JP3148980B2 - 軌道形状検出装置 - Google Patents
軌道形状検出装置Info
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- JP3148980B2 JP3148980B2 JP33944597A JP33944597A JP3148980B2 JP 3148980 B2 JP3148980 B2 JP 3148980B2 JP 33944597 A JP33944597 A JP 33944597A JP 33944597 A JP33944597 A JP 33944597A JP 3148980 B2 JP3148980 B2 JP 3148980B2
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- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、軌道を走行して
軌道形状及び軌道曲率半径を求める軌道形状検出装置に
関するものである。
軌道形状及び軌道曲率半径を求める軌道形状検出装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】線路等の軌道の設計図の軌道形状に対し
て、実際の軌道形状や軌道曲率半径が大きく違っている
場合があり、軌道形状や軌道曲率半径が実際はどうなっ
ているのか調べる必要が生じる。
て、実際の軌道形状や軌道曲率半径が大きく違っている
場合があり、軌道形状や軌道曲率半径が実際はどうなっ
ているのか調べる必要が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、実際の軌道形状
や軌道曲率半径を能率良く検出する装置が存在していな
かった。
や軌道曲率半径を能率良く検出する装置が存在していな
かった。
【０００４】この発明の目的は、軌道形状及び軌道曲率
半径の実際の値を能率良く検出できる軌道形状検出装置
を提供することである。
半径の実際の値を能率良く検出できる軌道形状検出装置
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の軌道形状検出
装置(10,30)は次の(ａ）〜（ｅ）を有している。 （ａ）それぞれ前側及び後ろ側に配置されて軌道(14)を
走行する前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32) （ｂ）前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32)を相互に
連結する連結手段(13,33) （ｃ）走行位置を検出する走行位置検出手段 （ｄ）前側車両(12,31)、後ろ側車両(11,32)、及び連結
手段(13,33)の３者の内の２者の相対屈折角より各走行
位置での軌道曲がり角度又はその対応値を検出する軌道
曲がり角度検出手段 （ｅ）走行位置検出手段及び軌道曲がり角度検出手段の
検出値に基づいて軌道形状を求める軌道形状演算手段
装置(10,30)は次の(ａ）〜（ｅ）を有している。 （ａ）それぞれ前側及び後ろ側に配置されて軌道(14)を
走行する前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32) （ｂ）前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32)を相互に
連結する連結手段(13,33) （ｃ）走行位置を検出する走行位置検出手段 （ｄ）前側車両(12,31)、後ろ側車両(11,32)、及び連結
手段(13,33)の３者の内の２者の相対屈折角より各走行
位置での軌道曲がり角度又はその対応値を検出する軌道
曲がり角度検出手段 （ｅ）走行位置検出手段及び軌道曲がり角度検出手段の
検出値に基づいて軌道形状を求める軌道形状演算手段
【０００６】軌道形状演算手段が軌道形状を求める処理
はオンライン処理及びバッジ処理のいずれであってもよ
い。すなわち、走行位置検出手段及び軌道形状演算手段
の検出後、直ちに軌道形状を求めてもよいし、所定個数
のデータ又は全部のデータを収集してから走行位置検出
手段及び軌道形状演算手段の検出場所とは別の場所で軌
道形状を求めてもよい。
はオンライン処理及びバッジ処理のいずれであってもよ
い。すなわち、走行位置検出手段及び軌道形状演算手段
の検出後、直ちに軌道形状を求めてもよいし、所定個数
のデータ又は全部のデータを収集してから走行位置検出
手段及び軌道形状演算手段の検出場所とは別の場所で軌
道形状を求めてもよい。
【０００７】前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32)は
軌道(14)に沿って走行するので、前側車両(12,31)、後
ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の内の２
者の相対屈折角は、軌道(14)の軌道曲がり角度に１：１
に対応したものとなる。したがって、前側車両(12,3
1)、後ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の
内の２者の相対屈折角を各走行位置における軌道曲がり
角度又はその対応値として検出することができる。軌道
形状は、各走行位置における軌道曲がり角度又はその対
応値が判明すれば、再現できるので、軌道形状演算手段
は、走行位置検出手段が検出した走行位置と軌道曲率半
径演算手段が検出した軌道曲がり角度又はその対応値と
に基づいて軌道形状を求めることができる。
軌道(14)に沿って走行するので、前側車両(12,31)、後
ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の内の２
者の相対屈折角は、軌道(14)の軌道曲がり角度に１：１
に対応したものとなる。したがって、前側車両(12,3
1)、後ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の
内の２者の相対屈折角を各走行位置における軌道曲がり
角度又はその対応値として検出することができる。軌道
形状は、各走行位置における軌道曲がり角度又はその対
応値が判明すれば、再現できるので、軌道形状演算手段
は、走行位置検出手段が検出した走行位置と軌道曲率半
径演算手段が検出した軌道曲がり角度又はその対応値と
に基づいて軌道形状を求めることができる。
【０００８】この発明の軌道形状検出装置(10)によれ
ば、連結手段は所定長さの連結棒(13)である。軌道曲が
り角度検出手段は、前側車両(12)及び後ろ側車両(11)の
一方に対する連結棒(13)の相対屈折角を軌道曲がり角度
又はその対応値として検出する。
ば、連結手段は所定長さの連結棒(13)である。軌道曲が
り角度検出手段は、前側車両(12)及び後ろ側車両(11)の
一方に対する連結棒(13)の相対屈折角を軌道曲がり角度
又はその対応値として検出する。
【０００９】前側車両(12)及び後ろ側車両(11)は、軌道
(14)に沿って走行して、軌道(14)の曲がり角度に対応し
た方向を取る、したがって、前側車両(12)及び後ろ側車
両(11)の一方に対する連結棒(13)の相対屈折角は、軌道
(14)の曲がり角度に対応する。
(14)に沿って走行して、軌道(14)の曲がり角度に対応し
た方向を取る、したがって、前側車両(12)及び後ろ側車
両(11)の一方に対する連結棒(13)の相対屈折角は、軌道
(14)の曲がり角度に対応する。
【００１０】この発明の軌道形状検出装置(30)によれ
ば、軌道曲がり角度検出手段は、前側車両(31)及び後ろ
側車両(32)の相対屈折角を軌道曲がり角度又はその対応
値として検出する。
ば、軌道曲がり角度検出手段は、前側車両(31)及び後ろ
側車両(32)の相対屈折角を軌道曲がり角度又はその対応
値として検出する。
【００１１】前側車両(31)及び後ろ側車両(32)は、軌道
(14)に沿って走行して、軌道(14)の曲がり角度に対応し
た方向を取る、したがって、前側車両(31)及び後ろ側車
両(32)の相対屈折角は軌道(14)の曲がり角度又はその対
応値となる。
(14)に沿って走行して、軌道(14)の曲がり角度に対応し
た方向を取る、したがって、前側車両(31)及び後ろ側車
両(32)の相対屈折角は軌道(14)の曲がり角度又はその対
応値となる。
【００１２】この発明の軌道曲率半径検出装置(10,30)
は次の(ａ）〜（ｄ）を有している。 （ａ）それぞれ前側及び後ろ側に配置されて軌道(14)を
走行するる前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32) （ｂ）前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32)を相互に
連結する連結手段(13,33) （ｃ）前側車両(12,31)、後ろ側車両(11,32)、及び連結
手段(13,33)の３者の内の２者の相対屈折角より各走行
位置での軌道曲がり角度又はその対応値を検出する軌道
曲がり角度検出手段 （ｄ）走行位置検出手段の検出した軌道曲がり角度又は
その対応値に基づいて各走行位置での軌道曲率半径を求
める軌道曲率半径演算手段
は次の(ａ）〜（ｄ）を有している。 （ａ）それぞれ前側及び後ろ側に配置されて軌道(14)を
走行するる前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32) （ｂ）前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32)を相互に
連結する連結手段(13,33) （ｃ）前側車両(12,31)、後ろ側車両(11,32)、及び連結
手段(13,33)の３者の内の２者の相対屈折角より各走行
位置での軌道曲がり角度又はその対応値を検出する軌道
曲がり角度検出手段 （ｄ）走行位置検出手段の検出した軌道曲がり角度又は
その対応値に基づいて各走行位置での軌道曲率半径を求
める軌道曲率半径演算手段
【００１３】前側車両(12,31)及び後ろ側車両(11,32)は
軌道(14)に沿って走行するので、前側車両(12,31)、後
ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の内の２
者の相対屈折角は、軌道(14)の軌道曲がり角度に１：１
に対応したものとなる。したがって、前側車両(12,3
1)、後ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の
内の２者の相対屈折角を各走行位置における軌道曲がり
角度又はその対応値として検出することができる。軌道
曲率半径は、各走行位置における軌道曲がり角度又はそ
の対応値が判明すれば、求めることができるので、軌道
曲率半径演算手段は、軌道曲がり角度検出手段が検出し
た軌道曲がり角度に基づいて軌道曲率半径を求めること
ができる。
軌道(14)に沿って走行するので、前側車両(12,31)、後
ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の内の２
者の相対屈折角は、軌道(14)の軌道曲がり角度に１：１
に対応したものとなる。したがって、前側車両(12,3
1)、後ろ側車両(11,32)、及び連結手段(13,33)の３者の
内の２者の相対屈折角を各走行位置における軌道曲がり
角度又はその対応値として検出することができる。軌道
曲率半径は、各走行位置における軌道曲がり角度又はそ
の対応値が判明すれば、求めることができるので、軌道
曲率半径演算手段は、軌道曲がり角度検出手段が検出し
た軌道曲がり角度に基づいて軌道曲率半径を求めること
ができる。
【００１４】この発明の軌道曲率半径検出装置(10,30)
によれば、連結手段(13,33)は所定長さの連結棒(13)で
ある。軌道曲がり角度検出手段は、前側車両(12,31)及
び後ろ側車両(11,32)の一方に対する連結棒(13)の相対
屈折角を軌道曲がり角度又はその対応値として検出す
る。
によれば、連結手段(13,33)は所定長さの連結棒(13)で
ある。軌道曲がり角度検出手段は、前側車両(12,31)及
び後ろ側車両(11,32)の一方に対する連結棒(13)の相対
屈折角を軌道曲がり角度又はその対応値として検出す
る。
【００１５】この発明の軌道曲率半径検出装置(10,30)
によれば、軌道曲がり角度検出手段は、前側車両(12,3
1)及び後ろ側車両(11,32)の相対屈折角より軌道曲がり
角度又はその対応値として検出する。
によれば、軌道曲がり角度検出手段は、前側車両(12,3
1)及び後ろ側車両(11,32)の相対屈折角より軌道曲がり
角度又はその対応値として検出する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。図１は線路測定車10が線路14
の軌道曲がり角度等を検出している状況を上方から示し
ている。線路測定車10は、測定機器装備車両11、測定機
器装備車両11の前方に位置する一軸台車12、及び前後の
端部においてそれぞれ一軸台車12及び測定機器装備車両
11へ回転自在に結合している所定長さ、例えば約１０〜
２０ｍの連結棒13を有している。なお、線路14の往路で
は、走行方向前側から一軸台車12、連結棒13、及び測定
機器装備車両11の順番になるが、線路14の復路では、走
行方向前側から測定機器装備車両11、連結棒13、及び一
軸台車12の順番になってもよい。図１では、一軸台車12
及び測定機器装備車両11への連結棒13の前後の端部の結
合点は、一軸台車12及び測定機器装備車両11の左右中心
線上に位置している。一軸台車12は、１対の車輪18を線
路14上に載せて、連結棒13を介して測定機器装備車両11
から伝達される押し出し力により線路14上を走行する。
測定機器装備車両11は、前側台車22及び後ろ側台車23を
有し、前側台車22及び後ろ側台車23には、前後に計２対
の車輪24を備え、４個の車輪24の中心に心皿25が位置し
ている。測定機器装備車両11は、駆動モータを装備し、
前側台車22及び後ろ側台車23の少なくとも一方における
車輪24を駆動して、線路14上を自走可能になっている。
図において、θは測定機器装備車両11の左右中心線に対
する連結棒13の傾斜角を示し、図示していないポテンシ
ョメータは、測定機器装備車両11に装備され、線路測定
車10が線路14を走行している間、時々刻々変化するθを
検出する。さらに、図示されていない速度発電機又はタ
コジェネレータが、測定機器装備車両11に装備され、速
度発電機又はタコジェネレータの出力より線路14上の基
準位置からの走行距離が線路測定車10の現在の走行位置
として検出できるようになっている。
図面を参照して説明する。図１は線路測定車10が線路14
の軌道曲がり角度等を検出している状況を上方から示し
ている。線路測定車10は、測定機器装備車両11、測定機
器装備車両11の前方に位置する一軸台車12、及び前後の
端部においてそれぞれ一軸台車12及び測定機器装備車両
11へ回転自在に結合している所定長さ、例えば約１０〜
２０ｍの連結棒13を有している。なお、線路14の往路で
は、走行方向前側から一軸台車12、連結棒13、及び測定
機器装備車両11の順番になるが、線路14の復路では、走
行方向前側から測定機器装備車両11、連結棒13、及び一
軸台車12の順番になってもよい。図１では、一軸台車12
及び測定機器装備車両11への連結棒13の前後の端部の結
合点は、一軸台車12及び測定機器装備車両11の左右中心
線上に位置している。一軸台車12は、１対の車輪18を線
路14上に載せて、連結棒13を介して測定機器装備車両11
から伝達される押し出し力により線路14上を走行する。
測定機器装備車両11は、前側台車22及び後ろ側台車23を
有し、前側台車22及び後ろ側台車23には、前後に計２対
の車輪24を備え、４個の車輪24の中心に心皿25が位置し
ている。測定機器装備車両11は、駆動モータを装備し、
前側台車22及び後ろ側台車23の少なくとも一方における
車輪24を駆動して、線路14上を自走可能になっている。
図において、θは測定機器装備車両11の左右中心線に対
する連結棒13の傾斜角を示し、図示していないポテンシ
ョメータは、測定機器装備車両11に装備され、線路測定
車10が線路14を走行している間、時々刻々変化するθを
検出する。さらに、図示されていない速度発電機又はタ
コジェネレータが、測定機器装備車両11に装備され、速
度発電機又はタコジェネレータの出力より線路14上の基
準位置からの走行距離が線路測定車10の現在の走行位置
として検出できるようになっている。
【００１７】図２は別の線路測定車30が線路14の軌道曲
がり角度等を検出している状況を上方から示している。
図１と同一の要素については同符号で指示して、説明を
省略する。前側車両31及び後ろ側車両32の少なくとも一
方は、駆動モータを装備し、自走可能になっている。前
側車両31及び後ろ側車両32は連結器33により連結され
る。なお、線路14の往路では、前側車両31が後ろ側車両
32に対して走行方向前側となるが、線路14の復路では、
後ろ側車両32が前側車両31に対して走行方向前側となっ
てもよい。この線路測定車30では、前側車両31及び後ろ
側車両32の長さは等しい。
がり角度等を検出している状況を上方から示している。
図１と同一の要素については同符号で指示して、説明を
省略する。前側車両31及び後ろ側車両32の少なくとも一
方は、駆動モータを装備し、自走可能になっている。前
側車両31及び後ろ側車両32は連結器33により連結され
る。なお、線路14の往路では、前側車両31が後ろ側車両
32に対して走行方向前側となるが、線路14の復路では、
後ろ側車両32が前側車両31に対して走行方向前側となっ
てもよい。この線路測定車30では、前側車両31及び後ろ
側車両32の長さは等しい。
【００１８】図３は図２の線路測定車30の前側車両31及
び後ろ側車両32の連結部の拡大図である。前側車両31及
び後ろ側車両32は後ろ側妻38及び前側妻39を相互に対峙
させており、後ろ側妻38及び前側妻39は、線路測定車30
が線路14の直線部を走行している期間では、相互に平行
となるが、線路14の曲線部を走行している期間では、線
路14の曲がり角度に関係した交角となる。レーザ距離計
42，43は、後ろ側車両32の前側妻39の所定高さに左右対
称位置に取付けられる。レーザ距離計42，43は、後ろ側
車両32の左右中心線方向へレーザ光を放射し、後ろ側妻
38からの反射光を入力して、後ろ側車両32の左右中心線
に沿った方向の後ろ側妻38までの距離ｄ１，ｄ２を計測
する。レーザ距離計42，43の左右方向距離は所定値ｗで
あるので、ｄ１，ｄ２，ｗよりｔａｎ∧-1｛（ｄ１−ｄ
２）／ｗ｝（ただし、ｔａｎ∧-1はアークタンジェント
を意味する。）より前側車両31及び後ろ側車両32の相対
屈折角γを求めることができる。γは線路測定車10の各
走行位置での線路14の曲がり角度に対応する。
び後ろ側車両32の連結部の拡大図である。前側車両31及
び後ろ側車両32は後ろ側妻38及び前側妻39を相互に対峙
させており、後ろ側妻38及び前側妻39は、線路測定車30
が線路14の直線部を走行している期間では、相互に平行
となるが、線路14の曲線部を走行している期間では、線
路14の曲がり角度に関係した交角となる。レーザ距離計
42，43は、後ろ側車両32の前側妻39の所定高さに左右対
称位置に取付けられる。レーザ距離計42，43は、後ろ側
車両32の左右中心線方向へレーザ光を放射し、後ろ側妻
38からの反射光を入力して、後ろ側車両32の左右中心線
に沿った方向の後ろ側妻38までの距離ｄ１，ｄ２を計測
する。レーザ距離計42，43の左右方向距離は所定値ｗで
あるので、ｄ１，ｄ２，ｗよりｔａｎ∧-1｛（ｄ１−ｄ
２）／ｗ｝（ただし、ｔａｎ∧-1はアークタンジェント
を意味する。）より前側車両31及び後ろ側車両32の相対
屈折角γを求めることができる。γは線路測定車10の各
走行位置での線路14の曲がり角度に対応する。
【００１９】図４は図１の線路測定車10の場合に連結棒
13の後端部が測定機器装備車両11の左右中心線に対して
偏倚しかつ測定機器装備車両11の前端部に結合していた
ときにその連結棒13の傾斜角θ'を測定機器装備車両11
の前側の心皿25からの傾斜角θに換算する説明図であ
る。図４において、各記号は次のように定義される。 Ａ：測定機器装備車両11への連結棒13の後端部の結合点 Ｂ：測定機器装備車両11の前側台車22の心皿25の位置 Ｃ：一軸台車12への連結棒13の前端部の結合点 ｌ'：線分ＡＣの長さ ｌ：線分ＢＣの長さ ｌ0：線分ＡＢの長さ ｍ：測定機器装備車両11の左右中心線方向のＡ−Ｂ間の
距離 ｎ：測定機器装備車両11の左右垂直横断面方向のＡ−Ｂ
間の距離 ａ：測定機器装備車両11の前後の心皿25間の距離 α：測定機器装備車両11の左右垂直横断面に対する線分
ＡＢの傾斜角 β：測定機器装備車両11の左右方向垂直横断面に対する
線分ＡＣの傾斜角 θ：測定機器装備車両11の左右中心線に対する線分ＢＣ
の傾斜角 θ'：測定機器装備車両11の左右中心線に対する線分Ａ
Ｃの傾斜角
13の後端部が測定機器装備車両11の左右中心線に対して
偏倚しかつ測定機器装備車両11の前端部に結合していた
ときにその連結棒13の傾斜角θ'を測定機器装備車両11
の前側の心皿25からの傾斜角θに換算する説明図であ
る。図４において、各記号は次のように定義される。 Ａ：測定機器装備車両11への連結棒13の後端部の結合点 Ｂ：測定機器装備車両11の前側台車22の心皿25の位置 Ｃ：一軸台車12への連結棒13の前端部の結合点 ｌ'：線分ＡＣの長さ ｌ：線分ＢＣの長さ ｌ0：線分ＡＢの長さ ｍ：測定機器装備車両11の左右中心線方向のＡ−Ｂ間の
距離 ｎ：測定機器装備車両11の左右垂直横断面方向のＡ−Ｂ
間の距離 ａ：測定機器装備車両11の前後の心皿25間の距離 α：測定機器装備車両11の左右垂直横断面に対する線分
ＡＢの傾斜角 β：測定機器装備車両11の左右方向垂直横断面に対する
線分ＡＣの傾斜角 θ：測定機器装備車両11の左右中心線に対する線分ＢＣ
の傾斜角 θ'：測定機器装備車両11の左右中心線に対する線分Ａ
Ｃの傾斜角
【００２０】
【数１】
【００２１】ピタゴラスに定理より、（１）式が成り立
つ。△ＡＢＣについての余弦定理より（２）式及び
（３）式が成り立つ。さらに、（４）及び（５）式が成
り立つ。（３）式を展開すると、（６）式となり、
（６）式へ（４）及び（５）式を代入して、βを消去す
ると、最終的に（１０）式となる。（１０）式を平方根
にすると、（１１）式となる。ｌ’及びｌ0は既知であ
るので、（１１）式よりｌを求めることができる。一
方、（２）式より（１２）式が成立し、（１３）式が得
られる。（１３）のｌに（１１）式を代入すると、ｌ、
ｌ’及びｌ0は既知であるので、θ’からθを求めるこ
とができる。
つ。△ＡＢＣについての余弦定理より（２）式及び
（３）式が成り立つ。さらに、（４）及び（５）式が成
り立つ。（３）式を展開すると、（６）式となり、
（６）式へ（４）及び（５）式を代入して、βを消去す
ると、最終的に（１０）式となる。（１０）式を平方根
にすると、（１１）式となる。ｌ’及びｌ0は既知であ
るので、（１１）式よりｌを求めることができる。一
方、（２）式より（１２）式が成立し、（１３）式が得
られる。（１３）のｌに（１１）式を代入すると、ｌ、
ｌ’及びｌ0は既知であるので、θ’からθを求めるこ
とができる。
【００２２】図５は図４で求めたθから曲率半径を算出
する説明図である。図４に対して図５において付加され
た各記号は次のように定義される。Ａ，Ｂ，Ｃは同一円
の円弧上にあると近似する。 Ｏ：円弧ＣＡＢの中心 Ｒ：線路14の曲率半径 δ：点Ｂにおける接線に対する弦ＢＣの角度 γ：点Ｂにおける接線に対する弦ＡＢの角度 α：∠ＡＯＢ β：∠ＢＯＣ
する説明図である。図４に対して図５において付加され
た各記号は次のように定義される。Ａ，Ｂ，Ｃは同一円
の円弧上にあると近似する。 Ｏ：円弧ＣＡＢの中心 Ｒ：線路14の曲率半径 δ：点Ｂにおける接線に対する弦ＢＣの角度 γ：点Ｂにおける接線に対する弦ＡＢの角度 α：∠ＡＯＢ β：∠ＢＯＣ
【００２３】
【数２】
【００２４】α、βは中心角であり、δ、γは接線に対
する弦の角度であるので、（２１）及び（２２）式が成
り立つ。△ＯＢＣにおいて（２３）及び（２４）式が成
り立つ。また、（２５）式より（２６）式が得られる。
（２６）式を（２４）式へ代入して、（２７）式を得、
（２７）式をＲについて解くと、（２９）式となる。α
とＲとは、ｓｉｎ（α／２）＝ａ／（２・Ｒ）の関係が
あり、この関係を用いつつ、（２９）式よりθからＲを
求めることができる。
する弦の角度であるので、（２１）及び（２２）式が成
り立つ。△ＯＢＣにおいて（２３）及び（２４）式が成
り立つ。また、（２５）式より（２６）式が得られる。
（２６）式を（２４）式へ代入して、（２７）式を得、
（２７）式をＲについて解くと、（２９）式となる。α
とＲとは、ｓｉｎ（α／２）＝ａ／（２・Ｒ）の関係が
あり、この関係を用いつつ、（２９）式よりθからＲを
求めることができる。
【００２５】図１の線路測定車10により線路14の形状を
求める原理を説明する。図１において、一軸台車12への
連結棒13の前端部結合点、測定機器装備車両11の前側台
車22の心皿25、及び測定機器装備車両11の後ろ側台車23
の心皿25の、線路14上における位置を改めてそれぞれ
Ｃ，Ａ，Ｂとし、Ｃ，Ａ，Ｂの線路測定車10のスタート
地点の位置をＣ0，Ａ0，Ｂ0とし、それから数えたi番目
の地点の各位置及びθをＣi，Ａi，Ｂi、及びθiとす
る。線分ＣＡ、線分ＡＢの長さは固定されている。図１
の線路測定車10では、スタート地点の線路14は直線部と
され、スタート地点では、Ｃ0，Ａ0，Ｂ0は例えば直線
上に揃い（スタート地点の線路形状が既知であれば、Ｃ
0，Ａ0，Ｂ0は、直線上に揃わされることに限定され
ず、その既知の曲線上に揃わされてもよい。）、θ0＝
０である。線路測定車10は、一軸台車12の方へ前進し、
所定量Δｘ（Δｘ≦スタート地点における線分ＢＣの長
さ／２）前進するごとに、θを測定する。Ｃ0，Ａ0，Ｂ
0が判明しているので、ΔｘよりＡ1，Ｂ1の位置（Ａ1，
Ｂ1の位置は、すでに線路14形状が求められたＢ0〜Ｃ0
の範囲に存在する。）を求め、さらに、θ1よりＣ1の位
置を求める。したがって、Ｃ0とＣ1を近似的に線分で結
ぶことにより、Ｃ0−Ｃ1間の線路14が求まる。こうし
て、Ｃ2，Ｃ3，・・・Ｃiと、順次、求めていき、全体
の線路14の形状、したがって、線路14の各位置での曲が
り角度を検出できる。なお、線路形状計測時の線路測定
車10の走行位置は、Ｃ、Ａ、及びＢのいずれにしてもよ
い。
求める原理を説明する。図１において、一軸台車12への
連結棒13の前端部結合点、測定機器装備車両11の前側台
車22の心皿25、及び測定機器装備車両11の後ろ側台車23
の心皿25の、線路14上における位置を改めてそれぞれ
Ｃ，Ａ，Ｂとし、Ｃ，Ａ，Ｂの線路測定車10のスタート
地点の位置をＣ0，Ａ0，Ｂ0とし、それから数えたi番目
の地点の各位置及びθをＣi，Ａi，Ｂi、及びθiとす
る。線分ＣＡ、線分ＡＢの長さは固定されている。図１
の線路測定車10では、スタート地点の線路14は直線部と
され、スタート地点では、Ｃ0，Ａ0，Ｂ0は例えば直線
上に揃い（スタート地点の線路形状が既知であれば、Ｃ
0，Ａ0，Ｂ0は、直線上に揃わされることに限定され
ず、その既知の曲線上に揃わされてもよい。）、θ0＝
０である。線路測定車10は、一軸台車12の方へ前進し、
所定量Δｘ（Δｘ≦スタート地点における線分ＢＣの長
さ／２）前進するごとに、θを測定する。Ｃ0，Ａ0，Ｂ
0が判明しているので、ΔｘよりＡ1，Ｂ1の位置（Ａ1，
Ｂ1の位置は、すでに線路14形状が求められたＢ0〜Ｃ0
の範囲に存在する。）を求め、さらに、θ1よりＣ1の位
置を求める。したがって、Ｃ0とＣ1を近似的に線分で結
ぶことにより、Ｃ0−Ｃ1間の線路14が求まる。こうし
て、Ｃ2，Ｃ3，・・・Ｃiと、順次、求めていき、全体
の線路14の形状、したがって、線路14の各位置での曲が
り角度を検出できる。なお、線路形状計測時の線路測定
車10の走行位置は、Ｃ、Ａ、及びＢのいずれにしてもよ
い。
【００２６】θiは、Ａi−Ｃi間の曲がり角度（線分Ａi
Ｂiを線路14の地点Ａiにおける接線上の線分として、θ
iは該接線に対する線分ＡiＣiの角度）と看做すことが
できる。円弧ＡiＣiの長さは線分ＡiＣiの長さｌと近似
できる。したがって、曲率半径をＲiとすると、Ｒi・２
θ＝ｌであり、Ｒi＝ｌ／（２θ）となる。なお、この
Ｒiは、個所ＢiからＣiまでの範囲の平均の曲率半径で
あるので、線分ＢiＣiの中点の曲率半径とする。
Ｂiを線路14の地点Ａiにおける接線上の線分として、θ
iは該接線に対する線分ＡiＣiの角度）と看做すことが
できる。円弧ＡiＣiの長さは線分ＡiＣiの長さｌと近似
できる。したがって、曲率半径をＲiとすると、Ｒi・２
θ＝ｌであり、Ｒi＝ｌ／（２θ）となる。なお、この
Ｒiは、個所ＢiからＣiまでの範囲の平均の曲率半径で
あるので、線分ＢiＣiの中点の曲率半径とする。
【００２７】図２において、前側車両31の前側台車22の
心皿25、前側車両31の後ろ側台車23の心皿25、後ろ側車
両32の前側台車22の心皿25、及び後ろ側車両32の後ろ側
台車23の心皿25を改めてそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとす
る。連結器33の長さは短く、ＢＣの距離ｄは前側台車22
及び後ろ側車両32の相対屈折角γに関係なく一定と看做
す。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの線路測定車10のスタート地点の位
置及びγをＡ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0，γ0とし、それから数
えたi番目の地点の各位置及びγをＡi，Ｂi，Ｃi，Ｄ
i，γiとする。図２の線路測定車30では、スタート地点
の線路14は直線部とされ、Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0は直線上
に揃い（スタート地点の線路形状が既知であれば、 Ａ
0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0は、直線上に揃わされることに限定さ
れず、その既知の曲線上に揃わされてもよい。）、γ0
＝０である。線路測定車30は、前側車両31の方を前側と
して前進し、所定量Δｘ（Δｘ≦（スタート時の線分Ａ
0Ｄ0の長さ）／２）前進するごとに、γを測定する。Ａ
0−Ｄ0間の線路14の形状が判明しているので、Δｘより
Ｃ1及びＤ1を既知の線路形状上に定めることができる。
次に、ＢＣの距離ｄとγよりＢ1の位置が決まり、Ｂ1を
通りかつ線分Ｃ1Ｄ1に対して傾斜角γの直線上にＢ1か
ら所定距離点をＡ1として、Ａ0より先のＡ1（及びＢ1）
まで線路14の形状を延長できる。Ａ2，Ａ3，・・・Ａi
と、順次、求めていき、全体の線路14が求められる。な
お、線路形状計測時の線路測定車30の走行位置は、Ａ、
Ｂ、Ｃ、及びＤのいずれにしてもよい。
心皿25、前側車両31の後ろ側台車23の心皿25、後ろ側車
両32の前側台車22の心皿25、及び後ろ側車両32の後ろ側
台車23の心皿25を改めてそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとす
る。連結器33の長さは短く、ＢＣの距離ｄは前側台車22
及び後ろ側車両32の相対屈折角γに関係なく一定と看做
す。Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの線路測定車10のスタート地点の位
置及びγをＡ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0，γ0とし、それから数
えたi番目の地点の各位置及びγをＡi，Ｂi，Ｃi，Ｄ
i，γiとする。図２の線路測定車30では、スタート地点
の線路14は直線部とされ、Ａ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0は直線上
に揃い（スタート地点の線路形状が既知であれば、 Ａ
0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ0は、直線上に揃わされることに限定さ
れず、その既知の曲線上に揃わされてもよい。）、γ0
＝０である。線路測定車30は、前側車両31の方を前側と
して前進し、所定量Δｘ（Δｘ≦（スタート時の線分Ａ
0Ｄ0の長さ）／２）前進するごとに、γを測定する。Ａ
0−Ｄ0間の線路14の形状が判明しているので、Δｘより
Ｃ1及びＤ1を既知の線路形状上に定めることができる。
次に、ＢＣの距離ｄとγよりＢ1の位置が決まり、Ｂ1を
通りかつ線分Ｃ1Ｄ1に対して傾斜角γの直線上にＢ1か
ら所定距離点をＡ1として、Ａ0より先のＡ1（及びＢ1）
まで線路14の形状を延長できる。Ａ2，Ａ3，・・・Ａi
と、順次、求めていき、全体の線路14が求められる。な
お、線路形状計測時の線路測定車30の走行位置は、Ａ、
Ｂ、Ｃ、及びＤのいずれにしてもよい。
【００２８】また、ＡＢの距離及びＣＤの距離を共に等
しい値としてのａとし、ＢＣの距離をｂとしたとき、曲
率半径をＲiは、Ｒi＝（ａ＋ｂ）／γより求めることが
できる。また、この曲率半径Ｒiは、線分ＡＢの中点Ｍ
a、線分ＣＤの中点Ｍb、線分ＭaＭbの中点Ｍcとする
と、線路14のＭｃにおける曲率半径とする。
しい値としてのａとし、ＢＣの距離をｂとしたとき、曲
率半径をＲiは、Ｒi＝（ａ＋ｂ）／γより求めることが
できる。また、この曲率半径Ｒiは、線分ＡＢの中点Ｍ
a、線分ＣＤの中点Ｍb、線分ＭaＭbの中点Ｍcとする
と、線路14のＭｃにおける曲率半径とする。
【図１】線路測定車が線路の軌道曲がり角度等を検出し
ている状況を上方から示す図である。
ている状況を上方から示す図である。
【図２】別の線路測定車が線路の軌道曲がり角度等を検
出している状況を上方から示す図である。
出している状況を上方から示す図である。
【図３】図２の線路測定車の前側車両及び後ろ側車両の
連結部の拡大図である。
連結部の拡大図である。
【図４】図１の線路測定車の場合に連結棒の後端部が測
定機器装備車両の左右中心線に対して偏倚しかつ測定機
器装備車両の前端部に結合していたときにその連結棒の
傾斜角θ'を測定機器装備車両の前側の心皿からの傾斜
角θに換算する説明図である。
定機器装備車両の左右中心線に対して偏倚しかつ測定機
器装備車両の前端部に結合していたときにその連結棒の
傾斜角θ'を測定機器装備車両の前側の心皿からの傾斜
角θに換算する説明図である。
【図５】図４で求めたθから曲率半径を算出する説明図
である。
である。
１０ 線路測定車（軌道形状検出装置、軌道曲率半径
検出装置） １１ 測定機器装備車両（後ろ側車両） １２ 一軸台車（前側車両） １３ 連結棒（連結手段） １４ 線路（軌道） ３０ 線路測定車（軌道形状検出装置、軌道曲率半径
検出装置） ３１ 前側車両 ３２ 後ろ側車両 ３３ 連結器（連結手段）
検出装置） １１ 測定機器装備車両（後ろ側車両） １２ 一軸台車（前側車両） １３ 連結棒（連結手段） １４ 線路（軌道） ３０ 線路測定車（軌道形状検出装置、軌道曲率半径
検出装置） ３１ 前側車両 ３２ 後ろ側車両 ３３ 連結器（連結手段）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−89461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−177008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−48603（ＪＰ，Ａ) 特公 昭34−2541（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 5/00 - 5/30 B61K 9/08 E01B 35/04 G01B 21/00 - 21/32
Claims (3)
- 【請求項１】 （ａ）それぞれ前側及び後ろ側に配置さ
れて軌道(14)を走行する一軸台車(12)及び線路測定車(1
0)、 （ｂ）前記一軸台車(12)及び前記線路測定車(10)を相互
に連結する連結棒(13)、 （ｃ）走行位置を検出する走行位置検出手段、 （ｄ）前記線路測定車(10)に対する前記連結棒(13)の相
対屈折角より各走行位置での軌道曲がり角度又はその対
応値を検出する軌道曲がり角度検出手段、及び （ｅ）前記走行位置検出手段及び前記軌道曲がり角度検
出手段の検出値に基づいて軌道形状を求める軌道形状演
算手段、 を有していることを特徴とする軌道形状検出装置。 - 【請求項２】 一軸台車(12)への連結棒(13)の連結点、
線路測定車(10)の前側台車(22)の心皿(25)、及び線路測
定車(10)の後ろ側台車(23)の心皿(25)の各位置をそれぞ
れＣ，Ａ，Ｂとし、線路測定車(10)に対する連結棒(13)
の相対屈折角をθとし、スタート地点は既知の軌道形状
とし、スタート地点におけるＣ，Ａ，ＢをそれぞれＣ
0，Ａ0，Ｂ0とし、それから数えたi番目の地点のＣ，
Ａ，Ｂ及びθをＣi，Ａi，Ｂi、及びθiとし、一軸台車
(12)の方を前側として前進し、所定量Δｘ（ただし、Δ
ｘ≦スタート地点における線分ＢＣの長さ／２）前進す
るごとに、θを測定することにし、Ｃ1，Ａ1，Ｂ1につ
いて、Ｃ0，Ａ0，Ｂ0が判明しているので、ΔｘよりＡ
1，Ｂ1の位置を求め、さらに、θ1よりＣ1の位置を求
め、Ｃ0とＣ1を近似的に線分で結ぶことにより、Ｃ0−
Ｃ1間の軌道形状(14)を求め、こうして、Ｃ2，Ｃ3，・
・・Ｃiと、順次、求めていき、全体の線路14の形状を
求めることを特徴とする請求項１記載の軌道形状検出装
置。 - 【請求項３】 （ａ）それぞれ前側及び後ろ側に配置さ
れて軌道(14)を走行する前側車両(31)及び後ろ側車両(3
2)、 （ｂ）前記前側車両(31)及び前記後ろ側車両(32)を相互
に連結する連結器(33)、 （ｃ）走行位置を検出する走行位置検出手段、 （ｄ）前記前側車両(31)及び前記後ろ側車両(32)の相対
屈折角より各走行位置での軌道曲がり角度又はその対応
値を検出する軌道曲がり角度検出手段、及び （ｅ）前記走行位置検出手段及び前記軌道曲がり角度検
出手段の検出値に基づいて軌道形状を求める軌道形状演
算手段、 を有し、 前記前側車両(31)の前側台車(22)の心皿(25)、前記前側
車両(31)の後ろ側台車23の心皿(25)、前記後ろ側車両(3
2)の前側台車(22)の心皿(25)、及び前記後ろ側車両(32)
の後ろ側台車(23)の心皿(25)をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
とし、前記前側車両(31)及び前記後ろ側車両(32)の相対
屈折角をγとし、ＢＣの距離ｄは前記前側車両(31)及び
前記後ろ側車両(32)の相対屈折角γに関係なく一定と看
做し、スタート地点は既知の軌道形状とし、スタート地
点のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置及びγをＡ0，Ｂ0，Ｃ0，Ｄ
0，γ0とし、それから数えたi番目の地点の各位置及び
γをＡi，Ｂi，Ｃi，Ｄi，γiとし、前側車両(31)の方
を前側として前進し、所定量Δｘ（ただし、Δｘ≦（ス
タート時の線分Ａ0Ｄ0の長さ）／２）前進するごとに、
γを測定し、Ａ0−Ｄ0間の線路14の形状が判明している
ので、ΔｘよりＣ1及びＤ1を既知の線路形状上に定め、
次に、ＢＣの距離ｄとγよりＢ1の位置を決め、Ｂ1を通
りかつ線分Ｃ1Ｄ1に対して傾斜角γの直線上にＢ1から
所定距離点をＡ1として、Ａ0より先のＡ1まで線路14の
形状を延長し、Ａ2，Ａ3，・・・Ａiと、順次、求めて
いき、全体の線路14を求めることを特徴とする軌道形状
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33944597A JP3148980B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 軌道形状検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33944597A JP3148980B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 軌道形状検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11160005A JPH11160005A (ja) | 1999-06-18 |
| JP3148980B2 true JP3148980B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=18327539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33944597A Expired - Fee Related JP3148980B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 軌道形状検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148980B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104634298A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-20 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 基于lidar轨道点云数据的既有铁路测量方法 |
| KR102133162B1 (ko) * | 2016-02-10 | 2020-07-13 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 데미스터 유닛 및 egr 시스템 |
| KR102182772B1 (ko) * | 2016-02-10 | 2020-11-25 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 데미스터 유닛 및 egr 시스템 |
| KR102593687B1 (ko) * | 2021-08-20 | 2023-10-25 | (주)서광코퍼레이션 | 정온특성의 카본 면상발열체를 이용한 온습도 조절장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE525529T1 (de) * | 2004-04-21 | 2011-10-15 | Mueller J Ag | Verfahren zur vermessung von fahrbahnen |
| JP4619890B2 (ja) * | 2005-08-02 | 2011-01-26 | 株式会社日立製作所 | 保線設備データの検出および検査装置 |
| JP5345568B2 (ja) * | 2010-02-02 | 2013-11-20 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道軌道の曲率・曲線半径測定方法 |
| JP5802560B2 (ja) * | 2012-01-06 | 2015-10-28 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検測車動揺補正方法及び装置、並びに検測方法及び装置 |
| JP5931535B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2016-06-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検測車動揺状態補正方法及び装置、並びに検測方法及び装置 |
| ES2646607T3 (es) * | 2014-06-27 | 2017-12-14 | Hp3 Real Gmbh | Dispositivo para medir vías férreas |
| CN105651150B (zh) * | 2015-12-28 | 2018-05-25 | 中车齐齐哈尔车辆有限公司 | 测量器 |
| CN106123866B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-10-19 | 中国铁路设计集团有限公司 | 基于航测技术的铁路既有线里程放样方法 |
| CN111267837B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-05-11 | 东风商用车有限公司 | 一种弯道控制方法及控制*** |
| KR102581400B1 (ko) * | 2021-09-13 | 2023-09-25 | 한국철도기술연구원 | 철도차량 윤축 조향각 측정 장치 |
| CN113983993B (zh) * | 2021-10-19 | 2023-08-18 | 郑州大学 | 基于向心力的轨道曲率检测装置、方法及应用 |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP33944597A patent/JP3148980B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104634298A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-20 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 基于lidar轨道点云数据的既有铁路测量方法 |
| CN104634298B (zh) * | 2015-02-13 | 2017-07-04 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 基于lidar轨道点云数据的既有铁路测量方法 |
| KR102133162B1 (ko) * | 2016-02-10 | 2020-07-13 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 데미스터 유닛 및 egr 시스템 |
| KR102182772B1 (ko) * | 2016-02-10 | 2020-11-25 | 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 | 데미스터 유닛 및 egr 시스템 |
| KR102593687B1 (ko) * | 2021-08-20 | 2023-10-25 | (주)서광코퍼레이션 | 정온특성의 카본 면상발열체를 이용한 온습도 조절장치 |
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| JPH11160005A (ja) | 1999-06-18 |
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