JPH06502497A - 軌道測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 軌道測定方法 本発明は、軌道の近くに、特にトロリー線電柱に配置された基準マークと、基準 マークに対する軌道の目標位置を含む測定プランとによって、軌道を測定する方 法に関する。

特に鉄道用軌道の保守のため、目標プランと比較しかつそれに従って軌道経路に 場合によっては修正を加えるには軌道経路を正確に測定しなければならない。

自身が軌道上を走行し、かつ、例えば既存のレール断片を切出し新しいものを挿 入しまたは砕石を清掃するために使われる軌道保守機械は、極めて大きくかつ複 雑な構造を有する。そのためこのような機械は、常にゆっくりと軌道上を前進す る。この機械の位置、従って軌道の位置は、軌道の縁に、通常はトロリー線電柱 に配置された基準マークとの関連において測定しなければならない、現在周知の 測定システムにおいては、通常独立の基準配置からその機械まで光学装置によっ て測定される。これら基準装置は、保守機械までいくらかの間隔を置いて軌道上 に配置され、前述の基準マークに対するこれら装置の位置が判定され、すなわち 測定される。その場合、光学角度測定装！および巻き尺が使用される。このよう な測定は、基準装置を絶えず組立て、かつ、再び解体しなければならず、また、 位！判定のため多くの測定を行わなければならないので、極めて時間と労力を集 中的に使用する。１つの基準装置から次のものへ測定を交代する際に必要な中断 時間をできるだけ短くするため、継続的に組立て、かつ、解体される多数の装置 が同時に必要になる。

本発明の課題は、簡単かつできるだけ自動的に処理でき、かつ、その場合にそれ にもかかわらず必要な測定精度を維持できる測定方法を見出すことにある。

本発明によれば、この課題は次のようにして解決される。すなわち測定を開始す る際に、軌道上に走行可能に配置された測定ブラフ）ホームの、基準マークに対 する絶対位置を判定し、かつ、場合によっては生じる目標値からのこの位置の偏 差を判定して光送受信ヘッドの光ビームを基準マークに方向づけ、その場合、光 を、基準マークからレフレクタにより反射し、それに従ってそれぞれ垂直軸線と 水平軸線の回りで可動の光送受信ヘッドを追従させることにより基準マークに方 向づけでいる光ビームの、測定プラットホームに対する角度変化を測定し、かつ 、それぞれ最後に測定された位！に対する測定プラットホームの相対位置変化を 、三次元的に安定なジャイロプラットホームにより判定し、その場合、ジャイロ プラットホームの位置変化値を、光ビームの角度変化値のための修正値として使 用し、それにより検出された値を、測定プランの目標値と比較し、かつ、記録し 、場合によってはこの値に基づいて、軌道の修正を行う。

有利にも本発明による方法では、なお１つの測定基地だけしか必要とせず、この 基地は、軌道上で走行可能に、例えば保守機械の前に連結してもよい、この位置 の測定開始及び測定の手はずを整えた後には、それ以後の測定は自動的に行われ る。距Ｒｍ定は、独立した行程測定又はジャイロプラットホームのデータによっ て行われる。軌道上において本来の測定個所の前に取付けるべき付加的な基準又 は測定装置は、もはや必要ない、このことは、一方において設置時間の短縮及び 測定の実施に影響を及ぼし、また前記の測定装置を軌道上に取付ける人の安全性 にも影響を及ぼす、それによりこれまで１つの測定装置から別のものへ交代する 際に引起こされていた作業の中断もなくなり、同じ時間内に、はっきりと長い距 離区間が処理できるようになる。特に予備作業、すなわち基準マークへのレフレ クタの取付けは、正規の鉄道運転の際にも行うことができる。

本発明の有利な構成としては、垂直軸線の回りの光受信機の方向づけのため扇形 光レーザ−ビームが使用され、その後スポットレーザ−ビームにより、水平軸線 内で下から上へレフレクタに向けて光受信機が方向づけされ、その場合、ステッ プモータによって光受信機が動かされる。それにより適当な制御により光受信機 は、自動的に確実にレフレクタに向けて方向づけられるようになる。

本発明の別の有利な構成としては、次のように考えられている。すなわちレーザ ー送受信機としてレーザースキャナを使用し、実際に使用したレフレクタが、レ ーザースキャナの視野の所定の部分から消えるとすぐに、このレーザースキャナ は、その視野内で１つのレフレクタから次のレフレクタへ自動的に切換える。

このようなスキャナを使用することにより、角度変化は、時間の測定により電子 的に把握でき、このことは、位置の１夏を簡単にし、かつ時間を短縮する。

特に本発明による方法を実施する測定装置は、次のようにするのが優れている。

すなわち測定プラットホームとして、車輪を有しかつ軌道上を走行可能な車台が 使用され、この車台上に、三次元位１を検出するレーザージャイロプラントホー ムが配置されており、かつこの車台上に、駆動手段、例えばステップモータによ り２つの軸線の回りで回転及び揺動可能な光学レーザー送受信装置が配置されて おり、その場合、ジャイロプラットホームと受信装置は、制御及び評価電子装置 に接続されており、かつ基準マークに方向づける手段を育するミラーレフレクタ が設けられている。特にレーザージャイロプラットホームは、一方において位置 判定の十分な精度を存し、かつ他方において振動に対してかなりの程度まで影響 を受けないようになっている。特にこの測定装！が軌道保守機械に直接配置され る場合、このことは宥和である。

次に本発明の実施例を図面によりなお詳細に説明する。

ここにおいて、 図１は、本発明による測定装置の側面図を概略的に示し、図２は、図１による測 定装置の平面図を概略的に示している。

軌道２上で走行可能な測定プラットホーム１は、垂直軸線及び水平軸線の回りで 可動の光送受信へラド３を有し、この送受信ヘッドは、ここでは特に図１に示す ようにレーザービーム４を送出する０通常のように測定に使用すべき基準マーク ５．５′は、軌道２に沿って電柱６，６′に取付けられている。測定プランには 、この時これら基準マーク５．５′に対する初めの軌道位置が記録されている。

軌道測定の役割は、測定プランに対する軌道のｉｌｌの位置を検出し、かつ偏差 があった場合、特殊な機械により軌道経路を修正することにある。例えば砕石を 清掃し、又は新しい軌道断片を挿入しなければならない時、軌道の保守の際のこ れらの測定は、特に重要である。Ｓ定の開始時に、基準マーク５′に対する軌道 ２上の測定プラットホーム１の位置が、正確に測定される。特にその場合、測定 始点は、正確に基準マーク５′に並んだ位１にある。この測定は、現在周知の手 段によって行われ、例えば基準マーク５′に対する測定プラットホーム１の距離 は、巻き尺によって測定される。この測定値は、このとき測定プランと比較され る。

それに応して測定プラットホーム内に統合されたジャイロプラットホーム７の位 置の価が、値０にセットされ、次の測定には相対運動の値だけが利用されるので 、北へのプラットホームの方向づけは、省略してもよい、さらに送受信へラド３ は、離れた基準マーク５に向けて方向づけられる。まず第１に垂直方向の扇形レ ーザービームを送出し、かつ送受信へラド３により受信される反射されたレーザ ービームが中心に来るまで、垂直軸線の回りで例えば左から右へステップモータ によりレーザーヘッドを回すことにより、このことは、特に自動的に行われる。

それにより垂直軸線の回りの方向づけが行われる。その後スポット状のレーザー ビームが送出され、その場合、送受信へラド３は、この反射されたビームも送受 信ヘッド３の中心に来るまで、水平軸線の回りで例えば下から上へ動かされる。

レーザー光受信１１３は、特に２つの軸線におけるレーザービーム偏差を同時に 受信して処理できるので、同時に垂直軸線における微修正も行われる。送受信ヘ ッド３のこの方向づけは、送受信へシト３の支持の運動自由度が許容される限り 、維持することができる。その後レーザーへラド３は、新しい基準マークに向け て方向づけしなければならない０両方の軸線の回りの回転は、レーザー光受信機 ３のデータを処理する制御電子装置によって処理されるステップモータによって 行うと宥和である。

この時、測定開始時に検出された出発点から測定プラットホームｌの前進中に進 んだ軌道経路２を測定するため、次のような処理が行われる。後にした距１［Ｄ は、ジャイロプラットホーム７又はそれとは別の行程測定により検出される。レ ーザーへ７ド３の追従のためのステップモータの回転は、当該軸線に間するモー タの変速比がわかっているので、そのまま垂直軸線及び水平軸線における角度変 化信号を表わしている。他方においてジャイロプラットホーム７は、修正のため にレーザーヘッド３の信号に加えられる角度修正信号として、測定プラットホー ムの絶対的三次元位置変化を供給する。さらにジャイロプラントホーム７は、例 えば曲線路における外側軌道が高すぎる場合、測定プラントホームの横位置の変 化も提供する。このようにして得られた値は、軌道上におけるプラットホームの 実際の位置を提供しており、これらの値は、測定プランのデータと比較される。

場合によって生じるこれとの偏差は、例えば修正信号として保守機械内に記憶さ れる。特に測定プランのデータは、電子的に処理可能な形で蓄積されており、か つ、データの比較と偏差の１夏は、例えば電子計算機によって完全自動で行うこ とができる。三次元的に安定なジャイロプラットホームと固定点に対する光学角 度測定との組合わせにより、軌道上における測定プラットホームの位置判定が、 従ってこの固定点に対する軌道の相対値１ｔｉｌｌ！定か、必要な精度で簡単か つ迅速に実行できる。さらになお１つのレーザー光スキャナを使用することによ って、１つの基準マークから次のものへ交代する際に送受信ヘッドの新たな方向 づけによって必要とされる時間が節約できる。

国際調査報告

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．軌道の近くに、特にトロリー線電柱に配置された基準マークと、同基準マー クに対する軌道の目標位置を含む測定プランとによって、軌道を測定する方法に おいて、測定を開始する際、軌道上に走行可能に配置された測定プラットホーム の、基準マークに対する絶対位置を判定し、かつ場合によっては生じる目標値か らのこの位置の偏差を判定し、光送受信ヘッドの光ビームを、基準マークに向け て方向づけさせ、その場合、光を、基準マークからレフレクタによって反射し、 それに従ってそれぞれ垂直軸線と水平軸線の回りで可動の光送受信ヘッドを追従 させることにより基準マークに方向づけている光ビームの、測定プラットホーム に対する角度変化を測定し、かつ、それぞれ最後に測定された位置に対する測定 プラットホームの相対位置変化を、三次元的に安定なジャイロプラットホームに より判定し、その場合、ジャイロプラットホームの位置変化値を、光ビームの角 度変化値のための修正値として使用し、それにより検出された値を、測定プラン の目標値と比較し、かつ記録し、場合によってはこの値に基づいて軌道の修正を 行うことを特徴とする軌道測定方法。
2. ２．垂直軸線の回りの光受信機の方向づけのため扇形光レーザービームを使用し 、その後スポットレーザービームにより、水平軸線内で下から上へレフレクタに 向けて光受信機を方向づけし、その場合、ステップモータによって光受信機を動 かすことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．光送受信機としてレーザースキャナを使用し、実際に使用したレフレクタが 、レーザースキャナの視野の所定の部分から消えるとすぐに、このレーザースキ ャナが、その視野内で１つのレフレクタから次のレフレクタヘ自動的に切換える ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. ４．測定プラットホームとして、車輪を有しかつ軌道上を走行可能な車台が使用 され、この車台上に、三次元位置を検出するレーザージャイロプラットホームが 配置されており、かつこの車台上に、駆動手段、例えばステップモータにより２ つの軸線の回りで回転及び揺動可能な光学レーザー送受信装置が配置されており 、その場合、ジャイロプラットホームと受信装置は、制御及び評価電子装置に接 続されており、かつ基準マークに方向づける手段を有するミラーレフレクタが設 けられていることを特徴とする請求項１−３に記載の方法を実施する測定装置。