery (1 spare)
                      Current consumption about 280mA (operable for about 10 hours)
  External dimensions Width 180mm, Depth 120mm,
                          30mm height
  An example of the dimensions of the GPS antenna 12 is a width of 42 mm, a depth of 51 mm, and a height of 14 mm.
  An example of the switch box 20 is as follows.
  Status switch Push button (status mark)
                        Generates a pulse wave of 0.5 sec when pressed once
  Station stop switch Seesaw switch or slide switch
                        Red LED lights when on
  Measurement LED Green LED lights up during measurement
  Satellite LED Yellow LED lights with the number of GPS satellites acquired
                        Lights when 4 or more are acquired during measurement preparation
                        Lights up with 3 or more during measurement
  External dimensions Width 55mm, Depth 95mm, Height 18mm
  In this vehicle running vibration analysis system, acceleration signals in three axis directions, that is, the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction when the vehicle is running are measured, recorded, analyzed, and displayed. In order to simultaneously measure the speed and distance of the vehicle during traveling, the signal of the GPS receiver 13 is stored and analyzed.
  During measurement, the station stop switch 20b of the switch box 20 is switched (on / off) when the station is stopped to correct the measurement position. Further, the position (distance) is marked using the state switch 20a of the switch box 20.
  During measurement, the triaxial acceleration signal, speed, and switch status are displayed in real time. The waveform is displayed with the most recent waveform on the right.
  The recorded data is reproduced and converted into distance and position using GPS data based on the track database. Various position correction calculations can be performed based on the position correction database.
  The recorded data can be played back to determine the occurrence of abnormal acceleration. In addition, determination list output can be performed.
  For display during reproduction, the horizontal axis can be selected from the time axis and the distance axis. In the case of the distance axis display, the structure of the track database is displayed.
  The displayed data can be printed by connecting a printer to the computer 16.
  The track database is created as follows.
  A route structure that records vibration data is created as a database.
  Enter the distance, position, and state name of the route as a database.
  Route name setting and W / B distance setting are performed as necessary.
  The database consists of structure classifications, names, and distances.
  For a station, a bridge, etc., two values of a start distance and an end distance are input.
  The structure consists of stations, tunnels, bridges, railroad crossings, points, and so on.
  For example, the input is as follows.
    Test name Test route name
    Start distance Monitor start distance during measurement
    Integration direction Integration direction of monitor distance during measurement (+ or-)
    Route name Route
    Start and end points Start distance value and end distance value
    WB value
            W Connection value start value, end value
            B Connection value start value, end value
    station
            Station name, home start distance, home end distance
            Station name, home start distance, home end distance
            Station name, home start distance, home end distance
    Structure, roadbed
            Tunnel name, start distance, end distance
            Tunnel name, start distance, end distance
            Tunnel name, start distance, end distance
            Bridge name, start distance, end distance
            Bridge name, start distance, end distance
            Other name, start distance, end distance
            Other name, start distance, end distance
    Level crossing, point
            Railroad crossing Name, distance
            Railroad crossing Name, distance
            Railroad crossing Name, distance
            Point Name, distance
            Point Name, distance
            Other name, distance
            Other name, distance
    Route name Route
    Start and end points Start distance value and end distance value
    WB value
            W Connection value start value, end value
    station
            Station name, home start distance, home end distance
    Structure, roadbed
            Tunnel name, start distance, end distance
            Bridge name, start distance, end distance
            Other name, start distance, end distance
    Level crossing, point
            Railroad crossing Name, distance
            Point Name, distance
            Other name, distance
    End of route
  FIG. 4 shows an example of an input screen for setting track information.
  A position correction database for correcting the travel position (distance) is created as follows.
  The following three types of position correction data can be input.
      (1) Station stop position data
      (2) Marking position data (tunnel exit, 5 km points, etc.)
      (3) Latitude / longitude position data
  In the case of (1), the position when the station stop switch 20b of the switch box 20 is pressed is corrected as the station stop position.
  In the case of (2), the position when the state switch 20a of the switch box 20 is pressed is corrected as the mark position.
  In the case of (3), the position where the GPS data closest to the latitude and longitude is first detected is determined and corrected as the latitude and longitude position.
  For example, the input is as follows.
    Test correction name Position correction name
    Route name Route
    Start and end points Start distance value and end distance value
    Station stop
            Station name, stop position
            Station name, stop position
    marking
            Mark name, mark position
            Mark name, mark position
    longitude latitude
            Latitude / Longitude Name, Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position
            Latitude / Longitude Name, Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position
    Route name Route
    Start and end points Start distance value and end distance value
    Station stop
            Station name, stop position
            Station name, stop position
    marking
            Mark name, mark position
            Mark name, mark position
  longitude latitude
            Latitude / Longitude Name, Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position
            Latitude / Longitude Name, Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position
    End of route
  Next, a method for measuring latitude and longitude by the GPS receiver 13 will be described.
  First, the GPS receiver 13 is operated to display the latitude and longitude of the current position. Also, latitude / longitude data for the position correction database is acquired. The display is “XXX degree XX minutes XXX”.
  Next, setting of measurement and recording conditions will be described.
  Various conditions for measuring and recording signal data are set as follows, for example.
  Set the registration items for recording (file) as follows.
  ・ Test name (file name)
  ・ Test date, time
  ・ Tester name
  ・ Test vehicle Vehicle name, organization, car number
  ・ Test route Route name, first station, last station
  ・ Test comments Weather conditions, etc.
  ・ Sensor installation Installation position, etc.
  FIG. 5 shows an example of an input screen for setting measurement conditions.
  For the database, select the database to be used and set the file name. Specifically, a track database to be used is selected and a file name is set, or a position correction database to be used is selected and a file name is set.
  For example, measurement and monitoring conditions are set as follows.
  The conditions of the triaxial acceleration sensor 11 at the time of measurement, monitor screen conditions, abnormal value determination conditions, GPS measurement conditions, and the like are set.
  The conditions of the 3-axis acceleration sensor 11 to be used are set as follows.
  ・ Sensor sensitivity Setting of sensor sensitivity value to be used.
                        Sensitivity value per 1V is set from the sensor specifications.
                        (For example, the sensitivity value of the attached sensor is set as the default)
  • Output zero point Zero point measurement setting at the initial zero position.
                        Automatic measurement or numerical setting.
                        (It can be automatically offset at the start of measurement)
  • Alarm value judgment level Setting for each level at which the acceleration (front / back, left / right, up / down) issues an alarm.
                        (For example, “2.4 m / s2”Is set)
                        As for the alarm, the monitor value becomes red and buzzer sounds during measurement.
  FIG. 6 shows an example of an input screen for sensor setting. Longitudinal acceleration, lateral acceleration and vertical acceleration sensitivity and zero output, longitudinal alarm level, lateral alarm level, vertical alarm level are all m / s2Is the unit.
  Various conditions of the speed signal are set as follows, for example.
  ・ Velocity and position capture GPS is selected as the speed and position information capture method.
                        Capture speed and distance from GPS signal.
                        (If GPS data cannot be acquired, run at the speed of the final data.
                        (Convert the distance as if you did)
  -GPS port Setting of the USB port number for connecting GPS signals.
                        (Default is set to “4” for example)
  ・ GPS use area Setting of the area to be measured.
                        (Default is set to “Hokkaido” for example)
  Conditions for monitor display during measurement are set as follows, for example.
  ・ Acceleration axis The vertical axis display of acceleration is ± 1, ± 2, ± 5 m / s.2Select from.
                        (Default is set to “± 2”, for example)
  -Speed axis Select the vertical axis display of speed from 0 to 100, 0 to 160 km / h.
                        (Default is set to “0-160” for example)
  Various conditions on the (real time monitor) screen displayed at the time of measurement are set as follows, for example. The display signal is, for example, an acceleration signal, speed data, switch data, or the like.
  -Display graph number Select the display number from 1, 2, or 3.
                        When the number of displays is 1, three signals are superimposed and displayed.
                        (Default is set to “2”, for example)
  -Display horizontal axis setting The horizontal axis is selected from 10, 20, or 30 sec.
                        (Default is set to “20” for example)
  These settings can be changed during measurement and recording.
  For example, data is measured or recorded as follows.
  When the data recording start operation is performed, measurement starts and data is recorded to the hard disk. The raw waveform being measured is displayed in real time. The number of display signals and the display time width can be changed.
  When simultaneous determination is performed, an alarm is issued when a signal exceeding the determination value is measured and analyzed. The alarm point occurrence time is also stored.
  The measurement is continued until the end operation is performed.
  During measurement, the station stop switch 20b of the switch box 20 is turned on at the time of stopping at the station (at zero km / h) and turned off at the time of departure. Further, the state switch 20a of the switch box 20 is pushed for marking at an arbitrary time.
  GPS signals are used for speed and distance analysis. Where the satellite signal can be received, the accurate speed and distance are displayed, but when the satellite signal cannot be received, the latest received value continues to be displayed. The travel distance is displayed as the distance when the vehicle continues to run at the latest speed. At the time of analysis after recording, correction calculation can be performed using the track database and the position correction database.
  Data reproduction and analysis are performed as follows, for example.
  Various conditions for data analysis are set as follows.
  ・ Velocity and position capture Select GPS as the speed and distance calculation method.
  ・ Position correction Which correction is effective when calculating the position (distance)
                        choose.
                        Select whether or not to correct by station stop signal.
                        Select whether or not to correct with the marking signal.
                        Select whether or not to correct with latitude and longitude data.
  ・ Analysis method Acceleration signal analysis method is P-P value in the rising direction, falling is
                        From the PP value in the vertical direction and the zero cross PP value (meaning in both directions)
                        Choice.
                        (Default is set to “zero cross PP value” for example)
  • Alarm level Set the alarm judgment level for acceleration signals.
                        (If the acceleration exceeds the set judgment level, an alarm value will be
                        To judge)
                        Displays and stores the time, position, generation axis, and numerical value at the time of alarm occurrence.
                        (For example, “2.4 m / s2”Is set)
  FIG. 7 shows an example of an input screen for setting analysis conditions. The ranks 1 to 3 of the front / rear alarm level, the left / right alarm level, the upper / lower alarm level, and the judgment level are all m / s.2Is the unit.
  Various conditions for reproducing or analyzing the acquired waveform data and displaying it are set as follows. The display signal is an acceleration signal, speed data, switch data, a structure, or the like.
  -DC component processing Removes components from DC to 0.3 Hz from acceleration display data.
                        Select whether to display the raw data or display it as raw data.
                        (For example, set to “Raw Data” as default)
  -Display graph number Select the display number from 1, 2, or 3.
                        When the number of displays is 1, it is possible to display up to 3 signals.
                        wear.
  ・ Acceleration axis Set the display width of acceleration with minimum value, maximum value and scale value.
  -Speed axis Set the display width of the speed with the minimum value, maximum value, and scale value.
  • Display selection Signal selection for overlapping display, display selection for vertical position.
  -Display line color Set the display line color of the graph.
  -Display horizontal axis selection Select the display axis of the horizontal axis from the time axis and distance axis.
  ・ Time axis The display width of time is set with the minimum value, maximum value, scale value, and auxiliary scale value.
  ・ Distance axis Set the distance display width with the minimum, maximum, scale, and auxiliary scale values.
                        Select the route name as well.
                        In the case of the W section, the position with the earlier measurement time is selected.
  ・ Structure display In the case of distance axis display, the structure graph is displayed in addition to the station in the status graph.
                        Choose what to do.
  FIG. 8 shows an example of an input screen for setting display conditions.
  The acquired waveform data is displayed in a graph as trend data.
  The horizontal axis to be displayed is selected from the time axis and the distance axis. For example, in the case of distance axis display, the distance axis is displayed according to the kilometer post on the route. In addition, the graph is displayed in consideration of the connection of routes and the deviation of B and W.
  Various analysis conditions and display conditions are changed and displayed in a graph.
  It is also possible to change the track database for analysis.
  In the case of the distance axis display, the route name at the left end position of the graph is displayed as a display route name on the display screen.
  Note that when data is reproduced and displayed, if the correction in the database is turned off and the horizontal axis is the time axis, the display is the same as the raw waveform display at the time of measurement.
  Further, when the display of the reproduction data is incomprehensible, it can be determined that if the reproduction is performed under this condition, the station stop signal and the marking signal are not normally turned on, or the position correction database is incorrect.
  Alarm data is displayed at the lower right of the acquired waveform data playback screen. When one alarm data in the display frame is double-clicked, the waveforms before and after the alarm occurrence part are enlarged and displayed. The magnified display displays 10 seconds before and after the time axis and 400 m before and after the distance axis. A mark appears at the location where the alarm value is generated, and the value is displayed. The display position can be set with the position selection bar. Clicking the left and right arrows shifts the display to the previous and next waveforms.
  The recorded data can be reproduced and displayed, and station stop switches and status mark switches (kilo post switches) can be deleted and added. It is possible to edit the portion that has been reproduced and the switch signal is insufficient or incorrect.
  The alarm point data analyzed and determined from the recorded data is displayed in a list together with the route and point values at the time of occurrence. The analyzed list can be printed by connecting a printer to the computer 16. The amplitude value is determined for a component of 0.3 to 8 Hz.
  The acquired data is stored in the hard disk of the computer 16. The stored data can be played back as needed. The waveform data file is in binary format. The recorded binary file can be converted to a CSV file with the same name.
  Next, the usage method of this vehicle running vibration analysis system is demonstrated concretely. FIG. 9 shows a flowchart of this method of use.
  First, the computer 16 is turned on and the recording analysis software is started. After startup, select the track database and position correction database to be used, set measurement conditions, set sensor conditions, set analysis conditions, set display conditions, etc.
  Next, the GPS receiver 13 and the signal conversion box 19 are turned on, and the GPS antenna 12 is placed in a stationary state to receive a GPS signal transmitted from an artificial satellite. At this time, the station stop switch 20b is turned off.
  Next, at the departure station of the test route where the vibration measurement is performed, the measurer holds the storage case 21 storing the vehicle running vibration analysis system in his / her hand and gets into the vehicle of the test train. And the GPS antenna 12 is installed in the predetermined position in a vehicle. The triaxial acceleration sensor 11 is fixed to the floor of the vehicle. For this fixing, an adhesive or a double-sided tape may be used, and the bottom surface of the triaxial acceleration sensor 11 is a double-sided tape on a sufficiently heavy base plate such as an iron plate (for example, width 50 mm, depth 50 mm, height 10 mm). For example, it may be attached to the floor with the base plate facing down. The three axes of the three-axis acceleration sensor 11 are aligned so as to coincide with the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle, respectively. At this time, the station stop switch 20b is turned on.
  Next, when the test train departs from the departure station, the station stop switch 20b is turned off.
  Next, every time the train passes through the track structure, the state switch 20a is turned on. The track structures are transit stations, railroad crossings, points, tunnel entrances and exits, and kiloposts.
  The station stop switch 20b is turned on when the station stops at an intermediate station, and the station stop switch 20b is turned off when the station departs.
  Thus, when the train arrives at the terminal station and stops, the station stop switch 20b is turned on.
  FIGS. 10 to 14 show an example of the real-time monitor measurement screen. FIG. 10 shows the overall configuration of the screen, FIG. 11 shows the details of the display unit A in FIG. 10, and FIG. 12 shows the display unit in FIG. FIG. 13 shows details of B, FIG. 13 shows details of display section C of FIG. 10, and FIG. 14 shows details of display section D of FIG. 15 to 19 show a first example of the fluctuation measurement result. FIG. 15 shows the overall configuration of the screen, FIG. 16 shows the details of the display section A in FIG. 15, and FIG. 18 shows details of the display unit B, FIG. 18 shows details of the display unit C of FIG. 15, and FIG. 19 shows details of the display unit D of FIG. However, in this first example, GPS data could not be acquired from the Hakodate Main Line (Sapporo-Sunagawa) Sapporo Station to the vicinity of 310km in the Iwamizawa area, speed display and mileage calculation were performed using only the GPS data (in the station database). Conversion). 20 to 24 show a second example of the fluctuation measurement result. FIG. 20 shows the overall configuration of the screen, FIG. 21 shows the details of the display section A in FIG. 20, and FIG. Details of the display unit B, FIG. 23 shows details of the display unit C of FIG. 20, and FIG. 24 shows details of the display unit D of FIG. However, in this second example, both the GPS data and the converted value from the longitudinal acceleration signal were used to perform speed display and travel distance calculation (with conversion in the station database). 25 to 29 show a third example of the fluctuation measurement result. FIG. 25 shows the overall configuration of the screen, FIG. 26 shows the details of the display section A in FIG. 25, and FIG. FIG. 28 shows details of the display unit B, FIG. 28 shows details of the display unit C of FIG. 25, and FIG. 29 shows details of the display unit D of FIG. However, in this third example, a certain route (referred to as XX line) (A station-R station) from the point of B station to the point of P station is an underground part, and the speed display and travel distance are only GPS data. Calculation was performed (with conversion in the station database). 30 to 34 show a fourth example of the fluctuation measurement result. FIG. 30 shows the overall configuration of the screen, FIG. 31 shows the details of the display section A in FIG. 30, and FIG. 32 shows the screen in FIG. Details of the display part B, FIG. 33 shows details of the display part C of FIG. 30, and FIG. 34 shows details of the display part D of FIG. However, in the fourth example, both the GPS data and the converted value from the longitudinal acceleration signal were used to perform speed display and travel distance calculation (with conversion in the station database). FIG. 35 shows an example of an alarm value generation table, and FIG. 36 shows an example of a judgment value distribution table.
  With reference to FIG. 37A, FIG. 37B, FIG. 37C, and FIG. 37D, a specific example of a method for correcting the position or distance of the vehicle by the GPS signal in this vehicle running motion analysis system will be described. Here, FIG. 37A is a GPS speed graph (unit: km / h), a solid line graph is a speed signal calculated from a GPS reception signal, a dotted line graph is an unreceivable section, and a and b are station stop switches 20b. Is the input position of the switch signal. FIG. 37B is an acceleration integral velocity graph (unit: km / h) obtained by integrating the longitudinal acceleration signals, and vertical dotted lines c and d indicate the positions of the entrance and exit of the tunnel, respectively. FIG. 37C is a GPS speed graph (unit: km / h) in which the speed of the unreceivable section in FIG. 37A is complemented with the speed data of the cd section in the acceleration integral speed graph shown in FIG. 37B. ), And it can be seen that the GPS speed graph is obtained even in the unreceivable section through the tunnel. FIG. 37D shows a line database e including various structures such as a station and a switch signal (trigger signal) f by the state switch 20a corresponding to each structure. As shown in FIG. 37C, the GPS speed graph is complemented and the position or distance is corrected using the track database e and the switch signal f, so that the position or distance of the vehicle can be determined even if there is an unreceivable section. It can be determined accurately.
  As described above, according to the vehicle running motion analysis system according to this embodiment, it is possible to accurately measure the running motion of a vehicle traveling on a track with high positional accuracy or distance accuracy. By grasping the condition of the trajectory from the results of this fluctuation measurement, if abnormal fluctuation values are measured, etc., take appropriate measures such as repairs as appropriate, and perform the fluctuation measurement again to confirm the effect of the treatment. Can be maintained in a favorable state, passenger comfort can be improved, or safe driving of the vehicle can be realized. Moreover, since it is not necessary to provide the vehicle with equipment for obtaining a rotation pulse, it is possible to perform a vibration analysis of a conventional train with no such equipment at a low cost. Furthermore, according to this vehicle running fluctuation analysis system, a single measurer can easily perform measurement without burden.
  In addition, the vehicle running fluctuation analysis system according to the embodiment can be used for improving the vehicle. In other words, motion measurement data for commercial vehicles is necessary not only for track maintenance and management, but also for vehicle improvements to improve riding comfort. Analysis of motion measurement data measured on the vehicle Therefore, it is necessary to take into account the ground track condition, and it is necessary to accurately grasp the position corresponding to the travel route. As a measure for improving ride comfort on the vehicle side, the acceleration generated in the vehicle changes depending on the motion characteristics, speed, and acceleration / deceleration of the train and train. Therefore, the bogie and vehicle body are designed (modified) so that unnecessary acceleration does not occur in the vehicle. Improvements such as reducing the weight of the truck and reducing the unsprung mass are conceivable. In terms of vehicle maintenance, management of wheel treads and wheel diameters can be considered.
  Although one embodiment of the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, the specifications, numerical values, configurations, functions, and the like given in the above-described embodiments are merely examples, and different specifications, numerical values, configurations, functions, and the like may be used as necessary.
  Specifically, a desktop personal computer may be used as the computer 16 instead of a notebook personal computer as necessary. Furthermore, instead of the computer 16, for example, a portable information terminal, that is, a PDA (Personal Digital Assistance) or a mobile phone can be used.

Claims (7)

軌道上を走行する車両に設置され、上記車両の少なくとも左右方向および上下方向の加速度を検出するための加速度センサーと、
上記車両に設置されるGPSアンテナおよびGPS受信機とを有し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報に基づいて上記車両の位置情報を補正するとともに、上記車両が駅に停止している時に計測者により入力される駅停止信号および上記車両が構造物を通過する時に計測者により入力される構造物信号により上記車両の走行距離を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析システム。
An acceleration sensor that is installed in a vehicle that travels on a track, and that detects at least the lateral and vertical accelerations of the vehicle;
A GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle;
The station stop that is input by the measurer when the vehicle is stopped at the station while correcting the position information of the vehicle based on the position information acquired from the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna. A vehicle running / sway analysis system characterized in that the travel distance of the vehicle is corrected by a signal and a structure signal input by a measurer when the vehicle passes through the structure.
軌道上を走行する車両に設置され、上記車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度を検出する3軸加速度センサーと、
上記車両に設置されるGPSアンテナおよびGPS受信機とを有し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信するGPS信号により取得される位置情報と上記3軸加速度センサーにより検出される上記車両の前後方向の加速度とに基づいて上記車両の位置情報を補正するとともに、上記車両が駅に停止している時に計測者により入力される駅停止信号および上記車両が構造物を通過する時に計測者により入力される構造物信号により上記車両の走行距離を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析システム。
A three-axis acceleration sensor that is installed in a vehicle traveling on a track and detects accelerations in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle;
A GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle;
While correcting the position information of the vehicle based on the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the longitudinal acceleration of the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor, The travel distance of the vehicle is corrected by the station stop signal input by the measurer when the vehicle is stopped at the station and the structure signal input by the measurer when the vehicle passes the structure. A vehicle running motion analysis system characterized by the above.
上記GPS信号により取得される位置情報を、上記車両の前後方向の加速度を2回積分することにより得られる位置情報により補完することを特徴とする請求項2記載の車両走行動揺解析システム。  3. The vehicle running vibration analysis system according to claim 2, wherein the position information acquired by the GPS signal is supplemented by position information obtained by integrating the longitudinal acceleration of the vehicle twice. 上記車両の走行距離を補正する際に線路データベースおよび位置補正データベースを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載の車両走行動揺解析システム。The vehicle travel fluctuation analysis system according to any one of claims 1 to 3, wherein a track database and a position correction database are used when correcting the travel distance of the vehicle. 上記軌道上の選択された位置の緯度および経度を上記GPS受信機により取得し、その近似地点を上記車両が通過した時に上記車両の走行距離を補正する機能を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載の車両走行動揺解析システム。  The latitude and longitude of a selected position on the orbit are acquired by the GPS receiver, and the vehicle has a function of correcting the travel distance of the vehicle when the vehicle passes through the approximate point. The vehicle running fluctuation analysis system according to any one of to 4. 軌道上を走行する車両の少なくとも左右方向および上下方向の加速度を検出するための加速度センサーとGPSアンテナおよびGPS受信機とを上記車両に設置し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信する信号により取得される位置情報に基づいて上記車両の位置情報を補正するとともに、上記車両が駅に停止している時に計測者により入力される駅停止信号および上記車両が構造物を通過する時に計測者により入力される構造物信号により上記車両の走行距離を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法。
An acceleration sensor, a GPS antenna, and a GPS receiver for detecting at least lateral and vertical accelerations of a vehicle traveling on a track are installed in the vehicle,
The position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the signal received by the GPS receiver by the GPS antenna, and the station stop signal input by the measurer when the vehicle is stopped at the station. And a vehicle travel fluctuation analysis method, wherein the travel distance of the vehicle is corrected by a structure signal input by a measurer when the vehicle passes through the structure.
軌道上を走行する車両の前後方向、左右方向および上下方向の加速度を検出する3軸加速度センサーとGPSアンテナおよびGPS受信機とを上記車両に設置し、
上記GPSアンテナにより上記GPS受信機が受信する信号により取得される位置情報と上記3軸加速度センサーにより検出される上記車両の前後方向の加速度とに基づいて上記車両の位置情報を補正するとともに、上記車両が駅に停止している時に計測者により入力される駅停止信号および上記車両が構造物を通過する時に計測者により入力される構造物信号により上記車両の走行距離を補正するようにした
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法。
A three-axis acceleration sensor, a GPS antenna, and a GPS receiver that detect acceleration in the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction of a vehicle traveling on a track,
The position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the acceleration in the longitudinal direction of the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor. The travel distance of the vehicle is corrected by the station stop signal input by the measurer when the vehicle is stopped at the station and the structure signal input by the measurer when the vehicle passes the structure. A vehicle running vibration analysis method characterized by the above.
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