JP5526433B2 - 軌道位置データ付与システム及び軌道位置データ付与方法 - Google Patents

Description

本発明は、軌道上を走行する車両に設置されたセンサから時系列的に出力される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与システム及びその方法に関する。

軌道上を走行する車両においては、その軌道保守を行うために、軌道の状態を検査することが行われており、検査として、例えば、車両の動揺の検査などが、各種センサを用いて行われる。

これらの検査を行う場合、センサを用いて取得される検査値データは、その検査値データがどこの軌道位置のデータであるかを表す軌道位置データとの対応付けがなされて、格納される必要がある。

従来、軌道検測車のような検査専用車両では、軌道位置データを得るために車輪の回転から距離を計測するエンコーダや、地上子からの軌道位置データを受信可能な車上受信装置が装備されており、検査値データと軌道位置データとの対応付けが行えるようになっている。

しかしながら、検査専用車両を用いずに、通常の営業車で検査値データを取得しようとすると、上記軌道位置データを取得するための装置が装備されていないために、軌道位置の決定が困難になる、という問題がある。

このような問題を解決するためのものとして、特許文献１に示すものが知られている。

特許文献１の車両走行動揺解析システム及び方法では、ＧＰＳアンテナ及びＧＰＳ受信機を有し、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するとともに、車両が駅に停止しているときに作業者により入力される駅停止信号および車両が構造物を通過するときに作業者により入力される構造物信号により車両の走行距離を補正している。

特許第３９９３２２２号公報

しかしながら、かかる従来のシステムまたは方法では、走行距離の補正のため、車両が駅に停止しているときに駅停止信号の入力を計測者に課しているために、操作が煩わしく、また、入力をし忘れたり、誤って駅以外の位置で入力したりする、といった人為的ミスが発生するおそれがあり、正しく入力されているか否かを、別途、人の判断により行う必要がある。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたもので、車両上での測定中における人為的な作業を軽減することができる軌道位置データ付与システム及びその方法を提供することをその目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明は、軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与システムであって、
前記検査値データと同期して、または検査値データとして、車両上に設置された角速度センサ及び加速度センサにより少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データを順次取得し、時系列的に保存するデータ記録装置と、
前記データ記録装置で記録されたデータを解析するデータ解析装置とを備え、前記データ解析装置は、
停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルと、
前記保存した角速度データまたは角速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあり、且つ前記保存した加速度データまたは加速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する停車位置決定手段と、
２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める走行距離算出手段と、
求めた走行距離から前記テーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う軌道位置データ対応付け手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の軌道位置データ付与システムにおいて、前記走行距離算出手段は、時系列的に保存された進行方向の加速度データの二重時間積分を行って一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の軌道位置データ付与システムにおいて、前記データ記録装置は、前記検査値データと同期して、車両上に設置されたＧＰＳ装置により位置データを順次取得し、時系列的に保存しており、
前記走行距離算出手段は、２つの車両停止位置間において、時系列的に保存されたＧＰＳ装置の位置データの変化量を順に求めて、その変化量を距離に換算して、距離を積算して一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与システムであって、
前記検査値データと同期して、車両上に設置されたＧＰＳ装置により速度データを順次取得し、時系列的に保存するデータ記録装置と、
前記データ記録装置で記録されたデータを解析するデータ解析装置とを備え、前記データ解析装置は、
停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルと、
前記保存した速度データが所定値以下の範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する停車位置決定手段と、
２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める走行距離算出手段と、
求めた走行距離から前記テーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う軌道位置データ対応付け手段と、
を備えることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の軌道位置データ付与システムにおいて、前記データ記録装置は、前記検査値データと同期して、または前記検査値データとして、車両上に設置された角速度センサ及び加速度センサにより少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データを順次取得し、時系列的に保存しており、
前記走行距離算出手段は、時系列的に保存された進行方向の加速度データの二重時間積分を行って一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の軌道位置データ付与システムにおいて、前記データ記録装置は、併せてＧＰＳ装置からの位置データを時系列的に保存しており、
前記走行距離算出手段は、２つの車両停止位置間において、時系列的に保存されたＧＰＳ装置の位置データの変化量を順に求めて、その変化量を距離に換算して、距離を積算して一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の軌道位置データ付与システムにおいて、前記データ記録装置は、前記検査値データと同期して、軌道位置データと関連する軌道近傍の既定物の通過を表す既定物データを保存し、
前記走行距離算出手段は、２つの車両停止位置間、２つの既定物間、または既定物と車両停止位置との間で、一方の車両停止位置または既定物からの走行距離を求めることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与方法であって、
前記検査値データと同期して、または検査値データとして、車両上に設置された角速度センサ及び加速度センサにより少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データを順次取得し、時系列的に保存する工程と、
前記保存した角速度データまたは角速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあり、且つ前記保存した加速度データまたは加速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する工程と、
２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める工程と、
求めた走行距離から、停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う工程と、
を備えることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与方法であって、
前記検査値データと同期して、車両上に設置されたＧＰＳ装置により速度データを順次取得し、時系列的に保存する工程と、
前記保存した速度データが所定値以下の範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する工程と、
２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める工程と、
求めた走行距離から、停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う工程と、
を備えることを特徴とする。

本発明では、車両が停止したときに角速度センサからの角速度及び加速度センサからの加速度、またはＧＰＳ装置からの速度がほぼ一定値になることを利用する。

即ち、検査値データと同期して、または検査値データとして取得されて保存される角速度データ及び加速度データ若しくはそれらの変化量、または速度データが一定値から所定範囲内にあるデータを車両停止位置として決定することで、この車両停止位置を基準として、２つの車両停止位置の間の走行距離を求めることで、その２つの車両停止位置間に取得された検査値データを軌道位置データと対応付けることができるようになる。

よって、車両が停車場に停車したときに、作業員がその入力を行う必要がないので、人為的ミスの発生要因を低減させることができ、作業員による測定作業も軽減することができる。

２つの車両停止位置は、予めテーブルに格納されている停車場の位置と対応させることができるため、この２つの停車場間での走行距離を軌道位置データと対応付けることで、停車場において軌道位置データと対応付けられる走行距離をリセットすることができるから、算出される走行距離の誤差が累積していくことを防ぐことができる。

２つの車両停止位置間において、進行方向の加速度データを二重時間積分するか、またはＧＰＳ装置からの位置の変化量を距離に換算して積算することで、走行距離を求めることができて、軌道位置データと検査値データとを対応付けることができる。

また、進行方向の加速度データを時間積分するか、またはＧＰＳ装置からの速度データを取得することで、速度と検査値データとの対応付けも行うことができるようになる。

２つの停車場との間だけでなく、より間隔の短い停車場と既定物との間、または２つの既定物同士の間で、走行距離を求めることで、より一層、走行距離と軌道位置データとの対応付けの精度を高めることができる。

本発明による軌道位置データ付与方法を実施した軌道位置データ付与システムの全体図を示す概略説明図である。 本発明の第１実施形態に係るデータ記録装置の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るデータ解析装置の機能ブロック図である。 軌道位置変換テーブルの一例である。 本発明の第１実施形態に係るデータ解析装置における軌道位置データ付与処理を表すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るデータ記録装置の機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るデータ解析装置における軌道位置データ付与処理を表すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るデータ記録装置の機能ブロック図である。 本発明の第４実施形態に係るデータ記録装置の機能ブロック図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明による軌道位置データ付与方法を実施した軌道位置データ付与システムの全体図を示す概略説明図である。

図において、軌道位置データ付与システム１０は、大別して、車両上に設置されて角速度、加速度等を測定し、測定によって取得された角速度データ、加速度データ等を記録するデータ記録装置１２と、地上においてデータ記録装置１２で記録されたデータを解析するデータ解析装置１４及び充電器１６と、に大別することができる。

データ記録装置１２は、センサ部２０と、収録回路２２と、バッテリ２８とを備えて、可搬性を持った装置となっている。

センサ部２０は、車両の進行方向の加速度ａ_ｘ、車両の左右方向の加速度ａ_ｙ、車両の上下方向の加速度ａ_ｚ、車両のロール角変化であるロール角速度ｒ_ｒ、車両のピッチ角変化であるピッチ角速度ｒ_ｐ、車両のヨー角変化であるヨー角速度ｒ_ｙを検出する。例えば、センサ部２０は、３軸の加速度と２軸の角速度を出力する加速度センサと角速度センサとからなるマイクロ慣性センサ（東京計器株式会社製「ＭＥＳＡＧ」（登録商標））を２個直交して配置することにより、これらの３つの加速度及び３つの角速度を検出することができる。またはセンサ部２０は、個別の３個の加速度センサと３個の角速度センサとから構成することもできる。

図２に示すように、収録回路２２は、メモリ３２と、角速度データ、加速度データを含む検査値データをメモリ３２に格納する制御部３４と、入力部３８とを備える。必要に応じてセンサ部２０と制御部３４との間にＡ／Ｄ変換器を設けることができる。

メモリ３２は、データ記録装置１２とは一体または別体となった任意の記録媒体とすることができ、一定周期毎の角速度データ、加速度データを含む検査値データを時系列的に格納する。

入力部３８は、測定／記録の開始、終了／記録の終了の指令を入力するためのものである。

尚、前記制御部３４、入力部３８の少なくとも一部は、キーボード、マウスといった入力手段を備えたノート型パソコンのような携帯型コンピュータで構成することもできる。

この例では、データ記録装置１２は、軌道位置データを付与するための機能と、軌道保守のために必要な検査を行う機能とを兼用しており、検査装置も兼ねている。センサ部２０から得られる検査値データは、動揺測定を行うものとして使用される。データ記録装置１２が軌道位置データを付与するための機能のみを持つ場合には、センサ部２０は、少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データのみを出力するものでよい。

データ解析装置１４は、ＣＰＵを有するコンピュータで構成され、データ解析装置１４に格納された軌道位置データ付与プログラムを実行することにより、コンピュータであるデータ解析装置１４は、図３に示すように、停車位置決定手段１４０、速度算出手段１４２、走行距離算出手段１４４、軌道位置データ対応付け手段１４６、繰り返し判断処理手段１５０として機能する。またデータ解析装置１４は、メモリ３２がセットされることによって、またはメモリ３２のデータがダウンロードされることによって、データ保存手段としても機能する。このデータ解析装置１４を構成するコンピュータは、データ記録装置１２の一部を構成するコンピュータと同じものであってもよく、または別のものであってもよい。

また、データ解析装置１４には、軌道上の停車場データ、及びその停車場からの距離と、軌道位置データとしてのキロ程との対応付けが記録された軌道位置変換テーブル４２と、検査値データと軌道位置データとしてのキロ程とを対応付けたデータ出力テーブル４８が格納される。

図４に示すように、軌道位置変換テーブル４２では、停車場名及び停車場からの走行距離と、キロ程との対応付けが一レコードとして記録されている。但し、このテーブルにおいて、停車場からの走行距離とキロ程との対応付けは省略可能である。

以上のように構成される軌道位置データ付与システム及び軌道位置データ付与方法の手順を説明する。

１． 測定前の準備
予め、データ記録装置１２のバッテリ２８を充電器１６により充電し、データ記録装置１２には、記録可能な容量を持つメモリ３２をセットしておく。

２． 車両上での測定
角速度データを含む検査値データを取得するために、データ記録装置１２を車両に運び、車両の任意の場所、例えば床上や座席に、データ記録装置１２を設置する。このときに、センサ部２０の方向と車両の座標とを一致させるようにして設置する。

測定前に入力部３８から測定開始地点であることを表す任意の測定基準データ、または測定開始地点のキロ程及び／または停車場名、線路名、上り下りの入力を行う。但し、測定開始地点のキロ程等の情報は、測定前後において既知の情報であるため、後述の地上の処理において、データ解析装置１４において入力するようにしてもよい。

データ記録装置１２は、入力部３８からの測定／記録開始指令の入力があると、測定及び記録を開始し、車両の停止／走行に関係なく、一定周期でセンサ部２０からのデータを時系列的にメモリ３２に格納し、入力部３８からの測定／記録終了指令の入力があると、測定及び記録を終了する。

測定後に入力部３８から測定終了地点であることを表す任意の測定基準データ、またはキロ程及び／または停車場名の入力を行う。但し、ここでも、測定終了地点のキロ程等の情報は、測定前後において既知の情報であるため、後述の地上の処理において、データ解析装置１４において入力するようにしてもよい。

この例では、メモリ３２に記録される検査値データは、進行方向加速度データ、左右方向加速度データ、上下方向加速度データ、ロール角速度データ、ピッチ角速度データ、ヨー角速度データであり、これらは同期して記録される。また、メモリ３２には、測定開始地点及び測定終了地点を表す測定基準データが記録される。この時点で、加速度データ及び角速度データは、共通のデータＩＤ（または通し番号）と対応付けられる。測定開始地点及び測定終了地点を表す測定基準データもデータＩＤと対応付けられる。

測定中に、車両が停車場に停車すると、センサ部２０からのデータは、走行中とは明らかに異なるデータとなる。即ち、停車中は、細かい車両の振動はあるものの基本的には、以下のように、３軸の加速度はほぼ一定値を示し、特に進行方向及び左右方向の加速度はほぼ０、上下方向の加速度はほぼ１Ｇとなり、角速度もほぼ一定値でほぼ０となる。

進行方向の加速度ａ_ｘ・・・ほぼ０
左右方向の加速度ａ_ｙ・・・ほぼ０
上下方向の加速度ａ_ｚ・・・１Ｇ
ロール角速度ｒ_ｒ・・・ほぼ０
ピッチ角速度ｒ_ｐ・・・ほぼ０
ヨー角速度ｒ_ｙ・・・ほぼ０

但し、停車場において車両が傾斜して停車する場合には、上下方向の加速度は１Ｇよりもやや小さくなり、左右方向の加速度が０よりもやや大きくなる場合もあるが、その場合にも、停車している限り、加速度は、予め既知となる傾斜に応じたほぼ一定値を示す。
また、各加速度及び各角速度の変化量も、ほぼ０の一定値を示す。

３． 地上での処理
測定終了後に、地上において、データ解析装置１４による軌道位置データ付与プログラムにより、メモリ３２に記録されたデータに対して、図５に示した処理を行い、停車時における加速度及び角速度の傾向を用いて停車位置を求め、この停車位置を基準として、検査値データを軌道位置データと対応付ける。

まず、センサ２０から出力された加速度値が所定条件を満たすデータの範囲を求める（ステップＳ１２）。ここで、求めるデータの範囲としては、進行方向の加速度ａ_ｘ、左右方向の加速度ａ_ｙ、上下方向の加速度ａ_ｚの少なくとも一つがある一定値から所定範囲内にある範囲とすることができる。具体的には、一定値とは、進行方向の加速度ａ_ｘ、左右方向の加速度ａ_ｙであれば原則０、上下方向の加速度ａ_ｚであれば原則１Ｇであるが、予め車両が停車場で傾いて停車することが分かっている場合には、一定値は、その停車する可能性のある傾斜に応じた一つ以上の一定値とすることができる。

または、求めるデータの範囲としては、進行方向の加速度ａ_ｘ、左右方向の加速度ａ_ｙ、上下方向の加速度ａ_ｚの時間変化量の少なくとも一つがある一定値から所定範囲内にある範囲とすることができる。具体的には、一定値は０である。

次に、センサ２０から出力された角速度値が所定条件を満たすデータの範囲を求める（ステップＳ１４）。ここで、求めるデータの範囲としては、ロール角速度ｒ_ｒ、ピッチ角速度ｒ_ｐ、ヨー角速度ｒ_ｙの少なくとも一つがある一定値から所定範囲内にある範囲とすることができる。一定値とは、具体的には原則０である。

または、求めるデータの範囲としては、ロール角速度ｒ_ｒ、ピッチ角速度ｒ_ｐ、ヨー角速度ｒ_ｙの時間変化量の少なくとも一つがある一定値から所定範囲内にある範囲とすることができる。具体的には、一定値は０である。

ステップＳ１２及びステップＳ１４において所定範囲とは、データのノイズ等を含む０に近い値とすることができ、予め実験による停車時におけるデータから求めておくことができる。

ステップＳ１２とステップＳ１４とで求めた範囲が一致するデータの範囲を求める（ステップＳ１６）。この範囲にあるデータについては、車両が停車位置にあり、暫定的に車両が停車場の位置にあるときのデータと見なす。ここで、求めるデータの範囲は、停車場での停車時間に相当する所定時間範囲において継続している範囲とすることができる。

ステップＳ１６において停車場の位置にあると見なされた隣り合う２つの停車場位置間にあるデータＩＤに対応して、進行方向の加速度の時間積分を行って速度を求め（ステップＳ１８）、さらに速度を時間積分して一方の停車場位置からの走行距離を求める（ステップＳ１９）。

そして、求めた走行距離から軌道位置変換テーブル４２を参照して、該当する一方の停車場からの距離とキロ程の間の対応付けから、データＩＤとキロ程との間の対応付けを行う（ステップＳ２０）。または、求めた走行距離から軌道位置変換テーブル４２を参照して、該当する一方の停車場に対応するキロ程に、求めた走行距離を加算したものを、その求めた走行距離に対応するデータＩＤに対応するキロ程とすることもできる。

車両が停車場間で（停止信号等をうけて）途中停車を行った場合には、ステップＳ１９による二重時間積分により２つの停車場(即ちステップＳ１６で停車場とみなした２つの隣り合う停車場)間の走行距離を求めたときに、求めた走行距離と予め軌道位置変換テーブル４２に格納されている２つの停車場間の距離との誤差が所定範囲を超えることが考えられる。そのように誤差が所定範囲を超える場合には、みなした停車場は、真の停車場ではないとし、順次、次に停車場とみなされたデータとの間で処理を行って、求めた２つの停車場間の走行距離と予め軌道位置変換テーブル４２に格納されている２つの停車場間の距離との誤差が所定範囲内に収まるようにする。

また、誤差が所定範囲内にあるときにも、二重時間積分によって得られた２つの停車場間の走行距離が、予め軌道位置変換テーブル４２に格納されている２つの停車場間の距離になるように走行距離の伸縮処理を行って走行距離の補正を行い、各データＩＤに対応する補正後の走行距離に対応するキロ程を決定するとよい。

検査値データ及び求めた速度とキロ程とを対応付けてデータ出力テーブル４８に格納する（ステップＳ２２）。

検査値データとキロ程との対応付けは、測定を開始し、または最初の停車場とその次の停車場とみなされたデータの範囲から開始して、順次、その次の停車場の間に対して繰り返し行っていく（ステップＳ１８〜Ｓ２４）。そして、データ出力テーブル４８に格納されたテーブルに基づき必要に応じて解析結果を帳票として出力する（ステップＳ２６）。

こうして、停車場での停止を自動的に判断することにより、車両上での測定中に駅停止信号の入力を行う必要がなく、人為的ミスの発生要因を低減させることができ、作業員による測定作業も軽減することができる。

２つの停車場間での走行距離を軌道位置データと対応付けることで、停車場において軌道位置データと対応付けられる走行距離をリセットすることができるため、算出される走行距離の誤差が累積していくことを防ぐことができる。

進行方向の加速度を時間積分して速度を算出することで、速度と検査値データとの対応付けも可能となり、その相関関係の解析に供することができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態にかかるデータ記録装置１２の機能ブロック図を表す。同図において、第１実施形態と同様の部材は同一の符号を付してその説明を省略する。

この例では、データ記録装置１２は、さらにＧＰＳ装置２６を備えている。ＧＰＳ装置２６は、ＧＰＳアンテナと受信機とからなり、緯度・経度からなる位置データと、速度データを出力する。

この実施形態では、測定中、メモリ３２が一定周期でセンサ部２０からのデータ及び同一または異なる別の一定周期でＧＰＳ装置２６からのデータを時系列的に格納するようになっており、センサ部２０からのデータと同様に、ＧＰＳ装置２６からの位置及び速度のデータも、データＩＤと対応付けられる。一般的に、ＧＰＳ装置２６のデータ取得周期は、センサ２０のデータ取得周期よりも長いため、位置及び速度データは、加速度、角速度データよりも、間歇的となる。

この実施形態におけるデータ解析装置１４による軌道位置データ付与プログラムによる処理を図７に示す。

この実施形態では、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を行った後、隣り合う２つの停車位置間にあるデータＩＤに対応して、ＧＰＳ装置２６からの緯度・経度を次の緯度・経度と比較し、緯度・経度の変化量を求め、この変化量から既知の換算式を用いて距離に変換し、その距離を積算して、一方の停車場位置からの走行距離を求める（ステップＳ３０）。以下の処理は、第１実施形態と同一であり、第１実施形態と同様の効果が得られる。

この実施形態では、ＧＰＳ装置２６から緯度・経度情報が得られるので、入力によらずに測定開始位置及び測定終了位置の特定を行ってもよく、また、停車位置にあると判断されたデータに対応する位置データから停車場を特定するようにしてもよく、これによって、途中停車と停車場における停車との識別を行うようにしてもよい。この目的のために、停車場と位置（緯度・経度）情報とが対応付けられたテーブルをデータ解析装置１４で用意しておくとよい。

ＧＰＳ装置のデータ取得周期が、検査値データのデータ取得周期よりも長い場合には、ＧＰＳ装置のデータ取得周期の間のデータに対しては、第１実施形態と同様に、進行方向の加速度の二重時間積分を行って走行距離を求めることで、補間を行うこととしてもよい。

また、ＧＰＳ装置の速度データを取得することで、速度と検査値データとの対応付けも可能となり、その相関関係の解析に供することができる。

任意には、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を行う代わりに、ＧＰＳ装置２６からの出力された速度値がある一定値から所定範囲内にあるデータについては、車両が停車位置にあり、暫定的に車両が停車場の位置にあるときのデータと見なすこともできる。一定値とは、具体的には原則０である。所定範囲とは、データのノイズ等を含む０に近い値とすることができ、予め実験による停車時におけるデータから求めておくことができる。また、停車場での停車時間に相当する所定時間範囲において継続するデータのみ停車場の位置にあるデータと見なすこともできる。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態にかかるデータ記録装置１２の機能ブロック図を表す。同図において、第１実施形態と同様の部材は同一の符号を付してその説明を省略する。

この例では、第１実施形態に加えて、データ記録装置１２の収録回路２２は、マーキング部３６をさらに備える。マーキング部３６は、手動で操作可能であり、この操作が行われたときに、メモリ３２にセンサ部２０からのデータと対応付けられて既定物データが格納される。

また、データ解析装置１４は、既定物テーブル４６をさらに備える（図３参照）。既定物テーブル４６には、停車場以外の既定物の情報を記録しており、例えば既定物として、橋梁、踏切、トンネル、分岐器のキロ程との対応付けを含めることができる。また、この既定物テーブル４６は、軌道位置変換テーブル４２と別に設ける代わりに、軌道位置変換テーブル４２と一体化することもできる。

この実施形態では、測定中に、上記既定物を停車または通過するときに、作業者がマーキング部３６を操作する。これによって、上記メモリ３２に、上記センサ部２０で得られる角速度データ及び加速度データを含む検査値データと同期して、データＩＤと対応付けられて既定物データが記録される。

また、この実施形態におけるデータ解析装置１４による軌道位置データ付与プログラムによる処理においては、ステップＳ１６によって停車場の位置にあるときのデータと見なされたデータＩＤと、既定物データと対応付けられたデータＩＤと、の間にあるデータＩＤに対応して、走行距離を求める（ステップＳ１８）。

第３実施形態によれば、隣り合う２つの停車場との間だけではなく、より間隔の短い停車場と既定物との間、または隣り合う２つの既定物同士の間で、走行距離を求めるために、より一層、走行距離とキロ程との対応付けの精度を高めることができる。

また、第３実施形態では、既定物を通過時に作業者の操作を要求することになるものの、停車場においては、入力を省略することができるので、人為的な作業を低減することができる。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態にかかるデータ記録装置１２の機能ブロック図を表す。同図において、前実施形態と同様の部材は同一の符号を付してその説明を省略する。

この例では、第３実施形態と比較して、データ記録装置１２がＧＰＳ装置２６を備えている。

この実施形態におけるデータ解析装置１４による軌道位置データ付与プログラムによる処理においては、ステップＳ１６によって停車場の位置にあるときのデータと見なされたＩＤデータと、既定物データと対応付けられたＩＤデータと、の間にあるデータＩＤに対応して、ＧＰＳ装置２６からの位置データにより走行距離を求める（ステップＳ３０）。

第４実施形態によれば、第３実施形態と同様に、隣り合う２つの停車場との間だけではなく、より間隔の短い停車場と既定物との間、または隣り合う２つの既定物同士の間で、走行距離を求めるために、より一層、走行距離とキロ程との対応付けの精度を高めることができる。また、既定物の通過時に作業者の操作を要求することになるものの、停車場においては、入力を省略することができるので、作業員による作業を軽減することができる。

既定物としては、前述のように、マーキング部３６から直接手動により入力される停車場、橋、トンネルといった既定物を通過したことを表すデータとする他に、別途のセンサにより自動的に通過したことを検出したことを表すデータとすることもできる。または、他のＡＴＳやデーターデポ（登録商標）（東京計器レールテクノ株式会社製）といった軌道に沿って間隔をあけて配置された地上子の通過を自動的に検知するデータとすることもできる。

また、第４実施形態において、既定物の緯度・経度とキロ程との対応テーブルを備えることもでき、ＧＰＳ装置２６からの位置データと該対応テーブルの緯度・経度とを照合することにより手動によらずに既定物の通過を判定するようにしてもよい。

尚、以上の説明例では、検査値データは、角速度及び加速度を検出するセンサによって共通に検出されるデータであったが、これに限るものではなく、検査値データは、別のセンサによって検出される別の測定値のデータとすることもできる。

１０ 軌道位置データ付与システム
１２ データ記録装置
１４ データ解析装置
２６ ＧＰＳ装置
４２ 軌道位置変換テーブル
１４０ 停車位置決定手段
１４２ 速度算出手段
１４４ 走行距離算出手段
１４６ 軌道位置データ対応付け手段

Claims (9)

1. 軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与システムであって、
   前記検査値データと同期して、または検査値データとして、車両上に設置された角速度センサ及び加速度センサにより少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データを順次取得し、時系列的に保存するデータ記録装置と、
   前記データ記録装置で記録されたデータを解析するデータ解析装置とを備え、前記データ解析装置は、
   停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルと、
   前記保存した角速度データまたは角速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあり、且つ前記保存した加速度データまたは加速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する停車位置決定手段と、
   ２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める走行距離算出手段と、
   求めた走行距離から前記テーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う軌道位置データ対応付け手段と、
   を備えることを特徴とする軌道位置データ付与システム。
2. 前記走行距離算出手段は、時系列的に保存された進行方向の加速度データの二重時間積分を行って一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする請求項１記載の軌道位置データ付与システム。
3. 前記データ記録装置は、前記検査値データと同期して、車両上に設置されたＧＰＳ装置により位置データを順次取得し、時系列的に保存しており、
   前記走行距離算出手段は、２つの車両停止位置間において、時系列的に保存されたＧＰＳ装置の位置データの変化量を順に求めて、その変化量を距離に換算して、距離を積算して一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする請求項１記載の軌道位置データ付与システム。
4. 軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与システムであって、
   前記検査値データと同期して、車両上に設置されたＧＰＳ装置により速度データを順次取得し、時系列的に保存するデータ記録装置と、
   前記データ記録装置で記録されたデータを解析するデータ解析装置とを備え、前記データ解析装置は、
   停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルと、
   前記保存した速度データが所定値以下の範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する停車位置決定手段と、
   ２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める走行距離算出手段と、
   求めた走行距離から前記テーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う軌道位置データ対応付け手段と、
   を備えることを特徴とする軌道位置データ付与システム。
5. 前記データ記録装置は、前記検査値データと同期して、または前記検査値データとして、車両上に設置された角速度センサ及び加速度センサにより少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データを順次取得し、時系列的に保存しており、
   前記走行距離算出手段は、時系列的に保存された進行方向の加速度データの二重時間積分を行って一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする請求項４記載の軌道位置データ付与システム。
6. 前記データ記録装置は、併せてＧＰＳ装置からの位置データを時系列的に保存しており、
   前記走行距離算出手段は、２つの車両停止位置間において、時系列的に保存されたＧＰＳ装置の位置データの変化量を順に求めて、その変化量を距離に換算して、距離を積算して一方の車両停止位置からの走行距離を求めることを特徴とする請求項４記載の軌道位置データ付与システム。
7. 前記データ記録装置は、前記検査値データと同期して、軌道位置データと関連する軌道近傍の既定物の通過を表す既定物データを保存し、
   前記走行距離算出手段は、２つの車両停止位置間、２つの既定物間、または既定物と車両停止位置との間で、一方の車両停止位置または既定物からの走行距離を求めることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の軌道位置データ付与システム。
8. 軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与方法であって、
   前記検査値データと同期して、または検査値データとして、車両上に設置された角速度センサ及び加速度センサにより少なくとも１軸の角速度データと少なくとも１軸の加速度データを順次取得し、時系列的に保存する工程と、
   前記保存した角速度データまたは角速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあり、且つ前記保存した加速度データまたは加速度データの変化量が一定値から所定範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する工程と、
   ２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める工程と、
   求めた走行距離から、停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う工程と、
   を備えることを特徴とする軌道位置データ付与方法。
9. 軌道上を走行する車両に設置されたセンサによって時系列的に取得される検査値データを、軌道位置データと対応付ける軌道位置データ付与方法であって、
   前記検査値データと同期して、車両上に設置されたＧＰＳ装置により速度データを順次取得し、時系列的に保存する工程と、
   前記保存した速度データが所定値以下の範囲内にあるデータを車両停止位置にあるときのデータとして決定する工程と、
   ２つの車両停止位置間にある検査値データに対して、一方の車両停止位置からの走行距離を求める工程と、
   求めた走行距離から、停車場の位置と軌道位置データとの対応付けがなされたテーブルを参照して車両停止位置が停車場の位置と一致するものとして軌道位置データを求めて、検査値データとの対応付けを行う工程と、
   を備えることを特徴とする軌道位置データ付与方法。

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