WO2006092906A1 - System for analyzing shaking of traveling vehicle and method for analyzing shaking of traveling vehicle - Google Patents
System for analyzing shaking of traveling vehicle and method for analyzing shaking of traveling vehicle Download PDFInfo
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- WO2006092906A1 WO2006092906A1 PCT/JP2005/024239 JP2005024239W WO2006092906A1 WO 2006092906 A1 WO2006092906 A1 WO 2006092906A1 JP 2005024239 W JP2005024239 W JP 2005024239W WO 2006092906 A1 WO2006092906 A1 WO 2006092906A1
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Classifications
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- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
-
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- B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]
Definitions
- the present invention relates to a vehicle running motion analysis system and a vehicle running motion analysis method, and is particularly suitable for recording and analyzing the state of a track by dynamic motion measurement in a running test of a railway vehicle.
- the starting point of the route (0) is provided along the track while recording the vibration acceleration waveform of the running vehicle on the recording paper of the recorder.
- Kilobos which indicates the distance from the kilometer).
- a method is used in which a signal is input and the point information is written on the recording paper.
- Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2 0 1 — 2 8 7 6 4 7 (Reference 1) discloses a train motion recording device that detects and records vibration acceleration generated during the running of a railway vehicle.
- the output of the vertical and horizontal acceleration converters is A / D converted by the A / D converter, and the vertical and horizontal vibration acceleration values of the vehicle are output from the output by the CPU, etc.
- the kilometer and train speed are calculated based on the kilometer at the start of measurement and the output pulse of the speed generator. Based on the calculated vertical and horizontal vibration acceleration values, the vertical and horizontal vibration acceleration waveforms are printed on the printer in real time along with the calculated kilometer and train speed.
- Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2 0 4 — 1 6 8 2 16 discloses a train travel information detection apparatus and method based on GPS (Global Positioning System) positioning.
- GPS Global Positioning System
- a plurality of GP S antennas distributed in a train consisting of a plurality of railway vehicles a GPS receiver connected to the GP S antenna, and a train position detection device connected to the GPS receiver.
- the train position detection device connects the train position detection system, including the storage device that stores the 3D track map and GPS antenna installation position information, and the above-mentioned GPS receiver and train position detection device.
- the system is equipped with a LAN, and based on the GPS antenna installation position information, the train position detection device receives a GPS signal from at least two satellites for each GPS receiver on the train and calculates the position of the train. Know the location and orientation of the entire track.
- this document 2 does not disclose or suggest any vehicle running / sway measurement.
- the train motion recording device disclosed in the above-mentioned document 1 requires equipment for obtaining vehicle axle and wheel rotation pulses, and as already mentioned, it does not have equipment for that purpose. It cannot be applied to trains.
- the problem to be solved by the present invention is that it is possible to accurately obtain the measurement value of the shaking in the running test of the railway vehicle with high position accuracy or distance accuracy, and at a low cost without placing a burden on the measurer.
- the purpose is to provide a vehicle running motion analysis system and a vehicle running motion analysis method that can be tested. Disclosure of the invention
- the first invention is:
- the GPS antenna receives the GPS S signal received by the GPS receiver.
- the position information of the vehicle is corrected based on the position information
- the second invention is:
- a three-axis acceleration sensor that is installed in a vehicle traveling on a track and detects acceleration in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle,
- the vehicle having a GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle, the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the three-axis acceleration sensor.
- the vehicle position information is corrected based on the longitudinal acceleration of the vehicle.
- the third invention is a first invention.
- An acceleration sensor for detecting at least the lateral and vertical accelerations of a vehicle traveling on a track, a GPS antenna and a GPS receiver 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 GP receiver by the GP antenna.
- the fourth invention is:
- 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 position information acquired by the GPS signal is supplemented with the position information obtained by integrating the longitudinal acceleration of the vehicle twice.
- the triaxial acceleration that detects the vibration acceleration in the longitudinal and lateral directions and the up and down direction of the vehicle.
- a sensor may be used.
- the travel distance of the vehicle is corrected by the station stop signal when the vehicle is stopped at the station and the structure signal when the vehicle passes through the structure. It has the function to do.
- the track database and the position correction database created in advance are used when correcting the travel distance of the vehicle.
- a switch box can be used to generate these station stop signals and structure signals.
- it has the function of acquiring the latitude and longitude of the selected position on the track with a GPS receiver and correcting the travel distance of the vehicle when the vehicle passes the approximate point.
- a vehicle includes everything as long as it travels on a track. Specifically, vehicles such as trains, trains (including subway trains), monorails, new transportation systems, jet coasters, lifts, and cable cars.
- the GPS receiver receives the GPS antenna.
- the position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired by the GPS signal, or the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor.
- high or low position accuracy or distance accuracy can be obtained in the running test of railway vehicles regardless of the presence of B section or W section.
- the measurer there is no need for the measurer to write the point information on the recording paper every time he passes the kilometer, so there is no burden on the measurer and the cost is kept low. Can do.
- FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle running / sway analysis system according to an embodiment of the present invention
- FIGS. 2 and 3 show an actual configuration example of a vehicle running / sway analyzing system according to an embodiment of the present invention
- FIG. 4 is a schematic diagram showing 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
- FIG. 5 is an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an input screen for setting measurement conditions in the vehicle running motion analysis system according to FIG. 6.
- FIG. 6 is a diagram showing an input screen for sensor setting in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a schematic diagram showing an example.
- FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle running / sway analysis system according to an embodiment of the present invention
- FIGS. 2 and 3 show an actual configuration example of a vehicle running / sway analyzing system according to an embodiment of the present
- FIG. 7 is an input for setting analysis conditions in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of an input screen for setting display conditions in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention
- FIG. FIG. 10 to FIG. 14 are flowcharts for explaining a method of using a vehicle running vibration analysis system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 15 to FIG. 19 are schematic diagrams showing a first example of the vibration measurement result by the vehicle running vibration analysis system according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 20 to FIG. 24 are schematic diagrams showing a second example of the fluctuation measurement result by the vehicle running fluctuation analysis system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 25 to FIG. 29.
- FIG. 30 to FIG. 34 are schematic diagrams showing a third example of the vibration measurement result by the analysis system
- FIG. 30 to FIG. 34 are a fourth example of the vibration measurement result by the vehicle running vibration analysis system according to the embodiment of the present invention
- FIG. 35 is a schematic diagram showing an example of an alarm value generation table obtained by the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 36 is a schematic diagram showing the present invention.
- Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, and Fig. 37 are the schematic diagrams showing an example of the judgment value distribution table obtained by the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of using the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle running motion analysis system according to an embodiment of the present invention.
- this vehicle running motion analysis system is A 3-axis acceleration sensor 1 1 for measuring the acceleration in the three-axis direction (front-rear direction, left-right direction, and vertical direction) of the traveling vehicle, a GPS antenna 1 2 and GPS for measuring the vehicle position by GPS positioning Receiver 1 3.
- the vehicle's longitudinal, lateral and vertical accelerations are output as analog electrical signals.
- the output of the 3-axis acceleration sensor 11 is amplified by the acceleration amplifier 14 and is output as acceleration signals in the vehicle front-rear direction, left-right direction, and vertical direction, respectively.
- These acceleration signals are A / D-converted and I / 0-converted by A / D and I / O force—15, then sent to the computer 16 for data processing.
- the hard disk of this computer 16 stores the track database and the position correction data base described later.
- the display of the computer 16 has 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 It is summer.
- Computers 16 are connected to the LAN as needed.
- a printer is connected to the computer 16 as necessary.
- the GPS receiver 13 receives the GPS signal transmitted from the artificial satellite by the GPS antenna 1 2.
- the output of this GPS receiver 1 3 is amplified by a GPS amplifier 1 7.
- the output of the GPS amplifier 17 is sent to the computer 16 for processing.
- This GPS amplifier 17 and the above-mentioned acceleration amplifier 14 are built in a signal conversion box 19 together with a battery 18 that supplies power to them.
- the vehicle running vibration analysis system further includes a switch box 20 that can be manually operated.
- the output of this switch box 20, that is, the switch signal is A / D converted and I / O converted by the A / D and I / O cards 15 and then sent to the computer 16 for overnight processing. Is called.
- Fig. 2 shows an example of the actual configuration of this vehicle running motion analysis system.
- a notebook personal computer for example, a B5 size computer
- Reference numeral 16 a indicates a display.
- the storage case 21 is not particularly limited. For example, a bag or an aluminum case is used.
- the storage case 2 1 has a 3-axis acceleration sensor 1 1, a GP S antenna 1 2, a GP S receiver 1 3, and a signal conversion box on a pocket (not shown) provided on the inner surface of the case. Box 19 and switch box 20 are also stored.
- the 3-axis acceleration sensor 1 1, the GP S antenna 1 2 and the switch box 2 0 are taken out of the storage case 1, and the GPS receiver 1 3 and the signal conversion box 1 9 are stored in the storage case 2. Keep it in the pocket 1 etc., and install the A / D and I / O cards 15 in the card slot of the notebook personal computer.
- the switch box 20 has a status switch 20 a, a station stop switch 20 b, a measurement LED 20 c, and a satellite LED 20 d.
- Symbols 2 2 to 2 4 are each Indicates a cable that connects electronic devices.
- Figure 3 shows the storage case 2 1 closed.
- 3-axis acceleration sensor 1 1 An example of the 3-axis acceleration sensor 1 1 is as follows. Sensor method 3-axis capacitance type I C acceleration
- Examples of signal conversion boxes 1 9 and A / D and I / ⁇ cards 1 5 are as follows.
- An example of the dimensions of the GP S antenna 12 is: width 4 2 mm, depth 5 l mm, and height 14 mm.
- switch box 20 An example of the switch box 20 is as follows.
- Satellite L E D GP S Yellow when the number of acquired satellites L E D lights up When measuring preparations Lights up when 4 or more are acquired
- This vehicle running motion analysis system measures the acceleration signals in the three-axis directions when the vehicle is running, that is, the longitudinal, lateral and vertical directions. Record, analyze, and display. To measure the speed and distance of the vehicle while driving, store and analyze the signals of GPS receivers 13.
- the 3-axis 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 played back and converted into distance and position using GPS data based on the track database.
- the position correction database Based on this, various position correction calculations can be performed.
- the recorded data can be played back to determine the occurrence of abnormal acceleration. Also, judgment list output can be performed.
- the horizontal axis can be selected from the time axis and distance axis.
- 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.
- the database consists of structure classifications, names, and distances.
- the structure consists of stations, tunnels, bridges, railroad crossings, and points.
- the input is as follows.
- Tunnel name start distance, end distance Tunnel name, start distance, end distance Tunnel name unknown, 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 Railroad crossing, point
- Station name home start distance
- end distance end distance
- Figure 4 shows an example of the input screen for setting track information.
- the position correction database for correcting the travel position (distance) is created as follows.
- 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.
- the input is as follows.
- Latitude / Longitude Name Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position
- Latitude / Longitude Name Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position Route Name Route
- Test route Route name first station, last station
- Fig. 5 shows an example of an input screen for setting measurement conditions.
- select the database to use and set the file name For the database, select the database to use and set the file name. Specifically, select the track database to be used and set the file name, or select the position correction database to be used and set the file name.
- the measurement and monitoring conditions are set as follows.
- the sensitivity value of the attached sensor is set as the default
- -Output zero point Zero point measurement setting at the initial zero position (For example, the sensitivity value of the attached sensor is set as the default)
- the monitor value turns red and buzzer sounds during measurement.
- Fig. 6 shows an example of the input screen for sensor setting.
- Longitudinal acceleration, the sensitivity of the lateral acceleration and vertical acceleration and output zero values, before and after the alarm level, the left and right warning level, upper and lower alarm levels are all you units of m / s 2.
- Conditions for monitor display during measurement are set as follows, for example.
- Speed axis Select the vertical axis display of speed from 0 to 1 0 0, 0 to 1 60 km / h.
- the display signal is, for example, an acceleration signal, speed data, switch data, or the like.
- the display width of the horizontal axis is selected from 1 0, 2 0, 3 0 sec.
- data is measured or recorded as follows.
- Measurement continues until the end operation is performed. During measurement, when the station stops (at zero km / h), the station stop switch 2 Ob in switch box 20 is turned on and turned off at departure. Also, at any point in time, for example, press switch 2 0a in switch box 2 0 for marking.
- the GPS signal is used for speed and distance analysis.
- the correct speed and distance are displayed where satellite signals can be received, but the latest received value continues to be displayed where satellite signals cannot be received.
- the mileage is displayed as the distance when you keep running at the latest speed.
- correction calculations can be performed using the track database and position correction database.
- Position correction which correction to enable when calculating the position (distance).
- Figure 7 shows an example of the input screen for setting analysis conditions.
- Longitudinal alarm level, the left and right warning level, the upper and lower alarm levels, any rank 1-3 judgment level is in units of m / s 2.
- Display signals are acceleration signals, speed data, switch data, structures, etc.
- DC component processing Selects whether to display the acceleration display data with components from DC to 0.3 Hz removed or as raw data.
- Acceleration axis Set the display width of acceleration with the minimum value, maximum value, and scale value.
- Time axis selection Select the horizontal display axis from the time axis and distance axis.
- Time axis Sets the time display width with the minimum value, maximum value, scale value, and auxiliary scale value.
- Distance axis Set the distance display width using the minimum, maximum, scale, and auxiliary scale values.
- the position with the earlier measurement time is selected.
- FIG. 8 shows an example of the 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 distance axis. For example, when displaying the distance axis, the distance axis is displayed according to the kilometer post on the route. In addition, the graph is displayed taking into account the connection of routes and the deviation of B and W.
- the route name at the left end of the graph is displayed as the display route name on the display screen.
- Alarm data is displayed at the lower right of the playback screen of the acquired waveform data. Double-clicking on one alarm in the display frame enlarges the waveforms before and after the alarm. Enlarged display displays 10 seconds before and after for the time axis, and 40 Om before and after for 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. Click the left and right arrows to shift the display to the previous and next waveforms.
- Recorded data can be replayed and displayed, and station stop switches and status mark switches (kilopost switches) can be deleted and added. You can edit the part that was played back and the switch signal is insufficient or wrong.
- the alarm point data analyzed and judged from the recorded data is displayed 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.
- the amplitude value is determined for a component of 0.3 to 8 Hz.
- the acquired data is stored on the hard disk of the computer 16.
- the stored data can be played back as needed.
- Waveform data files are in binary format.
- the recorded binary file can be converted to a CSV file with the same name.
- Fig. 9 shows a flowchart of this method of use.
- the computer 16 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, and so on.
- the GPS receiver 1 3 and the signal conversion box 19 are turned on, and the GPS antenna 1 is placed in a stationary state to receive a GPS signal transmitted from the artificial satellite.
- the station stop switch 2 Ob is turned off.
- the measurer holds the storage case 21 containing the vehicle running vibration analysis system and gets into the vehicle of the test train.
- a GPS antenna 1 2 is installed at a predetermined position in the car. Also, fix the 3-axis acceleration sensor 1 1 to the vehicle floor.
- Adhesive or double-sided tape may be used for this fixing, and the bottom surface of the 3-axis accelerometer 1 1 is a sufficiently heavy base plate such as an iron plate (for example, width 50 mm, depth 50 mm, height It is also possible to divide the shell into 10 mm) with double-sided tape and place it on the floor with the base plate facing down.
- the three axes of this three-axis acceleration sensor 1 1 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 2 0 b is turned on.
- the track structures are transit stations, railroad crossings, points, tunnel entrances and exits, and kiloposts.
- the station stop switch 2 0 b is turned on.
- Fig. 10 to Fig. 14 show an example of the real-time monitor measurement screen.
- Fig. 10 shows the overall configuration of the screen
- Fig. 1 1 shows the details of display A in Fig. 10
- Fig. 1 2 shows Details of display section B in Fig. 10
- Fig. 13 shows display section in Fig. 10 Details of C
- FIG. 14 shows details of display D of FIG.
- Fig. 15 to Fig. 19 show the first example of the fluctuation measurement result
- Fig. 15 shows the overall configuration of the screen
- Fig. 16 shows the details of display part A in Fig. 15,
- Fig. 1 shows the details of display B in Fig. 15,
- Fig. 18 shows details of display C in Fig. 15, and
- Fig. 19 shows details of display D in Fig. 15.
- Fig. 20 to Fig. 24 show a second example of fluctuation measurement results
- Fig. 20 shows the overall configuration of the screen
- Fig. 21 shows the details of display A in Fig. 10
- Fig. 2 shows details of the display part B in FIG. 20
- FIG. 23 shows details of the display part C in FIG. 20
- FIG. 14 shows details of the display part D in FIG.
- Fig. 25 to Fig. 29 show a third example of shaking measurement results.
- Fig. 25 shows the overall configuration of the screen.
- Fig. 6 shows details of display A in Fig. 25
- Fig. 27 shows details of display B in Fig. 25
- Fig. 2 8 shows details of display C in Fig. 25, Fig. 29
- the figure shows the details of display D in Fig. 25.
- Fig. 30 to Fig. 34 show a fourth example of the palpation measurement result
- Fig. 30 shows the overall configuration of the screen
- Fig. 31 shows the details of display part A in Fig. 30, 3
- Fig. 2 shows details of display B in Fig. 30.
- Fig. 3 3 shows Fig. 3
- FIG. 30 shows details of display section C
- FIG. 34 shows details of display section D of FIG.
- both the GPS data and the converted value from the longitudinal acceleration signal were used to perform speed display and mileage calculation (station deci There is conversion in the evening).
- Fig. 35 shows an example of an alarm value generation table
- Fig. 36 shows an example of a judgment value distribution table.
- Fig. 37 A is a GPS speed graph (unit: km / h)
- solid line graph is speed signal calculated from GPS received signal
- dotted line graph is unreceivable area
- a and b are station stops This is the input position of the switch signal by switch 2 0 b.
- Figure 37 B is an acceleration integral velocity graph (unit: km / h) obtained by integrating the longitudinal acceleration signal.
- the dotted vertical lines c and d indicate the tunnel entrance and exit positions, respectively.
- FIG. 37 shows the GPS speed obtained by complementing the speed of the unreceivable section in Fig. 37 with the speed data of section d in the acceleration integral speed graph shown in Figure 37. It is a graph (unit: km / h), and it can be seen that the GPS speed graph is obtained even in the unreceivable section by tunnel.
- Figure 37D shows the line database e including various types of structures such as stations, and the switch signal (trigger signal) f by the state switch 20a corresponding to each structure.
- the GPS speed graph is complemented as shown in Fig. 7C, and the position or distance is corrected using the track database e and the switch signal f. The distance can be calculated accurately.
- the motion measurement of a vehicle traveling on a track can be accurately performed with high position accuracy or distance accuracy.
- the track can be maintained in a good state, passenger comfort can be improved, or safe driving of the vehicle can be realized.
- a single measurer can easily perform measurement without burden.
- the vehicle running motion analysis system can be used for improving the vehicle.
- motion measurement data for commercial vehicles is necessary not only for track maintenance and management, but also for vehicle improvements to improve riding comfort.
- it is necessary to take the trajectory of the ground into consideration, and it is necessary to accurately grasp the position corresponding to the travel route.
- the acceleration generated in the vehicle changes depending on the motion characteristics, speed, and acceleration / deceleration of the vehicle and trains.
- weight reduction of bogies and reduction of panel mass In terms of vehicle maintenance, wheel treads and wheel diameter management can be considered.
- 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.
- the specifications, numerical values, configurations, functions, etc. listed in the above embodiment are merely examples, and different specifications, numerical values, configurations, functions, etc. may be used as necessary. .
- a desktop personal personal computer may be used as the computer 16 instead of the normal personal computer.
- a portable information terminal that is, a PDA (Personal Digital Assistance) or a mobile phone can be used.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
A three-axis acceleration sensor for detecting vibratory acceleration in the forward-backward direction, left-right direction, and up-down direction of a vehicle traveling on a track, a GPS antenna, and a GPS receiver are placed on the vehicle. Positional information of the vehicle is corrected based on positional information acquired by a signal that the GPS receiver receives by the GPS antenna and on acceleration in the forward-backward direction of the vehicle.
Description
明 細 書 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 技術分野 Description Vehicle running motion analysis system and vehicle running motion analysis method Technical Field
この発明は、 車両走行動摇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。 背景技術 The present invention relates to a vehicle running motion analysis system and a vehicle running motion analysis method, and is particularly suitable for recording and analyzing the state of a track by dynamic motion measurement in a running test of a railway vehicle. Background art
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。 この動的動摇測 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。 Recording and analyzing the state of the track by dynamic vibration measurement in a running test of a railway vehicle accurately grasps the state of the track, and when the state is bad, takes appropriate measures to maintain the track in a good state Therefore, it is important for improving passenger comfort and realizing safe driving of vehicles. In this dynamic motion 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 where the vehicle's sway measurement is on the track.
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。 For Shinkansen and conventional limited express trains, it is possible to accurately measure the position or distance on the track by calculating the travel distance from the rotation pulse obtained from the axle and wheels of the vehicle and the wheel diameter. Most trains and trains, such as conventional trains, do not have facilities for that purpose, and this method cannot be used.
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一ダ一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 すキロボス卜 (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 2 0 0 1 — 2 8 7 6 4 7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 C P U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。 Therefore, in many trains such as conventional trains or trains, the starting point of the route (0) is provided along the track while recording the vibration acceleration waveform of the running vehicle on the recording paper of the recorder. Kilobos, which indicates the distance from the kilometer). A method is used in which a signal is input and the point information is written on the recording paper. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2 0 1 — 2 8 7 6 4 7 (Reference 1) discloses a train motion recording device that detects and records vibration acceleration generated during the running of a railway vehicle. In this device, the output of the vertical and horizontal acceleration converters is A / D converted by the A / D converter, and the vertical and horizontal vibration acceleration values of the vehicle are output from the output by the CPU, etc. It is calculated in real time in synchronization with the output pulse or at regular intervals. Also, the kilometer and train speed are calculated based on the kilometer at the start of measurement and the output pulse of the speed generator. Based on the calculated vertical and horizontal vibration acceleration values, the vertical and horizontal vibration acceleration waveforms are printed on the printer in real time along with the calculated kilometer and train speed.
また、 特開 2 0 0 4 — 1 6 8 2 1 6号公報 (文献 2 ) には、 G P S (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 GP Sアンテナと、 この GP Sアンテナに 接続される G P S受信機と、 この G P S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 G P Sアン テナ設置位置情報とを格納する記憶装置と、 上記の GP S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 L A N とを備え、 G P S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 G P S受信機がそれぞれ少なく とも 2機の衛星から の G P S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。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2 0 4 — 1 6 8 2 16 (Reference 2) discloses a train travel information detection apparatus and method based on GPS (Global Positioning System) positioning. According to this, a plurality of GP S antennas distributed in a train consisting of a plurality of railway vehicles, a GPS receiver connected to the GP S antenna, and a train position detection device connected to the GPS receiver. The train position detection device connects the train position detection system, including the storage device that stores the 3D track map and GPS antenna installation position information, and the above-mentioned GPS receiver and train position detection device. The system is equipped with a LAN, and based on the GPS antenna installation position information, the train position detection device receives a GPS signal from at least two satellites for each GPS receiver on the train and calculates the position of the train. Know the location and orientation of the entire track. However, this document 2 does not disclose or suggest any vehicle running / sway measurement.
走行中の振動加速度波形をレコーダ一の記録紙に記録しながら、 キ
口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〜 1 0 m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つ たり、 長くなつ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 卜が高くつく という問題がある。 While recording the vibration acceleration waveform while driving on the recording paper of the recorder, The method of writing the point information on the recording paper every time it passes the opening point is that it cannot be avoided that an error in the position or distance of 5 to 10 m occurs, or the point by the measurer. As the timing of writing information varies, it is difficult to accurately measure the position or distance of the vehicle. In addition, when the track is shortened or lengthened due to renovation work, etc., the B section without kilometers or the W section with overlapping kilometers will occur. It is difficult to accurately measure the distance. In addition to this, especially when traveling over long distances, the measurer must continue to write point information for a long time, which causes an excessive burden on the measurer. In addition, this measurement requires two persons: a measurer who reports about a kilometer pass and a measurer who writes point information on the recording paper, which is troublesome and expensive.
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。 In addition, the train motion recording device disclosed in the above-mentioned document 1 requires equipment for obtaining vehicle axle and wheel rotation pulses, and as already mentioned, it does not have equipment for that purpose. It cannot be applied to trains.
そこで、 この発明が解決しょう 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。 発明の開示 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that it is possible to accurately obtain the measurement value of the shaking in the running test of the railway vehicle with high position accuracy or distance accuracy, and at a low cost without placing a burden on the measurer. The purpose is to provide a vehicle running motion analysis system and a vehicle running motion analysis method that can be tested. Disclosure of the invention
上記課題を解決するために、 第 1 の発明は、 In order to solve the above problem, the first invention is:
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一と、 上記車両に設置される G P Sアンテナおよび GP S受信機とを有し、 上記 G P Sアンテナにより上記 G P S受信機が受信する GP S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 Installed in a vehicle traveling on a track, at least in the left-right direction of the above vehicle And an acceleration sensor for detecting vertical acceleration, and a GPS antenna and a GP S receiver installed in the vehicle. The GPS antenna receives the GPS S signal received by the GPS receiver. The position information of the vehicle is corrected based on the position information
ことを特徴とする車両走行動揺解析システムである。 This is a vehicle running fluctuation analysis system characterized by the above.
第 2の発明は、 The second invention is:
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軸加速度センサ一と、 A three-axis acceleration sensor that is installed in a vehicle traveling on a track and detects acceleration in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle,
上記車両に設置される G P Sアンテナおよび G P S受信機とを有し、 上記 G P Sアンテナにより上記 G P S受信機が受信する GP S信号 により取得される位置情報と上記 3軸加速度センサ一により検出され 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 The vehicle having a GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle, the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the three-axis acceleration sensor. The vehicle position information is corrected based on the longitudinal acceleration of the vehicle.
ことを特徴とする車両走行動揺解析システムである。 This is a vehicle running fluctuation analysis system characterized by the above.
第 3の発明は、 The third invention is
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一と G P Sアンテナおよび G P S受 信機とを上記車両に設置し、 An acceleration sensor for detecting at least the lateral and vertical accelerations of a vehicle traveling on a track, a GPS antenna and a GPS receiver are installed in the vehicle.
上記 G P Sアンテナにより上記 G P S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 The position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the signal received by the GP receiver by the GP antenna.
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法である。 This is a vehicle running fluctuation analysis method characterized by the above.
第 4の発明は、 The fourth invention is:
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軸加速度センサ一と G P Sアンテナおよび G P S
受信機とを上記車両に設置し、 A three-axis acceleration sensor, a GPS antenna, and a GPS that detect vibration acceleration in the longitudinal, lateral, and vertical directions of a vehicle traveling on a track. Install the receiver in the vehicle,
上記 G P Sアンテナにより上記 G P S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 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.
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法である。 This is a vehicle running fluctuation analysis method characterized by the above.
第 2および第 4の発明においては、 典型的には、 G P S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 ンサ一としては、 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 にはスィツチボッ 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 G P S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。 In the second and fourth inventions, typically, the position information acquired by the GPS signal is supplemented with the position information obtained by integrating the longitudinal acceleration of the vehicle twice. In addition, as an acceleration sensor, even if a biaxial acceleration sensor that detects the lateral and vertical acceleration of the vehicle is used, the triaxial acceleration that detects the vibration acceleration in the longitudinal and lateral directions and the up and down direction of the vehicle. A sensor may be used. In the first to fourth inventions, typically, the travel distance of the vehicle is corrected by the station stop signal when the vehicle is stopped at the station and the structure signal when the vehicle passes through the structure. It has the function to do. In this case, the track database and the position correction database created in advance are used when correcting the travel distance of the vehicle. A switch box can be used to generate these station stop signals and structure signals. Also, typically, it has the function of acquiring the latitude and longitude of the selected position on the track with a GPS receiver and correcting the travel distance of the vehicle when the vehicle passes the approximate point.
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) 、 モノレ一 ル、 新交通システム、 ジヱッ 卜コースター、 リフ ト、 ケーブルカーな どの車両である。 A vehicle includes everything as long as it travels on a track. Specifically, vehicles such as trains, trains (including subway trains), monorails, new transportation systems, jet coasters, lifts, and cable cars.
この発明によれば、 G P Sアンテナにより G P S受信機が受信する
G P S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、 G P Sアンテナにより G P S受信機が受信する G P S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、 G P S アンテナにより G P S受信機が受信する G P S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 G P S信号の受信不能区間があつても、 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。 図面の簡単な説明 According to the present invention, the GPS receiver receives the GPS antenna. The position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired by the GPS signal, or the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the vehicle detected by the three-axis acceleration sensor. By correcting the vehicle position information based on the longitudinal acceleration, high or low position accuracy or distance accuracy can be obtained in the running test of railway vehicles regardless of the presence of B section or W section. In addition, there is no need for the measurer to write the point information on the recording paper every time he passes the kilometer, so there is no burden on the measurer and the cost is kept low. Can do. 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 acceleration in the longitudinal direction of the vehicle detected by the 3-axis acceleration sensor, the tunnel Even if there are sections where GPS signals cannot be received, such as roofed station buildings and underground tracks, it is possible to obtain accurate measurement values with high position accuracy or distance accuracy. Brief Description of Drawings
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 1 0 図〜第 1 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 テムによる動揺測定中のリアルタイムモニタ一画面の一例を示す略線 図、 第 1 5図〜第 1 9図は、 この発明の一実施形態による車両走行動 揺解析システムによる動揺測定結果の第 1の例を示す略線図、 第 2 0 図〜第 2 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 テムによる動揺測定結果の第 2の例を示す略線図、 第 2 5図〜第 2 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による 動揺測定結果の第 3の例を示す略線図、 第 3 0図〜第 3 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よる動揺測定結 果の第 4の例を示す略線図、 第 3 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より得られる警報値発生表の一例を示 す略線図、 第 3 6図は、 この発明の一実施形態による車両走行動揺解 析システムにより得られる判定値分布表の一例を示す略線図、 第 3 7 図 A、 第 3 7図 B、 第 3 7図 Cおよび第 3 7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。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle running / sway analysis system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show an actual configuration example of a vehicle running / sway analyzing system according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing 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 showing an example of an input screen for setting measurement conditions in the vehicle running motion analysis system according to FIG. 6. FIG. 6 is a diagram showing an input screen for sensor setting in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example. FIG. 7 is an input for setting analysis conditions in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an example of an input screen for setting display conditions in the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 to FIG. 14 are flowcharts for explaining a method of using a vehicle running vibration analysis system according to an embodiment of the present invention. FIG. 15 to FIG. 19 are schematic diagrams showing a first example of the vibration measurement result by the vehicle running vibration analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 20 to FIG. 24 are schematic diagrams showing a second example of the fluctuation measurement result by the vehicle running fluctuation analysis system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 25 to FIG. 29. The figure shows a vehicle running motion according to an embodiment of the present invention. FIG. 30 to FIG. 34 are schematic diagrams showing a third example of the vibration measurement result by the analysis system, and FIG. 30 to FIG. 34 are a fourth example of the vibration measurement result by the vehicle running vibration analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 35 is a schematic diagram showing an example of an alarm value generation table obtained by the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 36 is a schematic diagram showing the present invention. Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, and Fig. 37 are the schematic diagrams showing an example of the judgment value distribution table obtained by the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of using the vehicle running motion analysis system according to the embodiment of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
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 構成を示すプロック図である。 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.
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 1 1 と、 車両の位置を G P S測 位により計測するための G P Sアンテナ 1 2および G P S受信機 1 3 とを有する。 3軸加速度センサ一 1 1 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軸加速度センサ一 1 1の出力は加速度アンプ 1 4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 /〇力 —ド 1 5により A / D変換および I / 0変換された後、 コンピュー夕 1 6に送られてデータ処理が行われる。 このコンピュータ 1 6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 や位置補正デ一夕ベースが格納される。 そして、 コンピュータ 1 6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、 G P Sデータ、 駅停止などを表示すること ができるようになつている。 コンピュータ 1 6は必要に応じて L A N 接続される。 また、 このコンピュータ 1 6には、 必要に応じてプリ ン タが接続される。 As shown in Fig. 1, this vehicle running motion analysis system is A 3-axis acceleration sensor 1 1 for measuring the acceleration in the three-axis direction (front-rear direction, left-right direction, and vertical direction) of the traveling vehicle, a GPS antenna 1 2 and GPS for measuring the vehicle position by GPS positioning Receiver 1 3. From the 3-axis acceleration sensor 1 1 1, the vehicle's longitudinal, lateral and vertical accelerations are output as analog electrical signals. The output of the 3-axis acceleration sensor 11 is amplified by the acceleration amplifier 14 and is output as acceleration signals in the vehicle front-rear direction, left-right direction, and vertical direction, respectively. These acceleration signals are A / D-converted and I / 0-converted by A / D and I / O force—15, then sent to the computer 16 for data processing. In addition to the recording analysis software, the hard disk of this computer 16 stores the track database and the position correction data base described later. As will be described later, the display of the computer 16 has 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 It is summer. Computers 16 are connected to the LAN as needed. In addition, a printer is connected to the computer 16 as necessary.
一方、 G P S受信機 1 3は、 G P Sアンテナ 1 2により、 人工衛星 から送信される G P S信号を受信する。 この G P S受信機 1 3の出力 は G P Sアンプ 1 7により増幅される。 この G P Sアンプ 1 7の出力 はコンピュータ 1 6に送られてデ一夕処理が行われる。 この G P Sァ ンプ 1 7および上記の加速度アンプ 1 4は、 これらに電源を供給する ノく ッテリー 1 8 とともに、 信号変換ボッ クス 1 9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、 手動でスィッチ操作が可 能なスィッチボックス 2 0を有する。 このスィッチボッ クス 2 0の出 力、 すなわちスイツチ信号は A/Dおよび I /Oカード 1 5により A /D変換および I /◦変換された後、 コンピュータ 1 6に送られてデ 一夕処理が行われる。 On the other hand, the GPS receiver 13 receives the GPS signal transmitted from the artificial satellite by the GPS antenna 1 2. The output of this GPS receiver 1 3 is amplified by a GPS amplifier 1 7. The output of the GPS amplifier 17 is sent to the computer 16 for processing. This GPS amplifier 17 and the above-mentioned acceleration amplifier 14 are built in a signal conversion box 19 together with a battery 18 that supplies power to them. The vehicle running vibration analysis system further includes a switch box 20 that can be manually operated. The output of this switch box 20, that is, the switch signal, is A / D converted and I / O converted by the A / D and I / O cards 15 and then sent to the computer 16 for overnight processing. Is called.
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 1 6 としてノート型パ 一ソナルコンピュータ (例えば、 B 5サイズのもの) が用いられ、 こ れが収納ケース 2 1 に収納される。 符号 1 6 aはディスプレイを示す。 収納ケース 2 1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 Fig. 2 shows an example of the actual configuration of this vehicle running motion analysis system. As shown in FIG. 2, in this example, a notebook personal computer (for example, a B5 size computer) is used as the computer 16, and this is stored in the storage case 21. Reference numeral 16 a indicates a display. The storage case 21 is not particularly limited. For example, a bag or an aluminum case is used. Notebook type personal computer
—夕と しては、 各種のものを用いることができるが、 例えば、 DO S /V機で◦ Sが W i n d 0 w s (登録商標) X P、 ハードディスク容 量が 4 0 GB以上、 1. 1 GH zの C P U、 RAM容量が 1 MB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 /〇カード 1 5が装着される。 収納ケ ース 2 1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軸加速度センサ一 1 1、 GP Sアンテナ 1 2、 GP S受信機 1 3、 信号変換ボッ クス 1 9およびスィッチボッ クス 2 0 も収納される。 計測時には、 例えば、 3軸加速度センサ一 1 1、 GP Sアンテナ 1 2 およびスィ ツチボックス 2 0を収納ケース 1の外に出し、 G P S受 信機 1 3および信号変換ボッ クス 1 9は収納ケース 2 1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 1 5を装着しておく。 ス イッチボッ クス 2 0は状態スィツチ 2 0 a、 駅停止スィツチ 2 0 b、 測定 L E D 2 0 c、 衛星 L E D 2 0 dを有する。 符号 2 2〜 2 4は各
電子機器間を接続するケーブルを示す。 収納ケース 2 1 を閉めた状態 を第 3図に示す。 — Various types of devices can be used for the evening. For example, with a DO S / V machine, S is Wind 0 ws (registered trademark) XP, hard disk capacity is 40 GB or more, 1.1 A GH z CPU with 1 MB or more of RAM is used. A / D and I / O cards 15 are installed in the card slots of this notebook personal computer. The storage case 2 1 has a 3-axis acceleration sensor 1 1, a GP S antenna 1 2, a GP S receiver 1 3, and a signal conversion box on a pocket (not shown) provided on the inner surface of the case. Box 19 and switch box 20 are also stored. At the time of measurement, for example, the 3-axis acceleration sensor 1 1, the GP S antenna 1 2 and the switch box 2 0 are taken out of the storage case 1, and the GPS receiver 1 3 and the signal conversion box 1 9 are stored in the storage case 2. Keep it in the pocket 1 etc., and install the A / D and I / O cards 15 in the card slot of the notebook personal computer. The switch box 20 has a status switch 20 a, a station stop switch 20 b, a measurement LED 20 c, and a satellite LED 20 d. Symbols 2 2 to 2 4 are each Indicates a cable that connects electronic devices. Figure 3 shows the storage case 2 1 closed.
3軸加速度センサー 1 1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 I C加速度 An example of the 3-axis acceleration sensor 1 1 is as follows. Sensor method 3-axis capacitance type I C acceleration
測定範囲 (定格容量) ± 2 0 m/ s 2 Measurement range (rated capacity) ± 20 m / s 2
周波数特性 D C〜 1 0 H z (+ 0. 5〜― 3 d B) 測定誤差 ± 0. 5 %以下 Frequency characteristics D C to 10 Hz (+ 0.5 to 3 dB) Measurement error ± 0.5% or less
ァライメ ン ト誤差 士 1度以下 Alignment error 1 degree or less
外形寸法 2 0 mm角、 ケ一ブル直出し 2 0 c m External dimensions 20 mm square, cable directly 20 cm
7 5 g (ケーブル含む) 7 5 g (including cable)
信号変換ボッ クス 1 9ならびに A/ Dおよび I /◦カー ド 1 5の一 例を挙げると、 次のとおりである。 Examples of signal conversion boxes 1 9 and A / D and I / ◦ cards 1 5 are as follows.
加速度ァンプ Acceleration amplifier
出力電圧 土 3 V /土 1 0 m/ s 2 Output voltage Sat 3 V / Sat 10 m / s 2
応答周波数 D C〜 8 H z (+ 0. 5〜― 3 d B) ソフ ト対応時 0. 3〜 8 H z Response frequency D C ~ 8 Hz (+ 0.5 ~-3 dB) Soft support 0.3 ~ 8 Hz
A/D変換 A / D conversion
分解能 1 2 b i t Resolution 1 2 b i t
サンプリ ング速度 1 0 m s Sampling speed 10 m s
G P Sアンプ G P S amplifier
スター ト時間 4 0 s e c Start time 4 0 s e c
取得衛星数 最大 1 5個 Number of acquired satellites up to 15
算出 IB] 1 s e c Calculated IB] 1 s e c
ィ ン夕ーフヱース U S B Inner base U S B
バッテリ ー D C 6 Vバッテ リ一 1個 (予備 1個) 消費電流約 2 8 0 mA (約 1 0時間稼働可)
外形寸法 幅 1 8 0 mm、 奥行 1 0 mm、 Battery One DC 6 V battery (1 spare) Current consumption Approx. 2800 mA (operable for approx. 10 hours) External dimensions Width 1 80 mm, Depth 10 mm,
高さ 3 0 mm Height 30 mm
GP Sアンテナ 1 2の寸法の一例を挙げると、 幅 4 2 mm、 奥行 5 l mm、 高さ 1 4 mmである。 An example of the dimensions of the GP S antenna 12 is: width 4 2 mm, depth 5 l mm, and height 14 mm.
スィッチボックス 2 0の一例を挙げると、 次のとおりである。 An example of the switch box 20 is as follows.
状態スィツチ 押しボ夕ン (状態マーク) Status switch Push button (status mark)
1回押すと 0. 5 s e cのパルス波発生 駅停止スィ ツチ シーソースィ ッチまたはスライ ドスィ ッチ オンで赤色 L E D点灯 Press once to generate 0.5 s ec pulse wave Station stop switch Sea source switch or slide switch ON Red LED lights
測定 L E D 測定時緑色 L E D点灯 Measurement L E D Measurement Green L E D lights up
衛星 L E D GP S衛星の取得個数で黄色 L E D点灯 測定準備時 4個以上取得で点灯 Satellite L E D GP S Yellow when the number of acquired satellites L E D lights up When measuring preparations Lights up when 4 or more are acquired
測定時は 3個以上で点灯 Lights up with 3 or more during measurement
外形寸法 幅 5 5 mm. 奥行 9 5 mm. 高さ 1 8 mm 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、 GP S受信機 1 3の信号を記憶、 解析する。 External dimensions Width 5 5 mm. Depth 9 5 mm. Height 1 8 mm This vehicle running motion analysis system measures the acceleration signals in the three-axis directions when the vehicle is running, that is, the longitudinal, lateral and vertical directions. Record, analyze, and display. To measure the speed and distance of the vehicle while driving, store and analyze the signals of GPS receivers 13.
測定中は、 駅停止時の、 スィツチボックス 2 0の駅停止スィッチ 2 0 bのスィッチ操作 (オン/オフ) を行い、 測定位置を補正する。 ま た、 スィツチボッ クス 2 0の状態スィツチ 2 0 aを使用して位置 (距 離) のマーキングを行う。 During measurement, perform the switch operation (ON / OFF) of station stop switch 20 b in switch box 20 b when the station is stopped to correct the measurement position. Mark the position (distance) using the switch 20a in the switch box 20.
測定中は、 3軸加速度信号、 速度、 スィ 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。 During measurement, the 3-axis acceleration signal, speed, and switch status are displayed in real time. The waveform is displayed with the most recent waveform on the right.
収録したデータは、 再生し、 線路データベースを元に、 GP S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。 The recorded data is played back and converted into distance and position using GPS data based on the track database. In addition, the position correction database Based on this, various position correction calculations can be performed.
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。 The recorded data can be played back to determine the occurrence of abnormal acceleration. Also, judgment list output can be performed.
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。 During playback, the horizontal axis can be selected from the time axis and distance axis. In the case of distance axis display, the structure of the track database is displayed.
表示したデ一夕は、 コンピュータ 1 6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。 The displayed data can be printed by connecting a printer to the computer 16.
線路データベースは次のようにして作成する。 The track database is created as follows.
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。 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.
路線名の設定、 W、 Bの距離の.設定を必要に応じて行う。 Set the route name and W / B distance as necessary.
データベースは構造物の区分、 名称、 距離からなる。 The database consists of structure classifications, names, and distances.
駅、 橋梁などは、 開始距離と終端距離との 2つを入力する。 For stations, bridges, etc., enter the start distance and end distance.
構造物は、 駅、 トンネル、 橋梁、 踏切、 ボイ ン トなどからなる。 例えば、 次のような入力となる。 The structure consists of stations, tunnels, bridges, railroad crossings, and points. For example, the input is as follows.
試験名 試験路線名 Test name Test route name
開始距離 測定時モニタ一開始距離 Start distance Measurement monitor start distance
積算方向 測定時モニター距離の積算方向 (+または一) 路線名 路線 Integration direction Integration direction of monitor distance during measurement (+ or 1) Route name Route
開始、 終了点 開始距離値、 終了距離値 Start, end point Start distance value, end distance value
W B値 W B value
W 接続値始め値、 終わり値 W Connection value start value, end value
B 接続値始め値、 終わり値 B Connection value start value, end value
駅 station
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 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
卜 ンネル 名称、 開始距離、 終了距離 ト ンネル 名 、 開始距離、 終了距離 ト ンネル 名不尔、 開始距離、 終了距離 橋梁 名 、、 開始距離、 終了距離 橋梁 名 、 開始距離、 終了距離 その他 名 、 開始距離、 終了距離 その他 名 、 開始距離、 終了距離 踏切、 ボイント 名称 Tunnel name, start distance, end distance Tunnel name, start distance, end distance Tunnel name unknown, 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 Railroad crossing, point
踏切 名称、 距離 Railroad crossing Name, distance
踏切 名 、 距離 Level crossing name, distance
踏切 名不尔、 距離 Level crossing
ボイン卜 名 、 距離 Boyne name, distance
ボイント 名称、 距離 Boynt name, distance
.その他 名称、 距離 Other name, distance
その他 名称、 距離 路線名 路線 Other Name, distance Route name Route
開始、 終了点 開始距離値、 終了距離値 Start, end point Start distance value, end distance value
W B値 W B value
W 接続値始め値、 終わり値 W Connection value start value, end value
駅 station
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 Station name, home start distance, home end distance structure, roadbed Tunnel name, start distance, end distance
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 Bridge name, start distance, end distance Other name, start distance, end distance
踏切、 ポィン卜 Railroad crossing
踏切 名称、 距離 Railroad crossing Name, distance
ボイント 名称、 距離 Boynt name, distance
その他 名称、 距離 Other name, distance
路線終了 End of route
第 4図に線路情報設定のための入力画面の一例を示す。 Figure 4 shows an example of the input screen for setting track information.
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。 The position correction database for correcting the travel position (distance) is created as follows.
位置補正デ一夕は、 次の 3種を入力することができる。 The following three types of position correction can be entered.
( 1 ) 駅停止位置データ (1) Station stop position data
( 2 ) マーキング位置データ (トンネル出口、 5キロ点など) (2) Marking position data (tunnel exit, 5km point, etc.)
( 3 ) 緯度経度位置データ (3) Latitude and longitude position data
( 1 ) の場合は、 スィッチボックス 2 0の駅停止スィッチ 2 0 bが 押された時点の位置を駅停止位置として補正する。 In the case of (1), the position at the time when the station stop switch 2 0 b of switch box 20 is pressed is corrected as the station stop position.
( 2 ) の場合は、 スィッチボックス 2 0の状態スィツチ 2 0 aが押 された時点の位置をマーク位置として補正する。 In the case of (2), the position at the time when switch 20a in switch box 20 is pressed is corrected as the mark position.
( 3 ) の場合は、 緯度経度に一番近い G P S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。 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.
例えば、 次のような入力となる。 For example, the input is as follows.
試験補正名 位置補正名 路線名 路線 Test correction name Position correction name Route name Route
開始、 終了点 開始距離値、 終了距離値
駅停止 Start, end point Start distance value, end distance value Station stop
駅 名称、 停止位置 Station name, stop position
駅 名称、 停止位置 Station name, stop position
マーキング Marking
マーク 名称、 マーク位置 Mark name, mark position
マーク 名称、 マーク位置 Mark name, mark position
緯度経度 longitude latitude
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 Latitude / Longitude Name, Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position Latitude / Longitude Name, Latitude, Longitude, Latitude / Longitude Position Route Name Route
開始、 終了点 開始距離値、 終了距離値 Start, end point Start distance value, end distance value
駅停止 Station stop
駅 名称、 停止位置 Station name, stop position
駅 名称、 停止位置 Station name, stop position
マーキング Marking
マーク 名称、 マーク位置 Mark name, mark position
マーク 名称、 マーク位置 Mark name, mark position
緯度経度 longitude latitude
名称、 緯度、 経度 緯度経度位置 名称、 緯度、 経度 度経度 l lfc 路線終了 Name, Latitude, Longitude Latitude / Longitude Position Name, Latitude, Longitude Degree / Longitude l lfc End of route
次に、 G P S受信機 1 3による緯度、 経度の測定方法について説明 する。 Next, a method for measuring latitude and longitude using the GPS receiver 13 will be described.
まず、 G P S受信機 1 3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、 「X X X度 X X分 X X X」 、 で表示される。 First, operate the GPS receiver 13 to display the latitude and longitude of the current position. Also, get latitude / longitude data for position correction database < The display is “XXX degrees, XX minutes, XXX”, and.
次に、 測定、 収録条件の設定について説明する。 Next, the setting of measurement and recording conditions is explained.
信号デ一夕の測定、 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。 Various conditions for measuring and recording the signal are set as follows, for example.
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) Set the registration items for recording (file) as follows. Exam name (file name)
試験日、 時間 Exam date, time
試験者名 Examiner name
試験車両 車両名、 編成、 号車 Test vehicle Vehicle name, organization, car number
試験路線 路線名、 始発駅、 終着駅 Test route Route name, first station, last station
試験コメン卜 気象条件など Test comment 気 象 Weather conditions, etc.
センサー設置 設置位置など Sensor installation Installation position, etc.
第 5図に測定条件設定のための入力画面の一例を示す。 Fig. 5 shows an example of an input screen for setting measurement conditions.
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、 フアイ 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。 For the database, select the database to use and set the file name. Specifically, select the track database to be used and set the file name, or select the position correction database to be used and set the file name.
測定、 モニター条件の設定を例えば以下のように行う。 For example, the measurement and monitoring conditions are set as follows.
測定時の、 3軸加速度センサー 1 1の条件、 モニター画面の条件、 異常値判定の条件、 G P S測定の条件などを設定する。 Set the 3-axis acceleration sensor 1 1 conditions, monitor screen conditions, abnormal value judgment conditions, GPS measurement conditions, etc. during measurement.
使用する 3軸加速度センサー 1 1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。 Use 3-axis accelerometer 1 Set the conditions of 1 as follows. Sensor sensitivity Setting of sensor sensitivity value to be used.
センサ一の仕様書より I V当たりの感度値 を設定。 Set the sensitivity value per IV from the sensor specifications.
(例えば付属センサーの感度値がデフオル 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。 (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.
自動測定または数値設定。 Automatic measurement or numerical setting.
(測定開始時に自動的にオフセッ トを取る ようにできる) (Offset can be automatically taken at the start of measurement)
·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。 · Alarm value judgment level Setting for each level at which acceleration (front / rear, left / right, up / down) generates an alarm.
(デフォルトとして、 例えば 「 2 . 4 m / s 2 」 が設定) (For example, “2.4 m / s 2 ” is set as default)
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。 As for the alarm, the monitor value turns red and buzzer sounds during measurement.
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、 前後警報レべ ル、 左右警報レベル、 上下警報レベルはいずれも m / s 2 を単位とす る。 Fig. 6 shows an example of the input screen for sensor setting. Longitudinal acceleration, the sensitivity of the lateral acceleration and vertical acceleration and output zero values, before and after the alarm level, the left and right warning level, upper and lower alarm levels are all you units of m / s 2.
速度信号の各種条件を例えば次のように設定する。 Various conditions of the speed signal are set as follows, for example.
-速度、 位置取り込み 速度、 位置情報の取り込み方法は、 G P S を選択。 -Speed, position acquisition Select GPS for the speed and position information acquisition method.
G P S信号より速度、 距離を取り込む。 ( G P S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) Capture speed and distance from G P S signal. (If GPS data cannot be obtained, the distance is converted as if the vehicle was traveling at the speed of the final data.)
• G P Sポート G P S信号を接続する U S Bのポート番号 の設定。 • G P S port Set the port number of U S B to which the G P S signal is connected.
(デフォルトは、 例えば 「 4」 に設定) * G P S使用地区 測定を行う地域の設定。 (Default is set to “4”, for example.) * G PS Use area Setting of the area where measurement is performed.
(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。 (Default is set to “Hokkaido” for example) Conditions for monitor display during measurement are set as follows, for example.
-加速度軸 加速度の縦軸表示を土 1、 ± 2、 ± 5 m / s 2 から選択。 - Select the longitudinal axis display acceleration axis acceleration soil 1, ± 2, from ± 5 m / s 2.
(デフォルトは、 例えば 「土 2」 に設定) ·速度軸 速度の縦軸表示を 0〜 1 0 0、 0〜 1 6 0 k m / hから選択。 (Default is set to “Sat 2”, for example.) Speed axis Select the vertical axis display of speed from 0 to 1 0 0, 0 to 1 60 km / h.
(デフォルトは、 例えば 「 0〜 1 6 0」 に 設定) (Default is set to “0-1 6 0” for example)
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、 速度デ一 夕、 スィッチデータなどとする。 For example, set as follows for various screen conditions that are displayed during measurement (real-time monitor). The display signal is, for example, an acceleration signal, speed data, switch data, or the like.
•表示グラフ数 表示数を 1、 2、 3 より選択。 • Number of display graphs Select the display number from 1, 2, or 3.
表示数を 1 と した場合は、 3信号を重ねて 表示する。 When the number of displays is 1, 3 signals are superimposed and displayed.
(デフォルトは、 例えば 「 2」 に設定.) (Default is set to "2" for example)
-表示横軸設定 横軸は表示幅が、 1 0、 2 0、 3 0 s e c より選択。 -Display horizontal axis setting The display width of the horizontal axis is selected from 1 0, 2 0, 3 0 sec.
(デフォルトは、 例えば 「 2 0」 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。 (Default is set to “20” for example) These settings can be changed during measurement and recording.
データの測定あるいは収録は例えば以下のように行う。 For example, data is measured or recorded as follows.
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。 When the data recording start operation is performed, measurement starts and the data is recorded on the hard disk. The raw waveform being measured is displayed in real time. The number of display signals and display time width can be changed.
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。 When simultaneous judgment is performed, an alarm is issued when a signal exceeding the judgment value is measured and analyzed. The alarm point occurrence time is also stored.
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 k m / h時) に、 スィッチボックス 2 0の駅停止スィツチ 2 O b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ィッチボックス 2 0の状態スィ ツチ 2 0 aを押すなどする。 Measurement continues until the end operation is performed. During measurement, when the station stops (at zero km / h), the station stop switch 2 Ob in switch box 20 is turned on and turned off at departure. Also, at any point in time, for example, press switch 2 0a in switch box 2 0 for marking.
速度、 距離の解析には、 G P S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。 The GPS signal is used for speed and distance analysis. The correct speed and distance are displayed where satellite signals can be received, but the latest received value continues to be displayed where satellite signals cannot be received. The mileage is displayed as the distance when you keep running at the latest speed. During analysis after recording, correction calculations can be performed using the track database and position correction database.
データの再生、 解析は例えば以下のように行う。 Data reproduction and analysis are performed as follows, for example.
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。 Various conditions for data analysis are set as follows.
•速度、 位置取り込み 速度、 距離の計算方法に G P S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。 • Select GPS as the speed and position calculation speed and distance calculation method. Position correction Select which correction to enable when calculating the position (distance).
駅停止信号による補正をするか、 しないか を選択する。 Select whether or not to correct by station stop signal.
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。 Select whether to correct with the marking signal or not.
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。 Select whether to correct by latitude / longitude data or not.
解析方法 加速度信号の解析方法を立ち上がり方向の Analysis method Acceleration signal analysis method
P— P値、 立ち下がり方向の P— P値、 ゼ 口クロス P— P値 (両方向の意味) より選 択。 Select from P—P value, falling P—P value, and cross-cross P—P value (meaning both directions).
(デフォルトは、 例えば 「ゼロクロス P—
P値」 に設定) (The default is, for example, “Zero Cross P— (Set to P value)
•警報レベル 加速度信号の警報判定レベルを設定。 • Alarm level Set the alarm judgment level for acceleration signals.
(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。 (If the acceleration exceeds the set judgment level, it is judged as an alarm value.) The time, position, source axis, and numerical value at the time of alarm occurrence are displayed and stored.
(デフォルトとして、 例えば 「 2 . 4 m / s 2 」 が設定) (For example, “2.4 m / s 2 ” is set as default)
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 2 を単位とする。 Figure 7 shows an example of the input screen for setting analysis conditions. Longitudinal alarm level, the left and right warning level, the upper and lower alarm levels, any rank 1-3 judgment level is in units of m / s 2.
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、 スィ ツチデータ、 構造物などとする。 Set various conditions for playing back, analyzing, and displaying the acquired waveform data as follows. Display signals are acceleration signals, speed data, switch data, structures, etc.
• D C成分処理 加速度の表示データを、 D C〜 0 . 3 H z までの成分を除去して表示するか、 生デ 夕のまま表示するかを選択。 • DC component processing Selects whether to display the acceleration display data with components from DC to 0.3 Hz removed or as raw data.
(デフォルトと して、 例えば 「生データ」 に設定) (For example, set to `` Raw Data '' as default)
•表示グラフ数 表示数を 1、 2、 3より選択。 • Number of display graphs Select the display number from 1, 2, or 3.
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。 When the number of displays is 1, it is possible to display up to 3 signals.
•加速度軸 加速度の表示幅を、 最小値、 最大値、 目盛 値で設定。 • Acceleration axis Set the display width of acceleration with the minimum value, maximum value, and scale value.
•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。 • Speed axis Set the display width of the speed with the minimum value, maximum value, and scale value. Display selection Overlay display signal selection, vertical position display selection Display line color Set the display line color of the graph.
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。 Display horizontal axis selection Select the horizontal display axis from the time axis and distance axis. Time axis Sets the time display width with the minimum value, maximum value, scale value, and auxiliary scale value.
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。 Distance axis Set the distance display width using the minimum, maximum, scale, and auxiliary scale values.
路線名も選択する。 Select the route name as well.
W区間の場合は、 測定時間の早い位置の方 が選択される。 In the W section, the position with the earlier measurement time is selected.
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。 Structure display For distance axis display, select whether to display structures other than stations in the status graph. Fig. 8 shows an example of the input screen for setting display conditions.
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。 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 distance axis. For example, when displaying the distance axis, the distance axis is displayed according to the kilometer post on the route. In addition, the graph is displayed taking into account the connection of routes and the deviation of B and W.
解析条件、 表示条件の各種を変更し、 グラフ表示する。 Change the analysis conditions and display conditions, and display the graph.
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。 It is also possible to change the track database for analysis.
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。 In the distance axis display, the route name at the left end of the graph is displayed as the display route name on the display screen.
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。 Note that when data is played back and displayed, if the correction in the database is turned off and the horizontal axis is the time axis, the result is the same as the raw waveform display during measurement. Also, if the playback data display is incomprehensible, playback under this condition can determine whether the station stop signal or marking signal does not turn on normally, or the position correction database is incorrect. The
取得した波形デー夕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 つの警報デ一夕をダブルク 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 1 0秒間を、 距離軸の場合は前後 4 0 O m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 卜される。 Alarm data is displayed at the lower right of the playback screen of the acquired waveform data. Double-clicking on one alarm in the display frame enlarges the waveforms before and after the alarm. Enlarged display displays 10 seconds before and after for the time axis, and 40 Om before and after for 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. Click the left and right arrows to shift the display to the previous and next waveforms.
収録されたデータは再生表示し、 駅停止スィッチ、 状態マークスィ ツチ (キロポス トスィッチ) の削除、 追加を行うことができる。 再生 し、 スィ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。 Recorded data can be replayed and displayed, and station stop switches and status mark switches (kilopost switches) can be deleted and added. You can edit the part that was played back and the switch signal is insufficient or wrong.
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 一夕 1 6にプリ ンタを接続することにより、 プリ ン 卜することができ る。 振幅値の判定は、 0 . 3〜 8 H zの成分に対して判定される。 取得したデ一夕はコンピュータ 1 6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。 波形データのフアイ ルはバイナリ形式とする。 収録したバイナリファイルは C S Vフアイ ルへ同名で変換することができる。 The alarm point data analyzed and judged from the recorded data is displayed 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. The amplitude value is determined for a component of 0.3 to 8 Hz. The acquired data is stored on the hard disk of the computer 16. The stored data can be played back as needed. Waveform data files are in binary format. The recorded binary file can be converted to a CSV file with the same name.
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。 Next, how to use this vehicle running motion analysis system will be described in detail. Fig. 9 shows a flowchart of this method of use.
まず、 コンピュータ 1 6の電源を入れ、 収録解析ソフ 卜を起動する。 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、 G P S受信機 1 3および信号変換ボックス 1 9の電源を入れ、 G P Sアンテナ 1 を静止状態に置いて人工衛星から送信される G P S信号を受信する。 このとき、 駅停止スィツチ 2 O b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 2 1 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 G P Sアンテナ 1 2 を設置する。 また、 3軸加速度センサー 1 1 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 1 1 の底面を鉄板などの十分に重いベース板 (例えば、 幅 5 0 m m、 奥行 5 0 m m、 高さ 1 0 m m ) に両面テープなどにより 貝占り付け、 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 1 1 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ァライメ ントを行う。 このとき、 駅停止スィツチ 2 0 bはオンとする。 First, turn on the computer 16 and start the recording analysis software 卜. 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, and so on. Next, the GPS receiver 1 3 and the signal conversion box 19 are turned on, and the GPS antenna 1 is placed in a stationary state to receive a GPS signal transmitted from the artificial satellite. At this time, the station stop switch 2 Ob is turned off. Next, at the departure station of the test line where the vibration measurement is performed, the measurer holds the storage case 21 containing the vehicle running vibration analysis system and gets into the vehicle of the test train. A GPS antenna 1 2 is installed at a predetermined position in the car. Also, fix the 3-axis acceleration sensor 1 1 to the vehicle floor. Adhesive or double-sided tape may be used for this fixing, and the bottom surface of the 3-axis accelerometer 1 1 is a sufficiently heavy base plate such as an iron plate (for example, width 50 mm, depth 50 mm, height It is also possible to divide the shell into 10 mm) with double-sided tape and place it on the floor with the base plate facing down. The three axes of this three-axis acceleration sensor 1 1 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 2 0 b is turned on.
次に、 試験列車が出発駅を発車した時、 駅停止スィッチ 2 O bをォ フとする。 Next, when the test train departs from the departure station, turn off the station stop switch 2 Ob.
次に、 列車走行中に線路構造物を通過する毎に状態スィッチ 2 0 a 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。 Next, every time the train passes through the track structure, the state switch 20 a is turned on. The track structures are transit stations, railroad crossings, points, tunnel entrances and exits, and kiloposts.
途中の駅に停車した時に駅停止スィツチ 2 0 bをオンとし、 その駅 を発車した時に駅停止スィツチ 2 O bをオフとする。 Turn on the station stop switch 20 b when you stop at a station on the way, and turn off the station stop switch 2 O b when you leave the station.
こう して列車が終点駅に到着し、 停止した時、 駅停止スィッチ 2 0 bをオンとする。 Thus, when the train arrives at the terminal station and stops, the station stop switch 2 0 b is turned on.
第 1 0図〜第 1 4図にリアルタイムモニター測定画面の一例を示し、 第 1 0図は画面の全体構成、 第 1 1 図は第 1 0図の表示部 Aの詳細、 第 1 2図は第 1 0図の表示部 Bの詳細、 第 1 3図は第 1 0図の表示部
Cの詳細、 第 1 4図は第 1 0図の表示部 Dの詳細を示す。 また、 第 1 5図〜第 1 9図に動揺測定結果の第 1の例を示し、 第 1 5図は画面の 全体構成、 第 1 6図は第 1 5図の表示部 Aの詳細、 第 1 Ί図は第 1 5 図の表示部 Bの詳細、 第 1 8図は第 1 5図の表示部 Cの詳細、 第 1 9 図は第 1 5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 (札幌一砂川) 札幌駅出発より岩見沢方面 3 1 O k m付近ま では G P Sデータを取得できず、 G P S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 2 0図〜第 2 4図に動揺測定結果の第 2の例を示し、 第 2 0図は画面の全体構成、 第 2 1図は第 1 0図の表示部 Aの詳細、 第 2図は第 2 0図の表示部 Bの詳細、 第 2 3図は第 2 0図の表示部 Cの詳細、 第 1 4図は第 2 0 図の表示部 Dの詳細を示す。 ただし、 この第 2の例では、 G P Sデー 夕、 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 2 5図〜第 2 9 図に動揺測定結果の第 3の例を示し、 第 2 5図は画面の全体構成、 第Fig. 10 to Fig. 14 show an example of the real-time monitor measurement screen. Fig. 10 shows the overall configuration of the screen, Fig. 1 1 shows the details of display A in Fig. 10, Fig. 1 2 shows Details of display section B in Fig. 10; Fig. 13 shows display section in Fig. 10 Details of C, FIG. 14 shows details of display D of FIG. In addition, Fig. 15 to Fig. 19 show the first example of the fluctuation measurement result, Fig. 15 shows the overall configuration of the screen, Fig. 16 shows the details of display part A in Fig. 15, Fig. 1 shows the details of display B in Fig. 15, Fig. 18 shows details of display C in Fig. 15, and Fig. 19 shows details of display D in Fig. 15. However, in this first example, GPS data could not be acquired from the Hakodate Main Line (Sapporo Isagogawa) from Sapporo Station to the vicinity of 3 1 O km, and speed display and mileage calculation were performed using only GPS data ( (There is conversion in the station database). Fig. 20 to Fig. 24 show a second example of fluctuation measurement results, Fig. 20 shows the overall configuration of the screen, Fig. 21 shows the details of display A in Fig. 10, Fig. 2 FIG. 20 shows details of the display part B in FIG. 20, FIG. 23 shows details of the display part C in FIG. 20, and FIG. 14 shows details of the display part D in FIG. However, in this second example, both the GPS data and the conversion value from the longitudinal acceleration signal were used to display the speed and calculate the distance traveled (with conversion in the station database). Fig. 25 to Fig. 29 show a third example of shaking measurement results. Fig. 25 shows the overall configuration of the screen.
2 6図は第 2 5図の表示部 Aの詳細、 第 2 7図は第 2 5図の表示部 B の詳細、 第 2 8図は第 2 5図の表示部 Cの詳細、 第 2 9図は第 2 5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 (〇 〇線とする) (A駅一 R駅) B駅の先より P駅の手前までは地下部分 であり、 G P Sデータのみで速度表示、 走行距離計算を行った (駅デ 一夕ベースでの換算あり) 。 第 3 0図〜第 3 4図に動摇測定結果の第 4の例を示し、 第 3 0図は画面の全体構成、 第 3 1図は第 3 0図の表 示部 Aの詳細、 第 3 2図は第 3 0図の表示部 Bの詳細、 第 3 3図は第Fig. 6 shows details of display A in Fig. 25, Fig. 27 shows details of display B in Fig. 25, Fig. 2 8 shows details of display C in Fig. 25, Fig. 29 The figure shows the details of display D in Fig. 25. However, in this third example, there is a certain route (assumed to be line 0) (A station 1 R station) From B station to P station is the underground part, speed display only by GPS data, mileage Calculations were made (with station conversion overnight conversion). Fig. 30 to Fig. 34 show a fourth example of the palpation measurement result, Fig. 30 shows the overall configuration of the screen, Fig. 31 shows the details of display part A in Fig. 30, 3 Fig. 2 shows details of display B in Fig. 30. Fig. 3 3 shows Fig. 3
3 0図の表示部 Cの詳細、 第 3 4図は第 3 0図の表示部 Dの詳細を示 す。 ただし、 この第 4の例では、 G P S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 (駅デ一
夕べ一スでの換算あり) 。 また、 第 3 5図に警報値発生表の一例を、 第 3 6図に判定値分布表の一例を示す。 FIG. 30 shows details of display section C, and FIG. 34 shows details of display section D of FIG. However, in this fourth example, both the GPS data and the converted value from the longitudinal acceleration signal were used to perform speed display and mileage calculation (station deci There is conversion in the evening). Fig. 35 shows an example of an alarm value generation table, and Fig. 36 shows an example of a judgment value distribution table.
第 3 7図 A、 第 3 7図 B、 第 3 7図 Cおよび第 3 7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 G P S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 3 7図 Aは G P S速度グラフ (単位は k m / h ) であり、 実線のグラフ は G P S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は駅停止スィッチ 2 0 bによるスィ ッチ信号の入力位置で ある。 第 3 7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 k m / 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 3 7図 Cは、 第 3 7図 Aにお ける受信不能区間の速度を、 第 3 7図 Bに示す加速度積分速度グラフ における c 一 d区間の速度デ一夕を用いて補完した G P S速度グラフ (単位は k m / h ) であり、 トンネルによる受信不能区間でも G P S 速度グラフが得られていることがわかる。 第 3 7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 スィッチ 2 0 aによるスイツチ信号 ( ト リガー信号) f を示す。 第 3 7図 Cに示すようにして G P S速度グラフを補完するとともに、 線路 データベース eおよびスイツチ信号 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。 Referring to Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, Fig. 37, and Fig. 37, Fig. 37, D Will be described. Here, Fig. 37 A is a GPS speed graph (unit: km / h), solid line graph is speed signal calculated from GPS received signal, dotted line graph is unreceivable area, a and b are station stops This is the input position of the switch signal by switch 2 0 b. Figure 37 B is an acceleration integral velocity graph (unit: km / h) obtained by integrating the longitudinal acceleration signal. The dotted vertical lines c and d indicate the tunnel entrance and exit positions, respectively. Fig. 37 shows the GPS speed obtained by complementing the speed of the unreceivable section in Fig. 37 with the speed data of section d in the acceleration integral speed graph shown in Figure 37. It is a graph (unit: km / h), and it can be seen that the GPS speed graph is obtained even in the unreceivable section by tunnel. Figure 37D shows the line database e including various types of structures such as stations, and the switch signal (trigger signal) f by the state switch 20a corresponding to each structure. As shown in Fig. 37, the GPS speed graph is complemented as shown in Fig. 7C, and the position or distance is corrected using the track database e and the switch signal f. The distance can be calculated accurately.
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。 As described above, according to the vehicle running motion analysis system according to this embodiment, the motion measurement of a vehicle traveling on a track can be accurately performed with high position accuracy or distance accuracy. By grasping the condition of the trajectory from the results of this shaking measurement, if abnormal shaking values are measured, etc., take appropriate measures such as repairs as appropriate, and perform shaking measurement again to confirm the effect of the treatment. As a result, the track can be maintained in a good state, passenger comfort can be improved, or safe driving of the vehicle can be realized. In addition, since it is not necessary to provide equipment for obtaining rotation pulses in the vehicle, it is possible to perform motion analysis of conventional trains that do not have this equipment at low cost. Furthermore, according to this vehicle running motion analysis system, a single measurer can easily perform measurement without burden.
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) や台車の軽量化やパネ下質 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。 In addition, the vehicle running motion analysis system according to this 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. In this analysis, it is necessary to take the trajectory of the ground into consideration, and it is necessary to accurately grasp the position corresponding to the travel route. As a measure for improving the ride center on the vehicle side, the acceleration generated in the vehicle changes depending on the motion characteristics, speed, and acceleration / deceleration of the vehicle and trains. ) And weight reduction of bogies and reduction of panel mass. In terms of vehicle maintenance, wheel treads and wheel diameter management can be considered.
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。 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, etc. listed in the above embodiment are merely examples, and different specifications, numerical values, configurations, functions, etc. may be used as necessary. .
具体的には、 必要に応じて、 コンピュータ 1 6 として、 ノー卜型パ 一ソナルコンピュータの代わりにデスク トツプ型パ一ソナルコンビュ 一夕を用いてもよい。 さらには、 コンピュータ 1 6の代わりに、 例え
ば、 携帯情報端末、 すなわち P DA (Personal Digital Assistance) あるいは携帯電話を用いることも可能である。
Specifically, as necessary, a desktop personal personal computer may be used as the computer 16 instead of the normal personal computer. Furthermore, instead of computer 1 6 For example, a portable information terminal, that is, a PDA (Personal Digital Assistance) or a mobile phone can be used.
Claims
1 . 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一と、 上記車両に設置される G P Sアンテナおよび G P S受信機とを有し、 上記 G P Sアンテナにより上記 G P S受信機が受信する G P S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 1. Installed in a vehicle traveling on a track, and has an acceleration sensor for detecting at least the lateral and vertical accelerations of the vehicle, and 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.
二ョー Nyo
主 main
ようにした I did
ことを特徴とする車両走行動揺解析システム。 A vehicle running motion analysis system characterized by the above.
の of
2 . 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軸加速度センサ一と、 2. A three-axis acceleration sensor that is installed in a vehicle traveling on a track and detects acceleration in the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction of the vehicle;
囲 Surrounding
上記車両に設置される G P Sアンテナおよび G P S受信機とを有し、 上記 G P Sアンテナにより上記 G P S受信機が受信する G P S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 A GPS antenna and a GPS receiver installed in the vehicle, the position information acquired by the GPS signal received by the GPS receiver by the GPS antenna and the front and rear of the vehicle detected by the 3-axis acceleration sensor The position information of the vehicle is corrected based on the direction acceleration.
ことを特徴とする車両走行動揺解析システム。 A vehicle running motion analysis system characterized by the above.
3 . 上記 G P S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の範囲第 1項記載の車両走行動揺解析システ ム。 3. The vehicle according to claim 1, wherein the position information acquired by the GPS signal is supplemented by position information obtained by integrating the acceleration in the front-rear direction of the vehicle twice. Running motion analysis system.
4 . 上記車両が駅に停止している時の駅停止信号および上記車両が構 造物を通過する時の構造物信号により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の範囲第 1項記載の車両走行動揺 解析システム。 4. It has a function of correcting the travel distance of the vehicle by a station stop signal when the vehicle is stopped at a station and a structure signal when the vehicle passes through a structure. The vehicle running motion analysis system according to item 1.
5 . 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の範囲第 4項記載の 車両走行動揺解析システム。 5. Track database and position when correcting the mileage of the vehicle 5. The vehicle running motion analysis system according to claim 4, wherein a correction database is used.
6 . 上記軌道上の選択された位置の緯度および経度を上記 G P S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の範囲第 1項 記載の車両走行動揺解析システム。 6. The latitude and longitude of the selected position on the orbit is 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 claim 1 of the range.
7 . 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一と G P Sアンテナおよび G P S 受信機とを上記車両に設置し、 7. Install at least one acceleration sensor for detecting acceleration in the left and right direction and up and down direction of the vehicle traveling on the track, the GPS antenna and the GPS receiver on the vehicle.
上記 G P Sアンテナにより上記 G P S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 The position information of the vehicle is corrected based on the position information acquired from the signal received by the GP receiver by the GP antenna.
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法。 A vehicle running fluctuation analysis method characterized by the above.
8 . 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 G P Sアンテナおよび G P S受信機と'を上記車両に設置し、 8. Install a 3-axis acceleration sensor, G PS antenna and G PS receiver, which detects vibration acceleration in the longitudinal direction, lateral direction and vertical direction of the vehicle traveling on the track in the vehicle,
上記 G P Sアンテナにより上記 G P S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 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.
ことを特徴とする車両走行動揺解析方法。
A vehicle running fluctuation analysis method characterized by the above.
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